W dzisiejszym dynamicznym świecie technologii, gdzie innowacje stanowią klucz do osiągnięcia konkurencyjnej przewagi, branża motoryzacyjna podąża ścieżką rewolucji. W tym kontekście, skanery 3D stają się niezbędnymi narzędziami, zmieniając nie tylko oblicze projektowania i produkcji, ale także bezpieczeństwa.
Zapraszamy do przeczytania artykułu, w którym zaprezentujemy przegląd konkretnych zastosowań skanerów 3D w branży motoryzacyjnej. To ekscytujące spojrzenie na to, jak ta technologia odmienia tradycyjne podejście, otwierając nowe horyzonty dla doskonałości, innowacji i konkurencyjności w automotive.
Skanery 3D odgrywają istotną rolę w różnych aspektach procesu wymiany oraz przeprojektowywania elementów, gdzie kluczowe jest doskonałe dopasowanie nowych części do istniejącego systemu. Coraz częściej z tego rozwiązania korzystają firmy, które zajmują się produkcją samochodów kempingowych. Dzięki powstałym ze skanowania 3D trójwymiarowym modelom możliwe jest idealne dopasowanie nowych elementów oraz przeprowadzenie tzw. wirtualnego montażu, który umożliwia wykrycie potencjalnych kolizji i problemów podczas montażu. Pozwala to na zmianę projektu jeszcze przed wytworzeniem obiektu, a co za tym idzie: uniknięcie wielu pracochłonnych zmian i kosztów związanych z przerabianiem wytworzonych części.
W ten sposób technologię skanowania 3D wykorzystuje firma Skydancer GmbH z Niemiec, która opracowuje unikalne koncepcje budowy domów mobilnych na kołach, definiujące nową kategorię pojazdów rekreacyjnych typu kabriolet. W ostatnim czasie firma stanęła przed zadaniem stworzenia nowej designerskiej deski rozdzielczej w samochodzie kempingowym.
Aby mieć pewność, że wszystkie gniazda do panelu klimatyzacji i ekranu multimediów będą kompatybilne z deską rozdzielczą, która była zamontowana fabrycznie, oraz żeby ograniczyć czas i koszty związane z jej poprawnym wykonaniem, firma Skydancer postanowiła skorzystać ze zdobyczy technologii 3D. Na jej zlecenie wykonaliśmy usługę skanowania oraz stworzenia na tej podstawie w technologii inżynierii odwrotnej obiektu w 3D.
W tym celu wycięto ze starej deski rozdzielczej fragment obejmujący gniazda do montażu panelu klimatyzacji oraz panelu ekranu multimediów z okolicami. Oryginalny detal został wykonany z 4 części, które zostały połączone częściowo przez zgrzewanie, a częściowo przez śruby. Aby zapewnić skanerowi 3D możliwość uchwycenia jak największej powierzchni, detal został podzielony na części, a każda z części była skanowana osobno. Dodatkowo wykonano jeden skan wersji złożonej, zmontowanej. Do digitalizacji został wykorzystany skaner 3D FreeScan UE 11, który zapewnił szybkie pozyskanie szczegółowych danych detalu. Cały proces skanowania 3D oraz wygenerowania pliku do formatu STL zajął zaledwie kilkanaście minut.
W kolejnym kroku do wykonania modelu CAD na podstawie skanu wykorzystano oprogramowanie Geomagic Design X. Wymodelowano oddzielnie 4 fragmenty – tak jak w oryginalnym detalu a następnie złożono w jedną całość. Klientowi pozostawiono decyzję co do zmian konstrukcyjnych względem oryginalnej koncepcji. W trakcie modelowania utrzymywano dokładność bryły w odniesieniu do skanu zgodnie z wymaganiami klienta. Do tego celu wykorzystano funkcję analizy dokładności znajdującą się w oprogramowaniu Geomagic Design X.
Podsumowanie: dzięki powstałemu modelowi CAD SkyDancer zyskał pewność, że wszystkie gniazda do panelu klimatyzacji i ekranu multimediów będą kompatybilne z oryginałem deski rozdzielczej, oraz ograniczył czas i koszty związane z jej poprawnym wykonaniem.
System Strobel to firma specjalizująca się w produkcji pojazdów użytkowych, które są wykorzystywane głównie jako karetki pogotowia, pojazdy transportujące pacjentów oraz ratownicze. Jej asortyment obejmuje różnego rodzaju pojazdy, takie jak tradycyjne nadwozia karetek, przekształcone samochody dostawcze, sedany oraz inne specjalistyczne pojazdy użytkowe. Każdy pojazd, łącznie z wyposażeniem i układem napędowym, jest projektowany i wytwarzany wewnętrznie przez firmę.
Poza małymi wyjątkami na każdym etapie produkcji w firmie pracę wykonuje się ręcznie. Wspomnianym odstępstwem od reguły jest wykorzystywanie skanera 3D EinScan HX do usprawnienia procesu projektowania i inżynierii.
Przyjrzyjmy się konstrukcji bazowej wnętrza nowego audi A6. Sedan ten po ukończeniu będzie służył zespołowi, składającemu się z kierowcy oraz lekarza, do ratowania ludzkiego życia. Z tego właśnie powodu niezwykle istotne jest dokładne dobranie oraz dopasowanie dodatkowego wyposażenia w tym pojeździe, aby zapewnić maksymalną funkcjonalność i skuteczność podczas akcji ratunkowych.
Audi A6 to przede wszystkim pojazd transportowy, ale musi też mieścić sporo specjalistycznego sprzętu, który ma być bezpiecznie przechowywany oraz łatwo dostępny i funkcjonalny w bardzo intensywnym środowisku pracy. Najważniejsza część schowka znajduje się w bagażniku, który zawiera nadbudowę opartą na szynach ze stali nierdzewnej, podzieloną na wiele ciężkich szuflad i pojemników.
W przeszłości inżynier ręcznie wykonywał pomiary całego bagażnika za pomocą wielu narzędzi pomiarowych, aby odtworzyć go cyfrowo przed zaprojektowaniem nadbudowy. Było to bardzo czaso- i pracochłonne zadanie wrażliwe na błędy. Zastosowanie skanera 3D EinScan HX stało się prawdziwym przełomem, który pozwolił usprawnić pracę firmy System Strobel, ponieważ znacznie podniósł dokładność pomiaru i skrócił czas potrzebny na zebranie i udokumentowanie wszystkich istotnych cech bagażnika. Przyjrzyjmy się, jak wygląda jego personalizacja za pomocą EinScan HX.
Proces skanowania 3D odbywa się tuż przy linii produkcyjnej. Skaner 3D i notebook są umieszczone na wózku na kółkach. Następnie w odpowiednich miejscach w bagażniku zostają naklejone markery. Aby uzyskać maksymalną precyzję i ze względu na bardzo ciemną powierzchnię, wybiera się tryb skanowania laserowego. Rozdzielczość jest ustawiona na 0,5 mm. Korekty, np. jasności, są dokonywane podczas skanowania 3D na bieżąco. Digitalizacja za pomocą EinScan HX nie tylko eliminuje proces rekonstrukcji, ale także tworzy plan dla wszystkich późniejszych prac pomiarowych.
Chmura punktów po przechwyceniu jest poddawana obróbce końcowej za pomocą Geomagic Essentials, a następnie eksportowana jako plik STEP w celu połączenia z oprogramowaniem CAD.
Po powrocie do biura można od razu rozpocząć projektowanie 3D. Zaletą pracy z danymi ze skanowania jest to, że np. nietypowo ukształtowane łączniki mogą być wykonane z jeszcze większą dokładnością i w znacznie krótszym czasie. Po ukończeniu planów komponenty są projektowane i instalowane.
Podsumowanie: wykorzystanie skanera 3D pozwoliło firmie System Strobel usprawnić proces przepływu pracy, pozostając przy tym wierną kunsztowi produkcji i najwyższej jakości ergonomicznych, bezpiecznych i niezawodnych pojazdów oraz sprzętu pomagającego ratować życie.
Firma CP Tech oferuje połączenie technicznej doskonałości, pasji i osiągów, które w branży sportów motorowych nie ma sobie równych. Dzięki ponad 20-letniemu doświadczeniu firma ma ugruntowaną bazę klientów wśród miłośników motoryzacji i pewnie patrzy w przyszłość. Doskonałość inżynieryjna, innowacyjność oraz styl projektowania są widoczne na każdym etapie prac: od projektu układu napędowego i podwozia, przez dynamikę jazdy, po końcową produkcję. Firma CP Tech koncentruje się na projektowaniu i rozwoju każdego komponentu oraz wykorzystaniu pełni możliwości swoich inżynierów, aż do spełnienia wymagań klienta.
Szczególnym klientem CP Tech jest Sautter Historic Racing. Firma poświęciła się budowie i renowacji pojazdów zabytkowych prestiżowych marek, takich jak Bizzarrini, Ford czy Austin-Healey, a także wspieraniu sportów motorowych. Są dobrze znani na scenie wyścigowej jako Gotcha Historic Racing Team. Od kilkudziesięciu lat CP Tech i Sautter Historic Racing współpracują, aby przenieść ikony historycznych sportów motorowych na dzisiejsze tory wyścigowe.
Ostatnio firma stanęła przed wymagającym zadaniem zwymiarowania ramy zabytkowego forda GT40 w celu odtworzenia go zgodnie z najnowszymi technologiami produkcyjnymi i wprowadzenia tej ikony w XXI wiek.
Do pomiarów ramy wykorzystano skaner 3D FreeScan UE 11 firmy Shining3D, który jest idealnym narzędziem do precyzyjnej digitalizacji odblaskowych części metalowych, a tym samym idealnie nadaje się do uchwycenia ramy historycznego forda GT40. Prace rozpoczęto od naniesienia na całej ramie punktów odniesienia. Są one potrzebne, aby skaner 3D mógł rozpoznać powierzchnię do zeskanowania. Markety zostały w pierwszej kolejności zarejestrowane, zoptymalizowane, a następnie zeskanowane laserowo za pomocą FreeScan UE z rozdzielczością 0,8 mm, dzięki czemu można było uchwycić najdrobniejsze szczegóły.
Następnie dane skanowania automatycznie zaimportowano z oprogramowania skanera 3D do oprogramowania Verisurf. W Verisurf dane były sprawdzane i przeprowadzono porównanie najlepszego dopasowania w celu dokładnego przechwycenia ramy przez skaner 3D FreeScan UE.
Innym ważnym aspektem jest połączenie części zaprojektowanych i dopasowanych z istniejącymi danymi CAD. Osiąga się to za pomocą inżynierii odwrotnej. Rozwiązania takie jak FreeScan UE i Verisurf doskonale się sprawdzają w dokładnym skanowaniu 3D, inżynierii odwrotnej oraz procesach inspekcyjnych.
Cechą szczególną skanera 3D FreeScan UE i Verisurf jest to, że dane skanowania można importować bezpośrednio z oprogramowania Shining 3D, które obsługuje skaner 3D bezpośrednio do Verisurf bez konieczności osobnego uruchamiania programu, co jest ogromną zaletą podczas pracy z różnymi technologiami cyfrowymi 3D. W tym projekcie wykorzystano zupełnie nowy pakiet oprogramowania Offline Scan Data Suite 2021 Edition, który został opracowany specjalnie dla rynku skanerów 3D, aby zapewnić pełną funkcjonalność na wszystkich etapach prac: od inżynierii odwrotnej, poprzez rekonstrukcję, kontrolę jakości, do użytkowania przez klienta.
Podsumowanie: dzięki wykorzystaniu skanera FreeScan UE11 oraz oprogramowania 3D oryginalny Ford GT40 został w całości dokładnie zwymiarowany, by następnie można go było sprawnie odtworzyć zgodnie z najnowszymi technologiami produkcyjnymi.
W świecie dynamicznych przemian technologicznych, pytanie “dlaczego warto?” nabiera szczególnego znaczenia. W kontekście branży motoryzacyjnej, skanery 3D stanowią kluczową odpowiedź na to pytanie. To narzędzia, które nie tylko przewyższają tradycyjne metody, ale także stają się kluczowym elementem w osiąganiu przewagi konkurencyjnej. Przeczytajcie, dlaczego inwestycja w skanery 3D jest nie tylko uzasadniona, ale również niezbędna dla firm pragnących utrzymać się na czele zmieniającej się rzeczywistości branżowej.
Dokładność pomiarów: skanery 3D pozwalają na precyzyjne i dokładne wymiarowanie małych oraz dużych części pojazdów. Dzięki temu eliminowane są błędy pomiarowe, a proces projektowania i produkcji staje się mniej podatny na błędy.
Szybkość: tradycyjne metody pomiarowe w branży automotive mogą być czasochłonne, a także wymagać wielu ręcznych czynności. Skanery 3D pozwalają na błyskawiczne rejestrowanie informacji o kształcie i wymiarach elementów pojazdów, co przyspiesza procesy projektowe i produkcyjne.
Optymalizacja procesów projektowych: skanowanie 3D pozwala na szybkie tworzenie modeli cyfrowych istniejących części lub całych pojazdów. Co z kolei umożliwia projektantom analizę i modyfikację projektów wirtualnie, co znacznie skraca czas potrzebny na dopracowanie detali.
Diagnostyka i kontrola jakości: skanery 3D mogą być używane do dokładnej analizy jakościowej elementów pojazdów. Pozwala to na wczesne wykrywanie ewentualnych wad produkcyjnych oraz monitorowanie procesów jakościowych.
Optymalizacja wydajności i oszczędności: dzięki skanowaniu 3D można dokładnie zrozumieć, jak dany element wpływa na ogólną wydajność pojazdu. To pozwala na wprowadzanie usprawnień w konstrukcji, które przekładają się na oszczędności paliwa i zwiększenie efektywności.
Prototypowanie: skanery 3D pozwalają na szybkie tworzenie prototypów nowych elementów pojazdów. To znacząco skraca czas wprowadzenia innowacyjnych modeli i technologii na rynek.
Archiwizacja i replikacja: skanowanie 3D umożliwia dokładne archiwizowanie istniejących części i pojazdów, co jest szczególnie ważne w przypadku pojazdów klasycznych czy zabytkowych. Dodatkowo pozwala na bezproblemową replikację części, które są trudno dostępne na rynku.
Bezpieczeństwo: skanery 3D mogą być wykorzystywane w badaniach i testach związanych z bezpieczeństwem pojazdów. Dzięki nim można precyzyjnie analizować deformacje i wytrzymałość pojazdu w razie wypadków.
