Как 3D-сканеры используют в автомобильной сфере

Ускоряем разработку новой продукции

Повышение эффективности при снижении затрат стало ключом к успеху для авто- и мото-бизнеса. Автомобильные производители, стремясь улучшить качество своей продукции и сократить период разработки прототипов, все чаще используют в своей работе 3D-сканеры.

Традиционно автомобильный дизайн начинается с лепки моделей из глины. Получив финальный макет концепт-кара, необходимо выполнить окончательную визуализацию вручную, затем создать компьютерную модель и анимированную презентацию.

Вместо выполнения сложных измерений и отрисовки цифрового макета будущего изделия, автомобильные производители все чаще прибегают к 3D-сканированию. Использование 3D-сканера позволяет быстро получить CAD-модель кузова прототипа в высоком разрешении.

По сравнению с координатно-измерительной машиной, 3D-сканер значительно выигрывает в производительности и скорости, что играет важную роль в экономии времени, затраченного на визуализацию, создание и испытание прототипов. Полученные данные позволяют заметить ошибки и неточности в разработке и таким образом свести к минимум финансовые риски.

Современные 3D-сканеры прекрасно захватывают мелкие детали и геометрические узоры на объекте, в том числе — отверстия, кривые, сложные края и т.д. При этом они обеспечивают высочайшую точность — до 10 микрон.

Данные 3D-сканирования могут быть сохранены для резервного копирования документации, а затем использоваться повторно для проектирования и производства. Материалы могут просматриваться, передаваться и оцениваться сотрудничающими сторонами на протяжении всего производственного процесса, который к тому же ускоряется и позволяет минимизировать присутствие «человеческого фактора».

Создание автомобильных аксессуаров

Автомобильные сидения и чехлы

3D-сканеры используются при создании автомобильных кресел. Макет сканируют с разных сторон для захвата геометрических данных. Модель сиденья измеряют и сравнивают с прототипом для соблюдения требований качества, таких как комфорт и эргономика. Затем форма или контур сиденья модифицируются в соответствии со стандартом. Эта технология стоит на вооружении всех крупных автомобильных компаний Европы и США.

Например, путь автомобильных сидений компании «Форд» начинается в дизайнерской мастерской с небольшого прототипа, который создается вручную из модельного пластилина. После поисков нужной формы этот прототип оцифровывается 3D-сканером для дальнейшей обработки в CAD-программах.

С помощью 3D-сканеров также создаются индивидуальные сиденья для автогонщиков. Процедура заключается в сканировании спины и шеи спортсмена. После чего скан со всеми индивидуальными особенностями тела экстраполируется в форму, на основе которой готовится уникальный ложемент для комфортной езды при высоких нагрузках.

Подходы к оцифровке автомобильных кресел отличаются не только выбором сканера, но и способами обработки полученных данных. Например, производитель линейки 3D-сканеров iReal 3D компания Scantech использует специальные программные пакеты.

Автомобильные коврики

Автоателье Pegas Truck из Набережных Челнов занимается созданием аксессуаров для грузовых автомобилей. При проектировании лекал для пошива индивидуальных ковриков в кабины магистральных тягачей DAF здесь используют ручной 3D-сканер Artec Eva. Этот прибор помогает быстро оцифровать полы кабины с точностью до 0,1 мм и прекрасно передает геометрию.

Подробнее об опыте Pegas Truck >>

3D-сканеры в автотюнинге

Качественный автотюнинг — дело недешевое. Каждому автовладельцу нужно заранее понимать, как будет выглядеть его автомобиль, иначе эксперимент может выйти неудачным и накладным. 3D-сканирование и моделирование поможет в цифровом виде представить, как будет выглядеть тот или иной элемент, впишется ли он в общий дизайн автомобиля, а главное – вы получите точные данные о геометрии, размерах и поверхностях тюнингуемого транспортного средства.

3D-сканирование позволит перевести необходимые элементы автомобиля в цифровую форму, на основе которой моделисты смогут разработать дизайн будущего апгрейда. Стоит отметить, что традиционная двухмерная графика не в состоянии передать нюансов, и не сможет показать сочетаемость элементов дизайна.

Обратное проектирование запчастей

Что это такое?

Иногда требуется воссоздать давно утраченные или вышедшие из строя детали. В таком случае прибегают к обратному проектированию — точному копированию объекта по сохранившейся информации или существующему образцу. Самые дешевые и быстрые инструменты обратного проектирования — 3D-сканеры и 3D-принтеры. С их помощью можно делать, например, копии снятых с производства автомобильных запчастей.

Кейс: восстановление приборной панели Ford Cortina Mark III

Задача

Ведущие посвященного реставрации классических автомобилей шоу Car SOS поставили перед собой задачу в сжатые сроки восстановить приборную панель Ford Cortina Mark III. Модель была снята с производства в конце 70-х. Новый компонент должен был вписываться в интерьер машины так же хорошо, как и вышедший из строя родной.

Решение

Ведущие применили технологии 3D-сканирования и 3D-печати. Эксперты выбрали для работы 3D-сканер Artec Space Spider. Устройство оцифровывает детали сложной формы с точностью до 0,05 мм и сверхвысоким разрешением до 0,01 мм. Artec Space Spider часто применяется для обратного инжиниринга и контроля качества.

Еще одна сложность заключалась в глянцевой черной отделке панели. Поэтому объект был покрыт матирующим спреем, который исчезает с поверхности после сканирования.

Результат

Менее чем за час деталь была отсканирована. Все данные были собраны и обработаны в программах Artec Studio и Autodesk Fusion 360. Еще восемь часов потребовалось, чтобы слой за слоем напечатать приборную панель на стационарном 3D-принтере Stratasys Fortus 400mc.

3D-сканирование позволило создать точную копию приборной панели, не затрагивая оригинал, взятый из другого экземпляра автомобиля. Деталь была установлена в отреставрированный Ford Cortina Mark III.