应用案例

三维扫描仪

快速原型设计

给旧装饰赋予新生命

福特、劳斯莱斯、戴姆勒、奔驰……皆属汽车制造业发展初期便如雷贯耳的名字。如今,全球的车迷们小心地储存与保护着剩余的少量古董车,其中部分车型已有100多年的历史。

但要保持这些珍贵古董车的性能,却有不小的难度:随着时间的推移,原始标配且功能齐全的零配件已经很难找到。

测量目标和测量对象

这类问题同样出现在帕卡德汽车制造公司于20世纪前半叶出产的美国豪车中。除发动机零部件外,帕卡德汽车车主尤其渴望获得能够完美呈现原古董车细节的高端模具。

上世纪30-40年代间,“速度女神”曾作为汽车引擎盖上的点缀物,为一些帕卡德模型增色添彩,引来无数豪客竞相追求。当时的“女神”属奢侈品,价格及其昂贵,于是,技术可行、操作简便、细节处也能做到真实再现的复制品便应运而生。而制作复制品有两大基本方案:一是与三维打印机相结合的快速成型法,二是制作模型的逆向工程法。无论采用哪一种方法, Breuckmann 的高端数字化系统 smartSCAN 都能够提供原商品的三维数据。

测量系统及配置

这种非接触式扫描同样适用于敏感物或易碎品,其数字化扫描流程主要分为两大阶段:首先,使用 smartSCAN 3D 捕捉“速度女神”的三维数据。由此生成原商品的虚拟图像(STL 数据集),再用三维打印机制造出完美的复制品(此为快速成型法)。

对于发动机及汽车零部件,逆向工程软件 Rapidform XOR3 会将扫描数据转变为表面模具,用于铝铸模的制造等。

检测流程

“女神”的数据捕捉在转台的辅助下完成,这也实现了该物品的全自动数字化。在数字化过程中,只要发现部分缺失,就立即填补数据。一旦物体在扫描过程中显示刮痕或破洞,那么这些缺陷将在数字化数据集或逆向工程程序中被轻松消除:因此,每次都能得到完美无瑕、毫无磨损的表面。检测物的数字化图像拥有各种各样的标准数据格式,其中包括三维打印机所需的 STL 格式。

为生产铸模,得到了检测物的所有数据后才进行三维数据集的计算,然后将数据导出至逆向工程软件 Rapidform XOR3。

该物品的三维模型于扫描过程中生成,用于之后的逆向工程及获取数据集,与 CAD 数模相比较。为检验逆向工程,将三维模型(多边形网格)与相反的数据集(CAD 数模)进行比较,整个过程仅需几秒钟时间;与样本之间的偏差会用特殊颜色明显地标记出来。得益于 Breuckmann 的 smartSCAN 系统所获得的高精度数字化成果,即使是汽车发动机零部件也能实现高精度三维扫描,专业的 Rapidform 软件为之后的生产做辅助准备。

结论

即使面对大量数据,全自动的数字化流程也能保证每一个扫描任务的高效性与可信度。BreuckmannsmartSCAN 系统能够快速提供简单的测量结果以及用于后期加工处理的大规模综合性数据资料。如此不仅保证了材料的高效使用,也确保了“女神”的每件最终复制品都能在细节上做到精准。

面对原点缀品供不应求的盛况,现代科技为消费者们提供了别样新选择,例如利用快速成型或模具铸造等方式生产出原物件的复制品。

BreuckmannsmartSCAN 系统在每次扫描过程中都能快速、简单而可靠地生成所需的三维数据。虽然“速度女神”的原件在长久的“汽车生涯”中已近绝迹,但由于如此先进技术的存在,我们依然能制造出极其逼真的复制品,用以装饰部分历史悠久的帕卡德车型。

衷心感谢 Peter Herzog 先生将“速度女神”的珍贵原件借与我们使用。

 

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“AICON 先进的测量技术使我们在质保领域得到了极大的提升。”

Florian Windler,Serto AG 生产主管,Aadorf (瑞士)

“相较于坐标测量机,AICON 的三维扫描仪更加省时高效,我们也能够快速得到测量结果与数据分析。”

Jürgen Weber,Messtechnik Zollern GmbH & Co. KG,Sigmaringen (德国)

 
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