OLA

Vaka Çalışması: Pekin 2022 Kış Olimpiyatları Meşalesi (“Uçan” / 飞扬)

AlSi10Mg Alüminyum Alaşımı | SLM Metal 3D Baskı | İkonik Olimpiyat Meşalesi Tasarımı

Tören & Halk Sanatı Vaka Çalışması

1. Arka Plan

Pekin 2022 Kış Olimpiyatları meşalesi, “Uçan” (飞扬) olarak bilinir, Olimpiyat alevinin şerit akışını ifade eden tek bir birleşik form olarak tasarlandı. Meşalenin arkasındaki tasarım stüdyosu - ünlü bir Çin endüstriyel tasarımcısı tarafından yönetilen - iddialı bir hedef belirledi: tüm şerit yapısı içsel kafes yapısıyla tek sürekli bir parça olmalı ve şerit deseni her açıdan görünür olmalıydı. Geleneksel CNC işleme, katı alüminyum bloktan, birbirine dolanan şerit deseni yeniden oluşturmak için 1000+ kaynaklı alt parça ve haftalarca son işlem gerektirecekti - bu yaklaşım 5 aylık son tarihi karşılayamaz ve tasarımın sorunsuz, monolitik amacını yerine getiremezdi.

2.Meydan Oku

Tasarım gereksinimleri şunlardı:

· Tek parça monolitik AlSi10Mg gövde — kaynaklar, lehimli birleşimler veya görünür alt montaj parçaları yok

· Mumya alev deseninin meşalenin tamamında uzanan, her açıdan görünen iç içe geçmiş şerit deseni

· El tutma ergonomisi, ağırlık azaltma ve termal yönetim için içsel kafes yapısı

· Meydana taşıma için yeterince hafif — tipik olarak 3 gün boyunca 200+ koşucu tarafından taşınacak

· Canlı alev kullanımı sırasında deformasyon veya renk değişimi olmadan dayanacak ısıya dayanıklı yüzey işlemi

· Halka açık bir tönesel nesneyle tutarlı yüzey kalitesi — görünür katman çizgileri yok

· Tüm meşaleler için 4 hafta içinde teslim edilecek 200 adetlik üretim partisi

· Tasarım stüdyosunun CAD modeline %100 tasarım sadakati — basitleştirilmiş geometri veya "üretilebilir yaklaşım" yok

3. Çözüm

Meydan, büyük formatlı metal 3D baskı sistemlerinde Seçici Lazer Eritme (SLM) yöntemiyle üretilen AlSi10Mg alüminiyum tozunda tek parça bir parça olarak yeniden tasarlandı. SLM işlemi, tüm iç içe geçmiş şerit alev desenini, içsel kafes çekirdeğini, tutma ergonomisini, yakıt rezervuarı montajını ve alt kapağı tek sürekli bir yapıda yazdırdı — kaynaklar, lehimli birleşimler, alt montaj parçaları veya tasarımın organik amacında taviz yok.İç kafes, hedef ağırlığı (şöleni başına 1.0 kg altında) ve koşucu için doğru dengenin sağlanması için topoloji optimizasyonu yapılmıştır, dış şerit yüzeyler ise şölenin karakteristik saten parlaklığını veren yapım yüzeyi bitişi ile basılmıştır.

Baskıdan sonra, her şölen gerilimini gidermek için ısıtılmış, tam mekanik performans için T6 durumuna ısıtma işlemine tabi tutulmuş, dış şerit yüzeyler basamaklanmayı gidermek için elle cilalanmış ve tüm gövde canlı alev kullanımı ve yüksek sıcaklık renk kararlılığı için karakteristik kırmızı-seramik kaplama ile anodize edilmiştir. SLM işlemi, tasarım stüdyosunun CAD modelinin basitleştirme olmadan doğrudan yazıcıya gönderilmesine olanak tanıdı — her şerit bükülmesi, her kafes düğümü, her iç eğri tasarlandığı gibi tam olarak korunmuştur. 200 şölenlik üretim partisi 4 haftada tamamlanmış, ilk örnek tasarım stüdyosuna onay için 5 günde teslim edilmiştir.

 

Şekil 1: AlSi10Mg Olimpik şölen — SLM yapım plakasında basılan şölenin yandan görünümü, birbirine dolanmış şerit-alev deseni ve iç kafes yapısını gösteriyor (baskı durumu, işlemden önce)

 

Şekil 2: Aynı şölen üst açıdan — birbirine dolanmış şerit-alev deseni, iç kafes yapısının ve geleneksel CNC işlemenin sağ bloktan yapamayacağı kusursuz monolitik yapının yakın çekimi

4.Sonuç

· %100 tasarım sadakati — her şerit bükülmesi, her kafes düğümü, tasarım stüdyosunun CAD'inde belirtildiği gibi tam olarak basıldı

· %30 ağırlık azaltma — topoloji optimizasyonlu iç kafes sayesinde, hedef < 1.0 kg torba başına

· Tek parça yapım — kaynaklar, lehimli birleşimler, alt parçalar yok — tek sürekli alüminyum gövde

· 5 gün ilk örnek — CAD'den bitmiş, elle cilalanmış, tasarım stüdyosu tarafından onaylanmış meşaleye kadar

· 4 hafta tam üretim — Pekin 2022 meşale bayrağı zamanında teslim edilecek 200 meşalelik parti

· Canlı alev sertifikası — Yüksek sıcaklık kullanımı için T6 ısıtma işlemi + anodize kırmızı-seramik kaplama

· Çoklu tasarım ödülleri — 'Uçan' meşale tasarımı, tönesel nesnelerde ek üretim kullanımı için uluslararası tanınma kazandı

· 1000+ alt parçayı değiştirir — tek SLM yapımı, geleneksel yöntemlerin gerektireceği kaynaklı çok parçalı montajı değiştirir

“Bebekleşen şerit deseni başka hiçbir şekilde yapılamazdı.Her kıvrım, her düğüm noktası, her iç eğri — SLM bize %100 tasarım sadakati verdi ve 4 hafta içinde 200 meşale atletlerin elindeydi."

 

Malzeme: AlSi10Mg Alüminyum Alaşımı  |  İşlem: SLM Metal 3D Baskı  |  Uygulama: Pekin 2022 Olimpiyat Meşalesi ('Uçan' / 飞扬)