Der schnelle, hochpräzise Weg zu modernem Fahrzeug-Design

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Selbst in der hochtechnisierten, automatisierten Produktion geht es noch ohne Maschinen: Ein neues Fahrzeug gewinnt seine erste Gestalt mit Stift, Papier und Ton. 

Bei dem handgeformten Design-Entwurf aus speziell aufbereitetem Ton spielen vor allem die sichtbaren und damit designrelevanten Freiformflächen eine Rolle, deren sportliche oder elegante Erscheinung zum Beispiel über individuelle Tornado- und Dachlinien, Heckklappen oder Kotflügel definiert wird. Ergebnis ist die unverwechselbare Gestalt eines neuen Fahrzeugs, deren Oberfläche dank der Erstvermessung mit dem SmartScan-HE alle Qualitätsanforderungen erfüllt.

Schnelle Digitalisierung empfindlicher Objekte

Das neue Fahrzeugmodell entsteht zuerst in einer Skizze mit individuellen Design-Elementen, Formen und Charakterlinien. Im nächsten Schritt setzt der Modelleur diesen Entwurf in einen realen, dreidimensionalen Prototyp um, indem er speziell aufbereiteten Ton schichtweise auf eine Basis aus Holz aufbringt. 

An diesem handgefertigten Clay Modell lassen sich dann das Exterieur verfeinern und erste aerodynamische Untersuchungen durchführen. Für den weiteren Entwicklungsprozess benötigen die Designer jedoch die digitalen Daten des Prototyps. Allerdings ist die taktile Vermessung einer handgearbeiteten Form mit einer Koordinatenmessmaschine bei einer so weichen, empfindlichen Oberfläche ausgeschlossen. Zudem liefert diese Methode nicht die erforderliche Messdatendichte für eine computergestützte Gestaltung (Computer-Aided Styling, CAS). Der AICON SmartScan ermöglicht hier die schnelle, hochpräzise Erfassung des Entwurfs für ein virtuelles 3D Abbild.

Um Oberflächen in Class A Qualität bereits zu Beginn des Designprozesses zu gewährleisten, ist eine hochpräzise Erstvermessung der Modelle unverzichtbar. Nur so lassen sich die Daten detailgetreu in einen weiter verarbeitbaren CAD Flächendatensatz rückführen und optimal für anschließende Konstruktions- und Fertigungsprozesse vorbereiten. 
Zur Erstvermessung des Modells kommt der AICON SmartScan mit einem großen Messfeld zum Einsatz. Dieses 3D Messsystem bietet nicht nur unterschiedliche Messfeldgrößen, die sich flexibel an die jeweilige Messaufgabe anpassen lassen, sondern auch schnelle Digitalisierung sowie hochpräzise Daten zur direkten Weiterverarbeitung. Zur teilweise automatisierten Erfassung kann zusätzlich der für ein hohes Objektgewicht ausgelegte Drehteller turnTABLE-300 verwendet werden.

Lückenloser 3D Datensatz eines Fahrzeugs

Der berührungslose Scanvorgang eignet sich sehr gut für empfindliche oder zerbrechliche Objekte, wobei das Digitalisierungsprojekt aus zwei wesentlichen Phasen besteht: Bei der Datenerfassung wird das Clay Modell mit dem AICON SmartScan aus allen Perspektiven erfasst. Anschließend fügt die AICON Software OptoCat diese Einzelaufnahmen zu einem vollständigen 3D Datensatz zusammen. Weist die empfindliche Tonoberfläche des Designmodells Kratzer auf, die im Scanprozess ebenfalls erfasst werden, lassen sich diese Fehler in den digitalisierten Daten beseitigen. Man erhält somit stets eine einwandfreie, unbeschädigte Oberfläche.

Der 3D Datensatz wird an eine Flächenrückführungssoftware (z. B. Rapidform) übergeben, die daraus ein Oberflächenmodell generiert und dieses als parametrischen CAD Datensatz zur Verfügung stellt. Für den lückenlosen 3D Datensatz eines Fahrzeugs muss nicht zwingend ein komplettes Clay Modell vorliegen: Nach der dreidimensionalen Erfassung einer Modellhälfte lassen sich die Scandaten in der Nachbearbeitung spiegeln, die beiden so entstandenen Hälften werden virtuell zu einem vollständigen symmetrischen Fahrzeug zusammengesetzt.

Schnellerer Designprozess und effizientere Produktion

Das aus den hochpräzisen Messdaten des AICON SmartScan generierte 3D Oberflächenmodell bildet die ideale Grundlage für alle Gestaltungsvorgänge. Der schnelle, flexible Messvorgang mit seiner hohen Datendichte bewirkt dabei nicht nur einen schnelleren Designprozess, sondern auch insgesamt einen effizienteren Produktionsablauf. 

Mit der Möglichkeit, sogar Modellhälften zu scannen und sie virtuell zu spiegeln, erreicht man bereits bei der Erstellung des Clay Modells Zeit- und Materialeinsparungen. Nach der Flächenrückführung sind die Daten frei skalierbar und modifizierbar, es lassen sich daraus reale Prototypen in unterschiedlichen Größen für nachfolgende Tests und Entwicklungen fräsen. Dies bietet im Vergleich zu erneut handgefertigten Modellen eine weitere Zeitersparnis. Zudem lassen sich diese Informationen in einem digitalen Designarchiv sammeln, um die Entwicklungsphase eines neuen Fahrzeugs in all ihren Projektabschnitten zu dokumentieren. 

Im Vergleich zur herkömmlichen Koordinatenmesstechnik ermöglicht der AICON SmartScan vor allem bei Freiformflächen eine schnellere und einfachere Interpretation der Messergebnisse. Dem Benutzer steht zur Gestaltung eines neuen Prototyps eine umfassendere und gleichzeitig effizienter weiterverarbeitbare Datenbasis zur Verfügung, wodurch die Produkteinführungszeit erheblich beschleunigt wird.

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Der AICON SmartScan von Hexagon Manufacturing Intelligence erfasst selbst komplexe Oberflächen und zerbrechliche oder deformierbare Teile schnell und hochpräzise. Der...

 
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