波蘭第一臺超級跑車，阿列格里拉·哈薩雷亞(ArrineraHussarya)，是波蘭振興和重生汽車產(chǎn)業(yè)的象征。正如我們已經(jīng)看到的那樣，超級跑車的發(fā)展是一個嚴格的過程，主要是通過采用新的制造技術，如3D掃描和3D打印。

　　與大多數(shù)當代波蘭汽車項目不同，ArrineraHussarya從頭開始構建。也就是說，超級跑車的身體，發(fā)動機和內(nèi)飾都經(jīng)過重新設計，不僅滿足了高性能汽車所需的要求，而且代表了超級跑車的美感。

　　逆向工程有助于降低生產(chǎn)成本

　　可想而知，重新設計一款超級跑車不僅費時費力，而且成本也非常高昂，而且Arrinera的工程師們一直在尋找加速汽車開發(fā)周期和降低成本的方法。通過這一努力，團隊決定使用逆向工程，重構現(xiàn)有元素的技術文件以重新設計它的過程。

　　為了對汽車的部件進行逆向工程，該團隊使用SMARTTECH3D掃描儀精確地捕獲汽車零件的幾何形狀。3D掃描使他們能夠編制有關要重新設計的汽車零件的綜合信息和數(shù)據(jù)。我們來看看工程師如何在3D掃描的幫助下設計和制造新的離合器殼體。

　　運動離合器(與汽車的動力傳動接合和脫離的裝置)與普通車中的離合器完全不同，因為它受到完全不同的壓力類型。810Nm扭矩不僅需要可靠而又輕便的離合器設計。正如工程師所解釋的那樣，3D掃描儀可以捕捉現(xiàn)有離合器殼體的技術特征，使其能夠使用CAD軟件進行重新設計和調(diào)整，以滿足超級跑車的測量和要求。

　　綠光3D掃描

　　具有10萬像素檢測器的MICRON3D綠光3D掃描儀也用于捕獲汽車零件的測量。基于綠光的掃描技術使測量比使用白光的3D掃描儀更精確30%。在800x600mm的視野下，3D掃描儀可以獲得0.084mm精度的掃描形狀的點云。

　　實際上，這些數(shù)字意味著通過單次測量可以掃描等于80x60厘米的區(qū)域。另外，由于掃描儀的永久校準測量體積，每次使用前不需要校準該設備。

　　3D掃描儀作為計量裝置

　　SMARTTECH3D掃描儀進行的測量是基于測量表面上圖案的投影。圖案根據(jù)曲率而變形，并由集成在測量頭中的檢測器記錄。該裝置僅測量檢測器可見的表面。為了從各個角度獲得有關幾何的綜合信息，需要使用旋轉平臺來掃描物體。旋轉臺的承載能力超過300公斤，直徑為50厘米，足以對大多數(shù)汽車零部件進行完整的測量。

　　由于特殊的軟件算法，來自檢測器的圖像被轉換為??點云。每個點都包含有關X，Y，Z坐標中描述的幾何形狀的信息，后處理可用于質(zhì)量控制，或者像Arrinera的情況一樣，可以在CNC機床上重新設計和銑削模型。

　　根據(jù)分辨率，來自單次測量的點云可以分別為5或10百萬分，分辨率為5或10百萬像素。百萬像素的數(shù)量影響從給定對象獲得的細節(jié)范圍。在Arrinera的情況下，使用了具有10萬像素檢測器的3D掃描儀，因為需要準確地再現(xiàn)測量對象的邊緣。

　　離合器殼體從兩側進行了掃描，這使工程師能夠獲得兩點云。對于每個點云，有六個單獨的測量。使用與3D掃描儀集成的旋轉臺預先對齊各個測量。

　　使用SMARTTECH3Dmeasure軟件對齊點云

　　掃描過程完成后，可以使用SMARTTECH3D掃描儀附帶的軟件SMARTTECH3Dmeasure將點云轉換為三角形網(wǎng)格。然而，在轉換之前，團隊首先需要調(diào)整測量結果。

　　為此，他們使用了一個三點法，其中為點云選擇了三個常用點?；诖?，軟件自動確定云的位置。目標是獲得完全代表掃描對象的點云。使用旋轉臺顯著簡化了結果對齊的操作，因為它將其分成了表示每個側面的兩組點。

　　然后，團隊使用全局對齊功能，該功能根據(jù)點的位置精確地將所有點云彼此對齊。在這個階段，團隊還刪除了不同測量的重疊區(qū)域。

　　在這些操作之后，點云被轉換為三角形網(wǎng)格。對于Arrinera，選擇STL格式。三角形網(wǎng)格也可以用作CAD建模的基礎。Arrinera制造和調(diào)整CAD模型，然后發(fā)送到運行CNC機床的軟件。

　　用定位標記掃描大對象

　　由于物體的大小，在測量實驗室中的旋轉臺上的3D掃描并不總是可能的。在這種情況下，可以通過使用定位標記的替代方法在生產(chǎn)線上進行測量。Arrinera給出的第二個例子使用這種方法。

　　Arrinera工程師面臨著一個挑戰(zhàn)：汽車的左檻適應優(yōu)化結構，以保持車輛的對稱性，另一側的門檻必須與完全相同的形狀制成。Arrinera使用的常規(guī)測量方法不允許它獲得完整的幾何形狀，因此決定使用SMARTTECH3D技術。

　　現(xiàn)有基礎的幾何數(shù)據(jù)直接從物理原型收集。ArrineraHussarya站在一個平臺上，但是進入門檻受到車門的阻礙。由于門檻的尺寸遠大于3D掃描儀的視野，因此必須使用具有定位標記的掃描功能。

　　使用標記的測量方法依賴于在掃描對象上附加特殊的定位標記。SMARTTECH3Dmeasure軟件在兩個單獨測量之間找到五個常見的定位標記，然后對齊它們。3D掃描儀操作員可以對其工作進行全面的了解，并且可以輕松地添加掃描窗臺的剩余部分。投影儀和檢測器之間的銳角使得Arrinera團隊能夠獲得大量的幾何數(shù)據(jù)。

　　使用定位標記進行3D掃描的結果是預先對齊的濁點。由于SMARTTECH3D軟件的直觀設計和個性化操作的自動化功能，SMARTTECH3D軟件的后期處理也會每次完成。在這種情況下，還需要在GeomagicDesignX中創(chuàng)建一個參考CAD模型，該模型由Arrinera使用。該型號與制造汽車零件的切割和彎曲機兼容。

　　使用給定元素的CAD模型也可以使用3D打印技術進行快速原型制作。對于其3D打印需求，Arrinera選擇了波茲南公司OMNI3D，其旗艦產(chǎn)品Factory2.0ProductionSystem使用FFF(熔絲制造)技術創(chuàng)建大幅面3D打印。

　　OMNI3D用于Arrinera超級跑車的打印零件，包括其鏡面外殼和1：1刻度的進樣口。除了簡單的快速成型外，它還允許超級跑車制造商使用ABS制成的零件。由于使用3D打印機，Arrinera能夠減少零件重量，這在超級跑車中尤其重要，在超級跑車中，質(zhì)量是決定是否安裝特定元件的關鍵組件之一。

　　設計和建設賽車不僅是一項工程專長，也是一場金融挑戰(zhàn)。3D技術既節(jié)省了成本，又節(jié)省了數(shù)據(jù)采集，原型設計和生產(chǎn)調(diào)整所需的精度。由于使用3D技術，Arrinera能夠顯著加速原型設計過程，并縮短了汽車生產(chǎn)所需的時間。