3D打印和3D掃描助力開發波蘭首臺超級跑車Arrinera Hussarya
Arrinera Hussarya是波蘭第一臺超級跑車，也是波蘭真行和重生汽車產業的象征。正如目前我們所看到的那樣，超級跑車的開發一個嚴格的過程，其采用了最新的3D打印和3D掃描技術。
與大多數當代波蘭汽車項目不同，Arrinera Hussarya是從頭開始構建。也就是說，超級跑車的車身、發動機、內飾都需要重新設計，這不僅滿足了高性能汽車所需的要求，而且還呈現了超級跑車的美感。
逆向工程有助于降低生產成本
試想一下，重新設計一款跑車不僅費時費力，而且成本也非常的高昂。但Arrinera的工程師們一直在尋求新的技術來縮短開發周期，以及降低開發成本。為此，團隊決定使用逆向工程，重構現有元素的技術文檔以重新設計它。
為了對汽車的部件進行逆向工程，該團隊使用SMARTTECH 3D掃描儀精確地捕獲汽車零件的幾何形狀。3D掃描使他們能夠編制有關要重新設計的汽車零件的綜合信息和數據。接下來，請跟隨小編一起來看看工程師如何在3D掃描的幫助下設計和制造新的離合器殼體。
運動離合器（與汽車的動力傳動接合和脫離的裝置）與普通車中的離合器完全不同，因為它受到完全不同的壓力類型。810 Nm扭矩不僅需要可靠而又輕便的離合器設計。正如工程師所解釋的那樣，3D掃描儀可以捕捉現有離合器殼體的技術特征，使其能夠使用CAD軟件進行重新設計和調整，以滿足超級跑車的測量和要求。
綠光3D掃描
具有10萬像素檢測器的MICRON3D綠色3D掃描儀也用于捕獲汽車零件的測量。基于綠色LED燈的掃描技術使測量比使用白光的3D掃描儀更精確30％。在800 x 600 mm的視野下，3D掃描儀可以獲得0.084 mm精度的點云。
實際上，這些數字意味著通過單次測量可以掃描等于80 x 60厘米的區域。另外，由于掃描儀的永久校準測量體積，每次使用前不需要校準該設備。
3D掃描儀作為計量裝置
SMARTTECH 3D掃描儀進行的測量是基于測量表面上圖案的投影。圖案根據曲率而變形，并由集成在測量頭中的檢測器記錄。該裝置僅測量檢測器可見的表面。為了從各個角度獲得有關幾何的綜合信息，需要使用旋轉平臺來掃描物體。旋轉臺的承載能力超過300公斤，直徑為50厘米，足以對大多數汽車零部件進行完整的測量。
由于特殊的軟件算法，來自檢測器的圖像被轉換為點云。每個點都包含有關X、Y、Z坐標中描述的幾何形狀的信息，后處理可用于質量控制，或者像Arrinera的情況一樣，可以在CNC機床上重新設計和銑削模型。
根據分辨率，來自單次測量的點云可以分別為5或10百萬分，分辨率為5或10百萬像素。百萬像素的數量影響從給定對象獲得的細節范圍。根據Arrinera的情況，使用了具有10萬像素檢測器的3D掃描儀，因為需要準確地再現測量對象的邊緣。
離合器殼體從兩側進行了掃描，這使工程師能夠獲得兩點云。對于每個點云，有六個單獨的測量。使用與3D掃描儀集成的旋轉臺預先對齊各個測量。
使用SMARTTECH3Dmeasure軟件對齊點云
掃描過程完成后，可以使用SMARTTECH 3D掃描儀附帶的軟件SMARTTECH3Dmeasure將點云轉換為三角形網格。然而，在轉換之前，團隊首先需要調整測量結果。
為此，他們使用了一個三點法，其中為點云選擇了三個常用點。基于此，軟件自動確定云的位置。目標是獲得完全代表掃描對象的點云。使用旋轉臺顯著簡化了結果對齊的操作，因為它將其分成了表示每個側面的兩組點。
然后，團隊使用全局對齊功能，該功能根據點的位置精確地將所有點云彼此對齊。在這個階段，團隊還刪除了不同測量的重疊區域。
在這些操作之后，點云被轉換為三角形網格。對于Arrinera，選擇STL格式。三角形網格也可以用作CAD建模的基礎。 Arrinera制造和調整CAD模型，然后發送到運行CNC機床的軟件。
用定位標記掃描大對象
由于物體的體積，在測量實驗室中的旋轉臺上的3D掃描并不總是可能的。在這種情況下，可以通過使用定位標記的替代方法在生產線上進行測量。 Arrinera給出的第二個例子使用了這種方法。
Arrinera工程師面臨著一個挑戰：汽車的左檻適應優化結構，以保持車輛的對稱性，另一側的門檻必須以完全相同的形狀制成。 Arrinera使用的常規測量方法不允許它獲得完整的幾何形狀，因此決定使用SMARTTECH 3D技術。
現有基礎的幾何數據直接從物理原型收集。Arrinera Hussarya被放置在一個平臺上，但是進入門檻受到車門的阻礙。由于門檻的尺寸遠大于3D掃描儀的視野，因此必須使用具有定位標記的掃描功能。
使用標記的測量方法依賴于在掃描對象上附加特殊的定位標記。SMARTTECH3Dmeasure軟件在兩個單獨測量之間找到五個常見的定位標記，然后對齊它們。3D掃描儀操作員可以對其工作進行全面的了解，并且可以輕松地添加掃描窗臺的剩余部分。投影儀和檢測器之間的銳角使得Arrinera團隊能夠獲得大量的幾何數據。
使用定位標記進行3D掃描的結果是預先對齊的濁點。由于SMARTTECH3D軟件的直觀設計和個性化操作的自動化功能，SMARTTECH3D軟件的后期處理也會每次完成。在這種情況下，還需要在Geomagic Design X中創建一個參考CAD模型，該模型由Arrinera使用。該型號與制造汽車零件的切割和彎曲機兼容。
使用給定元素的CAD模型也可以使用3D打印技術進行快速原型制作。對于其3D打印需求，Arrinera選擇了波茲南公司OMNI3D，其旗艦產品Factory 2.0 Production System使用FFF（熔絲制造）技術創建大幅面3D打印對象。
Arrinera工程師使用OMNI3D為超級跑車打印零件，包括其鏡面外殼和1：1刻度的進樣口。除了簡單的快速成型外，它還允許超級跑車制造商使用ABS制成的零件。由于使用3D打印機，Arrinera能夠減少零件重量，這對于超級跑車中尤其重要。在超級跑車的開發過程中，質量是決定是否安裝特定元件的關鍵組件之一。
設計和建設賽車不僅是一項專長工程，也是一場金融挑戰。3D技術既節省了成本，又節省了數據采集、原型設計和生產調整所需的精度。由于使用3D技術，Arrinera能夠顯著加速原型設計過程，并縮短了汽車生產所需的時間。
(責任編輯：admin)
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