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Studio di caso: Torcia delle Olimpiadi Invernali di Pechino 2022 ("Volante" / 飞扬)

Lega di Alluminio AlSi10Mg | Stampa 3D Metallica SLM | Design Iconico della Torcia Olimpica

Studio di caso di Cerimonia e Arte Pubblica

1. Contesto

La torcia delle Olimpiadi Invernali di Pechino 2022, nota come "Volante" (飞扬), è stata concepita come una forma unificata che esprime il flusso a nastro della fiamma olimpica, con un'iconica pattern a nastro-fiamma intrecciato che percorre l'intera lunghezza del corpo. Lo studio di design dietro la torcia — guidato da un rinomato designer industriale cinese — ha stabilito un ambizioso obiettivo: l'intera struttura a nastro doveva essere un'unica parte continua con una struttura a griglia interna, e il pattern a nastro doveva essere visibile da ogni angolazione di visione. La lavorazione convenzionale a CNC da blocco di alluminio solido avrebbe richiesto 1000+ parti saldate secondarie e settimane di finitura per ricreare il pattern a nastro intrecciato — un approccio che non avrebbe potuto rispettare la scadenza di 5 mesi e non avrebbe potuto realizzare l'intento monolitico e senza soluzione di continuità del design.

2.La Sfida

I requisiti di progettazione includevano:

· Un unico corpo monolitico in AlSi10Mg — nessuna saldatura, nessuna giunzione brasata, nessuna parte di assemblaggio visibile

· Motivo a nastro intrecciato che si estende per tutta la lunghezza del corpo della torcia, visibile da ogni angolazione

· Struttura a griglia interna per l'ergonomia della presa, la riduzione del peso e la gestione termica

· Leggero abbastanza da essere trasportato per l'intera staffetta della torcia (tipicamente 200+ corridori in 3 giorni)

· Trattamento superficiale resistente al calore per resistere all'uso con fiamma viva senza deformazione o scolorimento

· Qualità di finitura superficiale coerente con un oggetto cerimoniale pubblico — nessuna linea di strato visibile

· Lotto di produzione di 200 torce per l'intera staffetta, tutte consegnate entro 4 settimane

· Fedeltà al 100% del modello CAD dello studio di progettazione — nessuna geometria semplificata, nessuna “approssimazione producibile”

3. La Soluzione

La torcia è stata ridisegnata come unica parte monolitica in polvere di alluminio AlSi10Mg, prodotta da Selective Laser Melting (SLM) su sistemi di stampa 3D metallica in grande formato. Il processo SLM ha stampato l'intero motivo a nastro intrecciato, il nucleo a griglia interno, l'ergonomia della presa, il supporto del serbatoio di carburante e il coperchio inferiore in un unico processo continuo — nessuna saldatura, nessuna giunzione brasata, nessuna parte di assemblaggio, nessun compromesso sull'intento organico del design.La struttura interna è stata ottimizzata topologicamente per raggiungere il peso target (inferiore a 1,0 kg per torcia) e il giusto punto di equilibrio per il portatore, mentre le superfici esterne del nastro sono state stampate con finitura superficiale costruita che conferisce alla torcia il suo caratteristico aspetto satinato.

Dopo la stampa, ogni torcia è stata sottoposta a trattamento di rilascio delle tensioni, trattamento termico a condizione T6 per prestazioni meccaniche complete, le superfici esterne del nastro sono state lucidate a mano per rimuovere gli effetti a gradino, e l'intero corpo è stato anodizzato con una vernice ceramica rossa caratteristica per l'uso a fiamma viva e stabilità cromatica ad alta temperatura. Il processo SLM ha consentito di inviare direttamente alla stampante il modello CAD dello studio di design senza semplificazione alcuna — ogni torsione del nastro, ogni nodo della struttura, ogni curva interna è stata preservata esattamente come progettata. Il lotto di produzione di 200 torce è stato completato in 4 settimane, con il primo articolo consegnato allo studio di design in 5 giorni per l'approvazione.

 

Figura 1: Torcia olimpica AlSi10Mg — vista laterale della torcia costruita sulla piastra di costruzione SLM, mostrando il motivo intrecciato del nastro-fiamma e la struttura interna a maglia (stato di stampa, prima della finitura)

 

Figura 2: Stessa torcia da un angolo superiore — primo piano del motivo intrecciato del nastro-fiamma, della struttura interna e della costruzione monolitica senza giuntioni che la lavorazione convenzionale da solido non avrebbe potuto realizzare

4.Il Risultato

· 100% fedeltà di progettazione — ogni torsione del nastro, ogni nodo della maglia stampato esattamente come specificato dal CAD dello studio di progettazione

· 30% riduzione del peso — tramite una maglia interna ottimizzata topologicamente, obiettivo < 1,0 kg per torcia

· Costruzione monolitica — nessuna saldatura, nessuna giun brasata, nessun componente secondario — corpo unico continuo in alluminio

· Primo articolo in 5 giorni — dal CAD al prodotto finito, lucidato a mano, approvato dallo studio di progettazione

· Produzione completa in 4 settimane — lotto di 200 torce consegnato in tempo per la staffetta olimpica di Pechino 2022

· Certificazione a fiamma viva — trattamento termico T6 + rivestimento anodizzato ceramico rosso per l'uso ad alta temperatura

· Premi di design multipli — il design della torcia 'Volante' ha ricevuto riconoscimenti internazionali per l'uso della manifattura additiva in oggetti cerimoniali

· Sostituisce 1000+ componenti — un singolo processo SLM sostituisce l'assemblaggio multipezzo saldato che i metodi convenzionali avrebbero richiesto

“Il motivo del nastro intrecciato non avrebbe potuto essere costruito in nessun altro modo.Ogni svolta, ogni nodo della griglia, ogni curva interna — SLM ci ha dato una fedeltà di progettazione al 100%, e 200 torce sono state nelle mani dei portatori in 4 settimane.”

 

Materiale: Lega di Alluminio AlSi10Mg  |  Processo: Stampa 3D Metallica SLM  |  Applicazione: Torce Olimpiche di Pechino 2022 (‘Volante’ / 飞扬)