使用Artec Eva为赛车部件逆向制作超强劲高性能赛车部件

作者 Matthew McMillion

概要:专业赛车队需要寻找一种有效方式,在有限时间内逆向制作汽车部件,根据需要作出设计和材料上的调整。

目标:使用轻质专业3D扫描仪完成一系列汽车部件的高分辨率彩色数字捕获,根据需求在CAD中修改设计,并通过3D打印或数控加工方式制作最终成品。

使用工具:Artec Eva

当Sergey Karyakin踩下油门,车身在4.4秒内从0提速到60,丝毫不给他留有迟疑的余地。他的团队 SNAG Racing参加跨国赛车比赛,在摩洛哥、智利、秘鲁的沙漠中驰骋,穿越玻利维亚的山区,俄罗斯和蒙古的大草原。他们的定制赛车需要经历不同海拔、不同温度下的极端考验。

2019摩洛哥拉力赛中一款SNAG Racing的定制赛车

最近,他们参加了2019年10月举行的摩洛哥拉力赛,为期5天的比赛中,他们跨越了1557英里(2506公里),毫发无伤地冲过了终点线。但背后的艰辛鲜为人知。拉力赛期间,他们经历了满是岩石的沙漠、一望无垠的沙丘、极不友好的盐场,山路也布满看不见前路的死角。但最后,SNAG Racing收获一枚银牌。而且,这早已不是第一次得奖了。

SNAG Racing手捧摩洛哥拉力赛银牌(左为Anton Vlasiuk,右为Sergey Karyakin)

SNAG Racing不用商用赛车参赛。他们改造了一辆172马力的Can-Am Maverick X3 RS Turbo R,增加了一个新底盘,以适应FIA(Fédération Internationale de l'Automobile)的参赛标准,但他们没有满足于此。作为一支企业赞助商支持的专业赛车团队,他们不能停下脚步。并且,他们也没有停。

Sergey在职业生涯早期,就明白一场比赛胜败的关键绝不是靠运气。最关键的因素还是赛车本身,因为,他表示“遇到水平一流的赛车手,那赛车性能一点点的提升都能为你赢得几秒黄金时间,送你提前抵达终点。”

Sergey Karyakin和Anton Vlasiuk同时驾驶参加2019摩洛哥拉力赛的分屏画面

为进一步提升赛车性能,他们开始为其设计全新部件,减少车身重量,提高强度和机动性等。设计前期原本包括这些步骤,制作纸模,然后换金属薄片焊接,才能开始真正的组装步骤。光制作一个简单部件,这样的流程通常要花费2个月以上。但他们行程紧张,数周后就要参加另一个国家的赛事,所以这种制作方式显然不合适。

Sergey于是发现了3D扫描与增材制造。Artec经销商Cybercom Ltd向他推荐了专业手持式3D扫描仪Artec Eva。Eva是一款轻质3D扫描仪,在全球诸多领域广泛使用,包括逆向工程、制造、医疗等等。Cybercom不仅是3D扫描与打印领域的专家,同时也提供相应服务,能为不同应用场景带来一系列解决方案。

Cybercom向Sergey和他的团队展示了Artec Eva配合使用扫描与后期处理软件Artec Studio,能大幅削减生产时间与成本,同时还能方便他们制作其他高规格零部件。

在工作坊中使用Artec Eva扫描

接下来的一段时间,Sergey及其团队开始逐渐采用3D扫描与设计流程,并延续至今。Sergey向我们解释了工作流程:“首先准备好待扫描的部件,可以是A型臂悬架、安装点、减震器、连接物、转向节或其他悬架系统部件。我们将其表面清洁干净,保证最佳效果,随后将其固定一处,按下扫描键开始扫描,围绕物体旋转,就能在笔记本电脑屏幕上看到逐渐生成的3D扫描。说实话,真的非常简单!”

对原始部件的几何和安装点完成精准亚毫米级3D数字捕获后,Artec Eva能帮助SNAG Racing完成各类部件的逆向制作,使其更轻质、更坚固、更耐用,这也意味着赛车更快更强劲,能抵御每场比赛中无数次的严峻考验。有时,他们的改装设计变动很大,只有安装点没变,而有时,他们的改动又很小,主要目的是尝试高性能新材料。

Artec Eva扫描SNAG Racing赛车

团队每个人都注意到了产能和周期的巨大改变。“基本上我们都能在午餐前扫描完6个零件,还包括Artec Studio的后期处理,下午就能把3D模型导出至CAD,”Sergey说道。他还补充道,“有时,我们在AutoCAD中完成CAD工序,有时又会用博世力士乐CAD软件,或其他CAD系统,主要取决于我们制作什么样的部件。”

Artec Studio软件展示进行中的3D扫描效果

现在,从开始到结束,定制设计生产全新部件最多只要3周,这个过程包括了从3D扫描到CAD设计、用各类塑料、金属、碳、凯芙拉合成纤维进行数控加工或3D打印的所有步骤。对SNAG Racing而言,3D扫描和增材制造最大的优点就是为他们带来了诸多全新可能。

3D扫描和打印后准备轻质工具板

“可以说今后我们小团队就要在这里忙活了。我们不需要任何技能培训。我是一名赛车手,不是一名设计工程师,但依然能做好这件事。我们技工也能完成。有了Artec,我们可以在短期内实现自己的创意,无需依靠任何零件供应商,他们不可能那样灵活,也不可能完全按照我们的需求和时间来交付,”Sergey说道。

安装定制工具板

他继续道,“Artec帮我们实现了更多创意,这是之前无法想象的。当然,我们的拉力车是基于商用车改造的,但3D扫描依然给我们打开了大门,让我们改造出完全合乎自己想象的赛车,且时间短,成本低。”

“第一次接触3D扫描和3D打印时,有些想法保守的人说自己操作会有风险。但我没有听。听取他们的意见就意味着我们会慢人一步。但我想处处领先。对我而言,3D扫描就能助我做到这点:它让我手握创新本领,随处都能以最佳方式制作出自己想要的,而不是被动等待,希望有人帮我制作我此刻需要的部件。”

2019摩洛哥拉力赛中Sergey挑战赛车极限

现在,团队对于自制部件的耐用性和持久性的恐惧都烟消云散了。一开始,大家或多或少有过这样的顾虑。但时间和经验一次次告诉我们,团队的选择是明智的。

Sergey解释道,“我们的质检流程是这样的:因为我们都是专业赛车手,每一段赛程后,我们都会仔细检查定制部件,了解它们是否有所损耗,以及损耗程度。新设计的部件会进一步检查,所以还没出现过问题。我们也一直尝试新材料和新设计,并做好详细记录,在我看来,这也是唯一的好办法。”

2019摩洛哥拉力赛Sergey向银牌冲刺

Sergey表示,他们不会满足于此,尽管他们已在全世界通过自己改装的车辆获奖无数,但他们还想继续提升自己设计的赛车性能,“我们现在正在尝试利用金属和复合材料,结合两者优势,制作灵活轻便又稳固强大的部件。目前来看,效果都很喜人。”

联系我们