Wykorzystanie skanerów 3D firmy SMARTTECH do produkcji

Wykorzystanie skanerów 3D firmy SMARTTECH do produkcji

Wykorzystanie skanerów 3D firmy
SMARTTECH do produkcji akcesoriów
motocyklowych
Enduro -Tech jest firmą produkcją akcesoria do
motocykli typu enduro - popularniej zwanych
cross. Powstała w 2012 roku, w ciągu kilku lat
stając się jedną z najbardziej rozpoznawalnych
marek na rynku firm produkujących akcesoria
motocyklowe. Wszystko to dzięki doskonałej
znajomości
branży
i
wykorzystaniu
najnowocześniejszych
technologii
pozwalających na zaprojektowanie jak i
produkcję swoich części.
Firma Enduro -Tech wykorzystuje skaner 3D marki SMARTTECH w celu pozyskania geometrii silnika
motocykla do którego planuje wyprodukować dedykowaną osłonę.
Podczas przejazdów terenowych motocykle tego typu narażone są na wielokrotne uderzanie w
przeszkody leżące na ich drodze. Duża prędkość i wyboista sprawiają
że kierowcy mimo swojego doświadczenia często uderzają silnikiem w
różne wystające przeszkody. Stałe uderzenia w rurę wydechową lub
silnik mogą dotkliwie uszkodzić cały motocykl.
Wychodząc naprzeciw dużemu zapotrzebowaniu na dodatkową
ochronę wrażliwego na uderzenia silnika powstała firma Enduro - Tech
- która specjalizuje się w projektowaniu i produkcji dedykowanych
osłon do silników.
Dzięki skanerom firmy SMARTTECH możliwe jest pozyskanie
geometrii silnika i zaprojektowanie osłony w taki sposób że nie
tylko doskonale pasuje ona do silnika ale również jest lżejsza oraz
co dla wielu bardzo ważne - doskonale wpasowuje się w
agresywny wygląd motocykla. Cały proces projektowania
przeprowadzany jest na komputerze dając pełną swobodę
działania inżynierom odpowiedzialnym za projekt.
Mierzona powierzchnia składa się z błyszczących metalowych
elementów - spód silnika w pierwszej kolejności pokrywany jest
bezinwazyjnym środkiem antyrefleksyjnym pozwala to na
wyraźne odczytanie geometrii przez optyczne urządzenie
pomiarowe.
Proces Skanowania 3D
Środek nie wpływa na mierzoną powierzchnię i jest łatwo
zmywalny przy pomocy myjki ciśnieniowej lub pędzla.
Następnie - głowica skanująca wyświetla proste prążki na
obiekcie które zakrzywiają się względem skanowanego
kształtu.
Właśnie to zakrzywienie, odczytuje zainstalowany w głowicy
skanera 3D detektor, który dostarcza informacje do
autorskiego oprogramowania SMARTTECH3Dmeasure.
Skaner 3D
MICRON3D green
Skaner3D będący na wyposażeniu pracowni firmy Enduro - Tech to model MICRON3D green o
objętości 800x600x310mm z detektorem 5Mpix o dokładności 0.07mm. Oznacza to że maksymalny
rozmiar powierzchni jaki można zmierzyć przy pomocy pojedynczego pomiaru wynosi 80x60 cm.
Wynikiem pojedynczego pomiaru jest pięciomilionowa chmura punktów która odpowiada 5
megapixelowej rozdzielczości detektor i przedstawia mierzoną powierzchnię z dokładnością do 0.07
mm
Oprogramowanie przelicza dane pozyskane przez głowicę skanującą dostarczając informację w
postaci chmury punktów która dokładnie odzwierciedla kształt skanowanego obiektu. Do pełnego
zeskanowania silnika trzeba
wykonać po dziesięć
pojedynczych skanów na każdą stronę. Dzięki ostremu
kątowi pomiędzy projektorem i detektorem można "zajrzeć"
w wąskie krawędzie pozyskując powierzchnie niemożliwe do
zmierzenia używając tradycyjnych metod.
Oprogramowaniu
SMARTTECH3Dmeasure
pozwala
"oczyścić" chmurę punktów z tzw. szumów pomiarowych
Wynik z pojedynczego skanu w postaci
oraz niepotrzebnych części skanów jak fragmenty podłogi czy
chmury punktów
pozostałe fragmenty motocykla. Skomplikowana geometria
skanowanego silnika, pozwala na połączenie pojedynczych
pomiarów przy pomocy dopasowania "na trzy punkty".
Polega to na odnalezieniu trzech wspólnych punktów na
dwóch różnych skanach. Po zaznaczeniu 3 punktów
oprogramowanie nie tylko dopasowuje skany orientacyjnie
ale przeprowadza również operację Global Registration, co
pozwala na dokładne dopasowanie grup punktów. W
Łączenie pojedynczych skanów metodą
na 3 punkty
oprogramowaniu istnieje również możliwość automatycznego
połączenia skanów ze sobą na podstawie naklejonych markerów pozycjonujących, co przyspiesza
pracę przy dużych obiektach.
Praca w oprogramowaniu SMARTTECH3Dmeasure kończy się na
stworzeniu siatki trójkątów odwzorowującej dokładny kształt i
rozmiar zeskanowanej powierzchni w rozszerzeniu STL będącym
najbardziej uniwersalnym formatem opisującym geometrię,
odczytywanym również przez środowisko CAD
Siatka trójkątów STL
Powstała siatka składa się z milionów połączonych ze sobą trójkątów
które układają się dokładnie w kształt powierzchni zeskanowanego
obiektu. Siatka trójkątów jest obliczana na podstawie danych o
geometrii dostarczanych przez chmurę punktów oraz - co bardzo
ważne - nie zmienia pozyskanej geometrii i wymiarów.
Kolejnym krokiem jest modelowanie CAD na bazie siatki- do tego
zostaje użyte oprogramowanie Geomagic for Solidworks - najnowszy
produkt od firmy 3D systems - będące swoistą wtyczką do
popularnego programu do modelowania CAD - Solidworks.
Nadawanie cech charakterystycznych
Model CAD silnika
Geomagic for Solidworks pozwala na import siatki trójkątów oraz
szybkie podzielenie modelu na regiony które posłużą do wyciągnięcia
charakterystycznych kształtów do prawidłowego modelu CAD. Z
łatwością można nadać tzw. Features czyli cechy charakterystyczne
dla danej powierzchni, które posłużą nam do dalszego wyciągania
kształtów.
W każdym momencie można skontrolować jakość modelowania
porównując model CAD do siatki trójkątów gdzie wszelkie odchylenia
zostają przedstawione za pomocą czytelniej kolorowej mapy
odchyłek.
Na kształt silnika składają się głównie powierzchnie płaskie i cylindry
które program rozpoznaje automatycznie znacznie skracając czas
potrzebny do stworzenia modelu CAD.
Posiadając siatkę trójkątów przedstawiającą kształt silnika można
przystąpić do właściwego modelowania osłony.
Kolorowa mapa odchyleń
Dotychczasowy sposób modelowania części polegający na ręcznym
wycinaniu i zaginaniu kartonu i przykładania stosowany przez
Enduro-Tech został całkowicie skomputeryzowany.
Digitalizacja 3D obiektu daje wiele korzyści.
Zaprojektowana obudowa
Cyfrowy sposób pomiaru nie tylko zmniejsza koszty i ilość czasu
potrzebną na zaprojektowanie osłony. Daje również pełną swobodę
przy modelowaniu bez konieczności ręcznego sztukowania i
przymierzania oraz pozwala przewidzieć i dostosować sposób
produkcji osłony.
Dzięki nawiązaniu współpracy przez Enduro-Tech z brytyjską
firmą Croft Additive Manufacturing. Specjalizującą się w
technologii druku 3D w metalu, polegającej na laserowym
spiekaniu proszku stali nierdzewnej. Firma Enduro-Tech
przyspieszyła proces wykonywania prototypu, co w znacznym
stopniu zoptymalizowało pracę nad gotowym produktem
Technologia druku 3D w metalu polega na tym, że bardzo
cienka warstwa proszku (ok 0,1mm) zostaje rozprowadzona po
Akcesoryjna lampa od Enduro- tech do
motocykla typu Drag
powierzchni pola roboczego drukarki 3D po czym zostaje stopiona
laserem w taki sposób że oddaje kształt wirtualnej geometrii z
dokładnością nawet 0.02mm. Po stopieniu proszku z pierwszej
warstwy drukarka nakłada kolejną warstwę która również zostaje
stopiona laserowo. Drukarka pracuje kilka godzin topiąc warstwa
po warstwie kolejne partie proszku oddając praktycznie w 100%
pierwotnie zakładane kształty.
Posiadając prototyp który praktycznie nie różni się od tego który widnieje na komputerze EnduroTech jest w stanie szybko zidentyfikować potencjalne problemy i wyeliminować je. Dzięki temu że
prototyp wykonany jest z trwałej stali nierdzewnej, może zostać
również przetestowany użytkowo.
Możliwość kompleksowego przetestowania prototypu zwiększa
niezawodność części produkowanych seryjnie. Producent może
być pewny że przy użyciu najnowocześniejszych technologii skanu
i druku 3D dostarczy produkt w pełni spełniający najwyższe
wymagania motocyklistów Enduro.
Użytkowanie skanera 3D SMARTTECH oraz technologii druku 3D
przez firmę Enduro-Tech nie jest jedynie skoncentrowane na
wykonywanie dodatkowych osłon do silników. Enduro-Tech
specjalizuje się również w produkcji akcesoryjnych lamp
halogenowych, a dzięki licznym kontaktom w świecie motocykli
przeprowadza również usługi skanowania i druku 3D dla innych
warsztatów motocyklowych produkujących pojazdy typy Cafe
Racer lub Custom Choppers.
Dzięki technologią 3D firma Enduro-Tech nie tylko może dokładnie digitalizować części motocykli w
celu projektowania dedykowanych dodatkowych lub zamiennych części, ale podnosi także jakość
swoich produktów. Stając się dzięki temu jednym z najbardziej znanych dostawców części w branży
motocykli wyczynowych.