OLA

Case Study: Beijing 2022 Winter Olympics Torch (“Flying” / 飞扬)

AlSi10Mg Aluminiumlegering | SLM Metaal 3D-printen | Icoonische Olympische Fakkeldesign

Ceremonieel & Publiek Kunst Case Study

1. Achtergrond

De Beijing 2022 Winter Olympische fakkel, bekend als “Flying” (飞扬), werd ontworpen als een enkele eenheid die de lintachtige stroom van een olympische vlam uitdrukt, met een iconisch verstrengelde lintvlam patroon dat over de volledige lengte van de lichaam loopt. Het designstudio achter de fakkel — geleid door een bekende Chinese industriële ontwerper — stelde een ambitieuze opdracht voor: het volledige lintstructuur moest een enkele continue onderdeel zijn met intern roosterwerk, en het lintpatroon moest zichtbaar zijn vanuit elke kijkhoek. Conventionele CNC-bewerking uit massief aluminium blok zou 1000+ gelaste sub-onderdelen en weken van afwerking vereist hebben om het verstrengelde lintpatroon te reproduceren — een aanpak die de 5-maanden deadline niet kon halen en het ontwerp’s naadloze, monolithische intentie niet kon leveren.

2.De Uitdaging

De ontwerpvereisten omvatten:

· Eén monolithisch AlSi10Mg-lichaam — geen lasnaden, geen gesoldeerde verbindingen, geen zichtbare onderdelen

· Verweven lintvlammotief dat over de volledige lengte van de fakkel loopt, zichtbaar vanuit elke hoek

· Interne roosterstructuur voor ergonomische handgreep, gewichtsreductie en warmtebeheersing

· Licht genoeg om gedurende de volledige fakkelstafette te dragen (meestal 200+ lopers over 3 dagen)

· Hittebestendige oppervlaktebehandeling om gebruik met een levende vlam te weerstaan zonder vervorming of verkleuring

· Oppervlakteafwerking van een kwaliteit die consistent is met een publiekelijk ceremonieel object — geen zichtbare laaglijnen

· Productiebatch van 200 fakkels voor de volledige estafette, allemaal geleverd binnen 4 weken

· 100% ontrouw aan het CAD-model van het ontwerpbureau — geen vereenvoudigde geometrie, geen “fabrieksmatige benadering”

3. De Oplossing

De fakkel werd opnieuw ontworpen als één monolithisch onderdeel van AlSi10Mg-aluminiumpoeder, vervaardigd door Selectieve Laser Smelten (SLM) op grote metalen 3D-printsystemen. Het SLM-proces drukte het volledige verweven lintvlammotief, de interne rookkern, de ergonomische handgreep, de brandstoftankbevestiging en de bodemplaat in één continue bouw — geen lasnaden, geen gesoldeerde verbindingen, geen onderdelen, geen compromis met het organische ontwerp.De interne roosterstructuur werd topologie-geoptimaliseerd om het gewicht (minder dan 1,0 kg per fakkel) en het juiste balanspunt voor de drager te bereiken, terwijl de externe lintoppervlakken werden geprint met de 'as-built' oppervlakteafwerking die de fakkel zijn kenmerkende zijdeglans geeft.

Na het printen werd elke fakkel ontspanningsbehandeld, warmtebehandeld tot T6-conditie voor volledige mechanische prestaties, werden de externe lintoppervlakken handmatig gepolijst om trapvorming te verwijderen, en werd het hele lichaam geanodiseerd met een kenmerkende rood-keramische coating voor gebruik met vlam en hoge temperatuur kleurstabiliteit. Het SLM-proces stelde het ontwerpstudio's CAD-model in staat direct naar de printer te worden gestuurd zonder vereenvoudiging — elke linttwist, elke roosterknoop, elke interne curve werd precies zoals ontworpen bewaard. De productiebatch van 200 fakkels werd in 4 weken voltooid, met het eerste voorbeeld dat na 5 dagen aan de ontwerpstudio werd geleverd voor goedkeuring.

 

Figuur 1: AlSi10Mg Olympische fakkel — zijaanzicht van de 'as-built' fakkel op de SLM-printplaat, met het verstrengelde lintvlam-patroon en interne roosterstructuur (printtoestand, voor afwerking)

 

Figuur 2: Zelfde fakkel van bovenaanzicht — close-up van het verstrengelde lintvlam-patroon, interne rooster, en naadloze monolithische constructie die conventionele CNC-bewerking uit massief materiaal niet kon leveren

4.Het Resultaat

· 100% ontwerpgetrouwheid — elke lintwerveling, elke roosterknoepel exact afgedrukt zoals door het ontwerpstudio's CAD gespecificeerd

· 30% gewichtsreductie — via topologie-geoptimaliseerd intern rooster, doel < 1,0 kg per fakkel

· Monolithische constructie — geen lasverbindingen, geen gelaste verbindingen, geen onderdelen — enkele continue aluminium behuizing

· 5-daagse eerste artikel — van CAD naar voltooide, handgeslepen, goedgekeurde fakkel voor de ontwerpstudio

· 4-weekse volledige productie — 200-fakkels partij op tijd geleverd voor de fakkelstafette van Peking 2022

· Levende vlam certificering — T6 warmtebehandeling + anodiseerde rood-keramische coating voor hoge temperatuur gebruik

· Meerdere ontwerpawards — het ‘Vliegende’ fakkelontwerp won internationale erkenning voor het gebruik van additieve fabricage in ceremoniële objecten

· Vervangt 1000+ onderdelen — enkele SLM-bouw vervangt de gelaste meerdelige samenstelling die conventionele methoden zouden vereisen

“Het verstrengelde lintpatroon kon op geen enkele andere manier worden gebouwd.Elke draai, elke roosterknoop, elke interne curve — SLM gaf ons 100% ontwerpgetrouwheid, en 200 fakkels waren in handen van de lopers binnen 4 weken.

 

Materiaal: AlSi10Mg Aluminiumlegering  |  Proces: SLM Metaal 3D-printen  |  Toepassing: Olympische fakkel Peking 2022 (‘Vliegend’ / 飞扬)