Artec Space Spider로 빈티지 경주용 자동차를위한 맞춤형 자동차 부품 제작

01/03/2021

글: Loretta Marie Perera

컴퓨터 게임에 대한 경력과 자동차 제작에 대한 애정을 가진 Chris Ashton이 직업과 열정이 결합된 3D 스캐닝 세계로 발을 내디디는 데 오래 걸리지 않았습니다. 그는 "저는 하루의 대부분을 3D 프로그램에 참여하고 있는데 이 프로그램은 제가 스캐너와 소프트웨어를 이해하는 데 도움이 되었다고 생각합니다. 그나저나, 정말 멋진 일입니다"라고 말했습니다.

도로로 나갈 준비가 된 자동차.

캘리포니아에 본사를 둔 자신의 회사 Ruffian Cars에서 "도로를 주행할 수 있는" 경주용 자동차를 디자인, 조립, 개조 및 제작하는 사업을 하는 Ashton은 현지 대리점인 Artec의 공식 협력사 Source Graphics의 시연을 본 후 단 30분 만에 스캔을 시작할 수 있었습니다. 그는 "저는 들어가서 스캐너에 관해 물었습니다.  Source Graphics는 그런 저를 진지하게 받아들여 시연을 해주었습니다"라고 회상했습니다.

이를 통해 그는 Ashton의 하드웨어와 소프트웨어에 대한 이해력에 서서히 충분한 자신감을 느끼게 되었고 자신의 자동차 제작 취미에 새로운 기술을 사용할 계획을 세우면서 스캐너의 구매를 진행했습니다. 그는 그날 바로 Artec Space SpiderArtec Eva 2대의 3D 스캐너를 구매해 손에 들고 Source Graphics를 나섰습니다. Source Graphics 팀은 모든 것이 원활하게 작동하도록 구매 후 관리 조치를 했습니다.

Artec Space Spider(왼쪽) 및 Artec Eva(오른쪽)

이름에서 알 수 있듯이 국제 우주 정거장에서 사용하기 위해 처음 고안된 Artec Space Spider는 소형 부품을 아주 세밀하게 캡처하는 데 적합합니다. 도량형적 정확도를 보장하는 이 산업용 스캐너는 미세한 선, 날카로운 가장자리 및 복잡한 형상을 스캔하는 데 탁월하여 동전부터 열쇠, 의료 장비, 자동차 부품 등에 모든 것에 적합합니다.

Artec 3D의 주력 스캐너인 Eva는 가볍고 빠르며 용도가 다양하여 중형 크기의 물체에 대한 고정밀 스캔을 제공합니다. 독립형 스캐너로 사용하기에 최적인 Eva는 작은 부품과 복잡한 세부 사항을 포괄적으로 커버하는 모두를 포함한 대형 스캔을 위해 다른 Artec 스캐너와 결합할 수도 있습니다.

Ashton은 "스캐너를 얼마나 빨리 움직여야 하는지, 표적에 얼마나 근접해야 하는지에 대한 감을 잡고 소프트웨어가 어떻게 작동하는지 기억해내려고 애쓰면서 처음 한두 시간은 힘들었지만, 첫날 저녁에 스캔 몇 개(약병과 마늘 한 쪽)를 괜찮게 처리했습니다. 그래서 투자에 만족하면서 잠자리에 들었습니다”라고 말했습니다.

그리고 그는 시작하고 있었습니다.

맞춤 제작 헤드라이트를 준비하는 GT40.

Ashton은 Artec Eva를 사용하여 자동차 전체의 3D 스캔을 캡처하고 Space Spider를 사용하여 통합하려는 별도의 개별 구성품을 확대할 수 있었습니다.

헤드라이트 뒷면의 다양한 형상이 이 선명한 Space Spider 스캔에서 충실히 재구성되었습니다.

더 큰 계획은 도로 주행에 적합할 뿐만 아니라 고개를 돌려 볼 만큼 멋진 클래식 자동차를 완전히 맞춤 제작하여 생명력을 불어넣는 것입니다. "처음에 펜더 플레어를 스캔하기 위해 스캐너를 사용했습니다. 차체 스캔을 마치고 모양에 따라 부품을 3D 모델링 프로그램 Blender나 SketchUp으로 가져왔고 플레어는 차체 위에 별도의 조각으로 제작하여 프린팅했습니다"라고 말했습니다.

작동법은 다음과 같습니다. "먼저 자동차의 원래 펜더를 스캔하여 컴퓨터로 가져와 그 위에 있는 디지털 펜더 플레어를 모델링합니다. 그런 다음 VR 헤드셋을 사용하여 차량 주변을 돌아다니며 가상 3D로 부품을 살펴보기 때문에 예술적인 조정을 할 수 있습니다. 디지털 파일이 마음에 들면 대형 3D 프린터에서 펜더 플레어를 프린팅할 것입니다”라고 설명했습니다.

프린팅된 펜더 플레어는 검정을 거친 후 다음 다른 작업장으로 보내져 주형을 만들어 탄소 섬유로 부품을 대량 생산할 수 있게 됩니다. 이것은 그가 이전에 차를 맞춤 제작한 방식과는 완전히 대조적입니다. 3D 프린팅이 이미 사용되고 있었지만, 이 프로세스에는 많은 시간과 테스트, 패턴 제작, 시행착오가 필요했습니다. "여기서 가장 큰 장점은 펜더 플레어가 실제 자동차의 축척 스캔에 디지털 방식으로 제작되어 제대로 장착될 수 있고, 왼쪽과 오른쪽이 서로 정확하게 대칭을 이룰 수 있다는 것입니다."

펜더의 3D 스캔은 Blender에서 맞춤형 플레어를 설계하는 기초의 역할을 했습니다.

맞춤 제작 부품이 어떻게 맞을지 실시간으로 확인하는 것 외에도 이 프로세스는 소요 시간도 크게 줄여줍니다.

Ashton "3D 스캐닝특히 측정하기 어려운 곡선 형태의 새로운 부품을 개발하는 시간을 크게 단축할 것입니다. 게다가, 번째 프린트물이 들어맞고 8시간 걸리는 5~6개의 프린트물을 기다릴 필요가 없을 것이라고 확신할 있습니다.

이전에는 차 상단에서 플레어를 발포체나 점토로 형태를 만들어 차 전체를 수리소로 가져가 주물을 꺼내야 했습니다(아니면 제가 직접 해야 했는데 이는 지저분하고 많은 화학 물질이 수반되는 작업입니다). 현실적으로 부품을 미러링할 수 없기 때문에 작업을 두 번 해야 했을 것입니다”라고 말했습니다.

Source Graphics의 3D 솔루션 수석인 Aneesh Joshi는 자동차 산업에서 3D 스캐닝의 가능성을 크게 보고 있습니다. 그는 "휴대용 3D 스캐너로 해결할 수 있는 실현되지 않은 적용 분야가 엄청나게 많습니다"라고 말했습니다. 그는 Ashton의 솔루션에 참여하게 되어 기뻐하며 "우리는 Ruffian Cars의 놀라운 창작물에 사용할 수 있는 훌륭한 제품을 제공하는 매체가 될 수 있어 감사하고 있습니다”라고 덧붙였습니다.

지난 몇 달 동안 Ashton은 헤드라이트에서 안전벨트 버클, 펜더 및 사이드 스커트에 이르기까지 모든 것을 맞춤화하며 자동차에 대한 작업을 계속해 왔습니다.

Artec Space Spider는 금속 스탬핑에 이르기까지 이 안전벨트 걸쇠의 가장 섬세한 디테일을 캡처했습니다

"헤드라이트는 새로운 Toyota LED 헤드라이트 구성품과 Superformance GT40 차체를 결합하여 클래식 경주용 자동차의 외관을 현대화하게 됩니다"라고 그는 설명했습니다.

이 헤드라이트 버킷의 내부 각도와 곡선은 정확한 측정을 위해 캡처하였으며 그렇지 않을 경우 측정하기 어렵습니다.

3D 스캐닝으로 작업할 때의 또 다른 주요 이점은 만들어진 모형이 실제에 아주 가깝다는 것입니다. Ashton은 "스캔은 실제 크기로 컴퓨터에 입력되기 때문에 저는 새로운 부품을 모형화해서 축척의 문제 없이 프린팅할 수 있습니다. 이는 측정치를 구하고 측정치를 기반으로 만들고 그 측정치가 정확하기를 바라던 이전 방식보다 훨씬 개선된 것입니다.

조립된 헤드라이트 모형.

"처리된 모형을 보는 것은 정말 즐거운 일입니다! 마치 마술 같습니다. 그것은 현실 세계에 있었고 지금은 컴퓨터에도 있으며 똑같아 보입니다!"라고 말했습니다.

맞춤 제작된 헤드라이트가 제2의 피부처럼 잘 맞습니다.

자동차 맞춤 제작이 Ashton의 업무와 생활에 3D 스캔 및 프린팅을 더한 유일한 방법은 아닙니다. 그는 "제 여자친구는 옆면에 가짜 왁스를 떨어뜨려 완성된 양초 모양의 전구 홀더가 달린 골동품 샹들리에를 구매했습니다. 유일한 문제는 전구 홀더가 하나 뿐이었고 8개가 필요했다는 것입니다. 그러나 이제 희귀한 대체품을 찾기 위해 전 세계를 탐색할 필요가 없습니다. Space Spider로 홀더를 스캔하고 7개의 복사본을 프린팅 했습니다!

맞춤 제작된 가구 및 고급 자동차들이 SEMA 2021에 큰 데뷔를 앞둔 가운데, 자동차 제조업체가 새롭고 혁신적인 제품을 선보이는 최고의 무역 박람회인 3D 스캐닝은 Ashton에게 판도를 바꿔놓는 계기가 되었습니다. 저는 사용할 때마다 더 많은 것을 배우지만, 이미 원하는 물품을 스캔할 수 있었으며 전속력으로전진하고 있습니다"라고 설명했습니다.