3D掃描在賽車防翻架設計上的應用與優勢

3D掃描在賽車防翻架設計上的應用與優勢

image source: Shining 3D

面對不斷增長的需求和更嚴格的標準,DriftGarage,一家自2017年起獲得FIA認證的賽車Roll Cage 防翻架製造商,與Modception合作以簡化生產流程。 透過使用FreeScan Combo系列和CAD設計,該流程提升了精度,減少了人手時間,並交付了更優質的Roll Cage 防翻架。

什麼是Roll Cage 防翻架?

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Roll Cage 防翻架是賽車運動中的關鍵安全部件,旨在保護駕駛員並提升車輛性能。這種框架結構通常包括主滾桿或側滾桿、前滾桿、後支撐和連接部件。除了增強車身剛性外,Roll Cage 防翻架在碰撞時通過吸收衝擊力來保護駕駛員,減少傷害。此外,它在高速行駛時提供穩定性,降低翻車風險,確保更安全的賽車環境。

傳統Roll Cage 防翻架製作方式

傳統製作Roll Cage 防翻架依賴手動流程,從測量和設計開始。使用捲尺和卡尺等基本工具測量車身關鍵尺寸,隨後在CAD軟件中製作初步設計。接下來是材料選擇和切割,選用高強度、輕量化的鋼或鋁管,並使用切割機或鋸子手動切割至指定長度。之後,手動彎曲管材以適應車內空間,焊接至車身,並進行調整以確保穩固安裝。最後,Roll Cage 防翻架需經過專業檢查以確保符合安全標準。

然而,手動流程通常需要多次調整,極為不便。除了耗時和勞動密集外,傳統方法還有以下顯著缺點:

  • 精度問題:手動測量和彎曲可能導致誤差,特別是在複雜設計中,可能影響安全性和適配性。
  • 高度依賴專業技術:流程高度依賴經驗豐富的技術人員,導致品質不一致。

3D掃描在Roll Cage 防翻架生產中的應用

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Modception創始人、賽車改裝資深專家Lajos Turi利用SHINING 3D FreeScan Combo系列進行Roll Cage 防翻架生產。透過3D掃描技術,該流程實現了更高的精度,減少了手動調整,提升了整體效率,確保Roll Cage 防翻架符合嚴格的行業標準。以下是完整工作流程:

  1. 準備
    移除座椅和內飾,暴露金屬框架。如有需要,拆卸附近的懸掛部件。對於FreeScan Combo這樣的激光掃描器,通常無需表面噴塗,因為掃描器可直接從大多數表面獲取數據。為確保精確對齊,隨後在車內施加標記點。
  • 移除內部組件以暴露金屬框架
  1. 掃描與處理
    Lajos建議分區掃描車輛,這種方法有以下優點:
  • 減少對電腦資源的需求,確保掃描更順暢。
  • 避免追蹤錯誤,若初始標記掃描失敗,可能導致整個掃描失敗。

對於引擎室內的支柱塔等區域,掃描從車內開始向外進行,確保精確捕捉所有關鍵部件。使用全局標記點,掃描數據自動對齊並可直接生成網格。隨後將數據對齊至坐標系統,清理並簡化以供CAD使用。

  • 車輛的3D數據
  1. 建模與設計
    將車輛的3D數據導入設計軟件後,放置並調整Roll Cage 防翻架模板以實現最佳適配。焊接管材的放置需平衡強度和駕駛員空間。關鍵連接點使用定制部件加固,以均勻分佈底盤負載。
  • Roll Cage 防翻架建模與設計
  1. Roll Cage 防翻架生產
    設計獲得批准後,板金部件導出用於激光切割,管材模型則使用Bend-Tech軟件處理。該軟件生成切割和彎曲指令,使DriftGarage能夠製造出無需實體適配檢查即可完美契合的管材。

FreeScan Combo系列在此應用中的優勢

  • 提升效率:FreeScan Combo系列通過消除繁瑣的設置和加快數據捕捉,加速設計和製造過程。
  • 可靠精度:先進的掃描技術和特徵追蹤確保複雜部件的精確適配和對齊。
  • 成本效益:減少設置和掃描時間,降低生產成本並減少修訂次數。

Lajos說他們的工作流程變得更快、更精確,掃描數據品質很高。感受到測量級掃描器能帶來多大的速度和品質提升。

結論

通過整合3D掃描技術,Modception顯著改進了定制Roll Cage 防翻架的設計和生產。FreeScan Combo系列的效率、精度和靈活性簡化了工作流程,減少了設置時間,確保了完美適配。這使更具成本效益地生產高品質、FIA認證的Roll Cage 防翻架,從而提升賽車運動的安全性和性能。

產生CAD 3D 模型後,就可以利用電腦輔助設計 (CAD) 軟件例如Soildworks 進行客製化。例如透過掃描客戶的車後,根據客戶的要求為車的外形設計其他物件。由於車的外形是透過3D掃描器獲取,所以客製化的設計在尺寸上能準確安裝到車上。

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