Ein Oldtimer-Rennwagen erlebt Renaissance dank speziell angefertigter Autoteile mit Artec Space Spider

Herausforderung: Dieser Ruffian GT40 soll mithilfe der Entwicklung spezifischer, maßangefertigter Teile die idealen Voraussetzungen zum Fahren erfüllen

Lösung: Artec Space Spider, Artec Eva, Artec Studio, Blender, SketchUp, 3D-Druck

Ergebnis: Durch die Anfertigung individueller Teile konnte ein Klassiker erstmals auf die SEMA 2021 geschickt werden

Angesichts seines beruflichen Hintergrunds in der Computerspiel-Branche und dessen Liebe zum Autobau war es wohl nur eine Frage der Zeit, bis Chris Ashton seinen Weg in die Welt des 3D-Scannens finden und dabei sogar Beruf und Leidenschaft miteinander verbinden würde: „Ich beschäftige mich schon sehr lange mit 3D-Programmen. Das hat mir wahrscheinlich geholfen, die Scanner und die Software direkt zu verstehen“, sagt er.

Ruffian GT40

Ashton, der mit seiner in Kalifornien ansässigen Firma Ruffian Cars „straßentaugliche“ Rennwagen entwirft, anpasst und herstellt, benötigte gerade einmal eine halbstündige Einführung mit seinem örtlichen Händler.

Der zertifizierte Partner Source Graphics gab Ashton eine fachkundige Einweisung in die Materie, die ihm das nötige Verständnis für die Hardware und die Software lieferte.

Mithilfe seines kompetenten Partners entschloss er sich zum Kauf der zwei Scanner, Artec Space Spider und Artec Eva, und überlegte sich, wie er die neue Technologie für sein Hobby, den Autobau, einsetzen könnte.

Artec Space Spider (links) und Artec Eva (rechts)

Artec Space Spider wurde, wie der Name schon andeutet, ursprünglich für den Einsatz auf der Internationalen Raumstation konzipiert. Dieser Scanner eignet sich ideal für die detailgetreue Erfassung kleiner Teile. Space Spider garantiert messtechnische Genauigkeit und zeichnet sich durch das Scannen feiner Linien, scharfer Kanten und komplexer Geometrien aus. Das ist besonders praktisch bei feinteiligen Objekten wie etwa Münzen, Schlüsseln, medizinischen Geräten und Autoteilen.

Das Flaggschiff von Artec 3D, Artec Eva, ist wiederum leicht, schnell, vielseitig und liefert hochpräzise Scans von mittelgroßen Objekten. Artec Eva eignet sich perfekt als eigenständiger Scanner, kann aber auch mit anderen Artec-Scannern kombiniert werden – etwa, wenn ein größerer Scan mit einer umfassenden Abdeckung kleinerer Teile und komplizierteren Details erstellt werden soll.

„Es war schwierig abzuschätzen, wie schnell die Scanner bewegt werden müssen, wie nah ich sie an das Objekt bewegen sollte und wie die Software im Allgemeinen funktioniert. Dennoch war ich bereits am ersten Abend in der Lage, einige gebrauchsfertige Scans zu kreieren“, sagt Ashton. „Daher bin ich durchaus zufrieden mit meiner getätigten Investition.“ Zu diesem Zeitpunkt stand er nur am Anfang, denn es sollte der Scan eines gesamten Fahrzeugs sowie dessen einzelner Komponenten folgen.

Der GT40 vor dem Einbau spezialangefertigter Scheinwerfer

Die komplexe Geometrie der Rückseite eines Scheinwerfers wurde in diesem scharfen Space-Spider-Scan originalgetreu abgebildet und rekonstruiert

Das Ziel war folgendes: einen Oldtimer zu kreieren, der nicht nur straßentauglich, sondern auch gleichzeitig ein Blickfang ist. „Die Kotflügelverbreiterungen waren zunächst der Hauptgrund, dass ich auf die Scannern kam“, sagt Ashton. „Als ich mit dem Scannen der Karosserie fertig war, wurden die Teile, abhängig von ihrer jeweiligen Form, in die 3D-Modellierungsprogramme Blender oder SketchUp importiert. Die Scheinwerfer wurden als separate Teile auf der Karosserie entworfen und dann gedruckt.“

So läuft der Prozess ab: „Zuerst scanne ich die Originalkotflügel des Autos, übertrage sie in den Computer und lege eine modellierte, digitale Kotflügelverbreiterung darüber“, erklärt Ashton. „Dann gehe ich mit einem VR-Headset um das Auto herum und betrachte die Teile in der virtuellen 3D-Umgebung, sodass ich alle Anpassungen vornehmen kann. Sobald ich mit der digitalen Version zufrieden bin, drucke ich die Kotflügelverbreiterungen auf einem großformatigen 3D-Drucker aus.“

Diese werden probeweise eingepasst und danach an eine Werkstatt geschickt, um eine Gussform zu erstellen, die dann letztlich in Kohlefaser massenweise hergestellt werden können. Dieses Vorgehen steht in absolutem Gegensatz zu Ashtons üblicher Herangehensweise.

Zwar kamen dort auch 3D-Drucker zum Einsatz, allerdings barg der Ablauf viele Fehlerquellen und erforderte wertvolle Ressourcen bei der Modellerstellung. „Der große Vorteil der neuen Technik liegt darin, dass die Kotflügelverbreiterungen auf einem maßstabsgetreuen, digitalen Scan des tatsächlichen Autos beruhen, sodass wir wissen, dass sie exakt passen und die linke sowie rechte Seite absolut spiegelbildlich zueinander sind.“

3D-Scans der Kotflügel dienten als Grundlage für die Konstruktion von Scheinwerfern in Blender

Neben der echtzeitlichen Anpassung der neu entworfenen Teile reduziert der neue Ablauf auch den Zeitaufwand erheblich.

3D-Scannen reduziert die Entwicklungszeit neuer Teile erheblich, insbesondere bei gekrümmten Formen, die schwer zu vermessen sind“, sagt Ashton. „Darüber hinaus kann ich mich darauf verlassen, dass bereits der erste Ausdruck passt und ich keinen mehrstündigen Mehraufwand durch Fehlkonstruktionen habe.“

„Früher hätte ich die Scheinwerfer aus Schaumstoff oder Ton direkt auf dem Auto modellieren und das ganze Auto in eine Werkstatt bringen müssen, damit die Abdrücke dort angefertigt werden können. Zwar hätte ich das auch selbst machen können, dies wäre aber zu mühsam und aufwendig gewesen. Außerdem wäre es die doppelte Arbeit, da ich ja immer ein spiegelbildliches Pendant brauchte.“

Aneesh Joshi, 3D Solutions Lead von Source Graphics, sieht sehr großes Potenzial für das 3D-Scannen in der Automobilindustrie. „Es gibt unendlich viele Einsatzgebiete, in denen die tragbaren 3D-Scannern zur Anwendung kommen können.“  Aneesh ist froh, an Ashtons Lösung beteiligt gewesen zu sein und fügt hinzu: „Wir sind dankbar, dass wir Ruffian Cars bei der Erstellung eines (weiteren) großartigen Produktes behilflich sein konnten.“

In den vergangenen Monaten hat Ashton weiter an dem Auto gearbeitet und alles angepasst – angefangen bei den Scheinwerfern bis hin zu den Gurtschlössern, Kotflügeln und Seitenverkleidungen.

Artec Space Spider griff selbst die feinsten Details dieser Gurtschnalle auf – bis hin zur Metallprägung

„Die Scheinwerfer vereinen neue LED-Scheinwerferkomponenten von Toyota mit der Superformance GT40-Karosserie, um das Aussehen eines klassischen Rennwagens zu modernisieren“, beschreibt er.

Selbst diese sonst schwer zu ermittelnden inneren Winkel und Kurven dieser Scheinwerferfassung wurden für exakte Messungen erfasst

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Arbeit mit 3D-Scannern besteht in der realitätsnahen Erstellung der Modelle. „Da die Scans im realen Maßstab digitalisiert werden, kann ich die neuen Teile um diese herum modellieren und sie ohne jegliche Verzerrungen bezüglich des Maßstabs ausdrucken, was eine wesentliche Verbesserung zu früher darstellt. Denn da musste ich eigene Messungen vornehmen und die Modelle darauf aufbauen – stets in der Hoffnung, dass sie korrekt sind“, sagt Ashton.

Das montierte Scheinwerfermodell

Das digitalisierte Modell zu sehen ist für Ashton wie Magie, denn nun wird ein Objekt, das der realen Welt entstammt, originalgetreu im Computer abgebildet.

Der spezialangerfertigte Scheinwerfer passt sich perfekt ein

Die Technologie des 3D-Scannens und Druckens hat Ashtons Arbeit nicht nur im Bereich der Automobile bereichert. „Meine Freundin kaufte einen alten Kronleuchter mit Glühbirnenhaltern, die wie Kerzen geformt waren und aussahen, als hätten sie tropfendes Wachs an den Seiten“, beschreibt er. „Das Problem war, dass er nur noch eine intakte Lampenfassung hatte, aber insgesamt acht davon benötigte. Dank seiner vorangegangenen Investition konnte Ashton schlichtweg die Fassung mit Space Spider einscannen, sieben weitere Exemplare davon ausdrucken und sich somit die zeitaufwendige Suche nach Ersatzteilen ersparen.

Ashton wird seine Erfolge nun vorstellen und zwar auf der SEMA 2021, der wichtigsten Messe für Automobilhersteller, auf der neue, innovative Produkte präsentiert werden. Für ihn war das 3D-Scannen ein gewaltiger Fortschritt: „Jedes beliebige Objekt kann gescannt und verbessert werden und ich lerne immer etwas Neues, wenn ich die Scanner benutze.“