Создание уменьшенной копии болида Формулы-1 с помощью сканера Artec Eva и реверс-инжиниринга

Команда Central Scanning отсканировала гоночный автомобиль Формулы-1 и напечатала в 3D его копию, модифицированную в программе для обратного инжиниринга Delcam PowerSHAPE.

Удивительно, что можно сделать с использованием решений для 3D-сканирования и обратного инжиниринга. Сегодня мы расскажем о создании миниатюрной копии настоящего болида Формулы-1, который отсканировали с помощью Artec Eva. И это один из многочисленных примеров, которые показывают, что возможности применения 3D-технологий практически безграничны.

Печать копии этого автомобиля заказала фирма из Бирмингема, занимающаяся изготовлением инструментов. Она обратилась к нашим партнёрам из компании Central Scanning и ведущему разработчику приложений для САПР Delcam с тем, чтобы те создали масштабируемую модель автомобиля Формулы-1 и распечатали её в размере 300 мм.

Автомобиль был отсканирован специалистами Central Scanning, а затем собранные данные были обработаны в программе Delcam PowerSHAPE.

Готовая к 3D-печати модель.

«Мы провели это сканирование как тест, чтобы посмотреть, чего можно достичь с использованием двух систем сканирования», – рассказывает Пол Смит из Central Scanning.

Основная часть кузова автомобиля была отсканирована с помощью сканеров Steinbichler Comet L3D, а затем кокпит, руль, подвеска, задний спойлер, боковые зеркала и области, которые были недоступны Steinbichler Comet, были отсканированы Artec Eva.

«Мы выбрали сканер Eva из-за его портативности и скорости, а также, работая с ним, мы можем обходиться без маркеров», – добавляет Пол.

Часть кокпита в Artec Studio 10.

Автомобиль был отсканирован в двух помещениях в офисе заказчика; в обоих было достаточное освещение, без прямых солнечных лучей, что могло бы помешать корректному сбору данных.

Пол поделился с нами советами, как легче отсканировать различные участки.

«Если поместить что-нибудь позади подвески, например, бумагу с графикой, сканер сможет отслеживать текстуру и геометрию тонких участков», – сказал Пол.

Вокруг подвески были тёмные области из углепластика – их обработали спреем для того, чтобы сканирование прошло более быстро и легко. Также спреем обработали и светоотражатели.

«Нам понравилось сканировать с помощью Artec Eva, потому что этот сканер не нуждался в калибровке, мы быстро приступили к сканированию и сняли все труднодоступные области», – сказал Пол.

Большая часть данных была обработана с использованием стандартных настроек и без текстуры во время глобальной регистрации, что ускорило весь процесс. Данные, полученные со сканеров Artec и Steinbichler, затем были объединены в программе PolyWorks.

Меш из данных, полученных в ходе сканирования.

В результате получилась STL-модель размером 250 Мб и 8,5 млн треугольников. Её экспортировали в Delcam PowerSHAPE Pro, где с ней работали специалисты по обратному инжинирингу. Сложные области с двумя криволинейными контурами лучше всего было обрабатывать с помощью поверхностного моделирования, в призматические части – с помощью твердотельного.

Джеймс Слейтер из Delcam объясняет: «Передняя часть и носовой обтекатель болида были смоделированы: на модели делались сечения, дальше они экструдировались и объединялись в Delcam PowerSHAPE. Вообще, это задание выполнял практикант, который прошёл недельное обучение, прежде чем приступить к работе. Вместе с тем, один из наших опытных инженеров занимался более сложным поверхностным проектированием кузова. Результатом стала гибридная поверхностная и твердотельная модель, которую было бы практически невозможно создать с помощью какого-либо другого программного обеспечения. И, конечно, одним из самых важных факторов в любом проекте по обратному инжинирингу является наличие качественного меша, с которого всё и начинается».

Уменьшенная копия гоночного автомобиля Формулы-1, напечатанная в 3D.

Крупный план напечатанной на 3D-принтере модели автомобиля Формулы-1.

После того как поверхностная модель была готова и уменьшена для 3D-печати, некоторые из тонких участков, в частности, поперечные рычаги подвески и спойлеры были утолщены в PowerSHAPE. Затем модель была напечатана на принтере 3D Objet Eden 500V с толщиной слоя 0,016 мм.

Задать вопрос