Prototypen-Design in 3D für individuelle Sportfahrzeuge

Die TechArt Automobildesign GmbH ist ein erfolgreiches deutsches Design-Unternehmen, das auf die Entwicklung und Herstellung von individuell auf Kundenwünsche abgestimmten Fahrzeugen spezialisiert ist. 

Das auf der Basis von Porsche-Sportfahrzeugen breit gefächerte Gestaltungsspektrum erstreckt sich von der Fahrzeugkarosserie über die Innenausstattung bis zum Motorentuning. Die Prototypen von Karosserieteilen werden dabei in Handarbeit aus Glasfaser hergestellt, zur anschließenden Überführung in die Serienproduktion kommt die hochauflösende Digitalisierungstechnik des AICON StereoScan zum Einsatz.

Hohe Auflösung und Genauigkeit auch bei anspruchsvollen Messobjekten

Bei dem zu messenden Objekt handelt es sich um einen handgeformten Prototypen einer TechArt GT Street-Heckschürze. Das Modell der Heckschürze liegt in Glasfaser vor. Zur Herstellung der erforderlichen Werkzeuge und Formen für die Serienproduktion des Endprodukts aus Kunststoff wird ein dreidimensionales Oberflächenmodell der Heckschürze benötigt. 

Da sich ein perfekt symmetrisches Modell der vollständigen Heckschürze nicht manuell herstellen lässt, wird bewusst nur eine Hälfte des Glasfasermodells gefertigt und diese erst nach der Digitalisierung vervollständigt. In der anschließenden Nachbearbeitung wird das Spiegelbild des Modells mittels einer speziellen Software generiert; beide 3D Teile werden dann virtuell zu einem perfekt symmetrischen Gesamtobjekt zusammengeführt. 

Das Projekt besteht aus zwei wesentlichen Phasen: In einem ersten Schritt wird die Halbschürze mit Hilfe von Photogrammetrie sowie dem AICON StereoScan dreidimensional erfasst. Im zweiten Schritt wird unter Anwendung der Flächenrückführungssoftware Rapidform XOR2 ein Oberflächenmodell generiert. Dieses hochgenaue 3D Oberflächenmodell steht dann als Endprodukt zur Weiterverarbeitung bzw. zur Produktion zur Verfügung.

Dieses Scanprojekt stellt hohe Anforderungen an Auflösung und Genauigkeit. Zudem ist Flexibilität gefragt: Auch schwer erreichbare Stellen des Messobjekts müssen zuverlässig erfasst werden. 

Dank der drei verschiedenen Triangulationswinkel des High-End Messsystems AICON StereoScan in Kombination mit dem Photogrammetriesystem AICON MoveInspect DPA lassen sich diese Ansprüche hochpräzise realisieren. Im Fall von Motoren- oder Fahrzeugkomponenten lässt sich aus den Scandaten unter Anwendung der Flächenrückführungssoftware Rapidform XOR3 ein Oberflächenmodell generieren, das z. B. zur Herstellung von Aluminiumgussformen verwendet wird.

Zwei Messsysteme im Team

In einem ersten Schritt wird die Heckschürze unter Anwendung von codierten Marken mit dem Photogrammetriesystem gemessen. Nach Erfassung dieser Punkte scannt der AICON StereoScan die Heckschürze in Einzelaufnahmen, die danach durch spezielle Software gemäß den Referenzpunkten der Photogrammetriedaten automatisch aneinander ausgerichtet werden. Diese kombinierte Messmethode gewährleistet ein Höchstmaß an Qualität und Genauigkeit für das digitale 3D Abbild des originalen Messobjekts. 
Aus den aus Einzelbildern zusammengeführten vollständigen Scandaten wird abschließend mithilfe der parametrischen Flächenrückführungssoftware Rapidform XOR2 ein Oberflächenmodell generiert und in ein Standard-Oberflächenformat (IGES/STEP) exportiert.

Hochwertige individuelle Fahrzeugkomponenten

Selbst bei großen Datenmengen ist für jedes Scanprojekt ein effizienter Arbeitsablauf gewährleistet. Die Messergebnisse stehen umgehend zur Weiterverarbeitung zur Verfügung, so dass sich nach der Digitalisierung des halben Heckschürzenmodells schnell sein Spiegelbild mittels einer speziellen Software generieren lässt. Diese beiden Hälften lassen sich anschließend virtuell zu einem perfekt symmetrischen Gesamtobjekt zusammenführen. 

Im Rahmen dieses Projekts liefert der AICON StereoScan eine Oberflächendatei als IGES Standardoberflächenformat. Diese Daten bieten TechArt die Möglichkeit, im Zuge der nachfolgenden Designschritte ggfs. erforderliche Formanpassungen vorzunehmen. 

Abschließend wird in Zusammenarbeit mit der Maucher Formenbau GmbH & Co.KG, einem Spezialanbieter in der Werkzeug- und Formenbauindustrie, das Werkzeug für die Serienproduktion gefertigt. Zusätzlich lässt sich das Oberflächenmodell mit dem Scandatensatz abgleichen. Dadurch wird sichergestellt, dass sowohl die Daten- als auch die Wiedergabegenauigkeit im Zuge der Flächenrückführung nicht beeinträchtigt wurden. 

Für all diese Prozesse stellt das AICON Messsystem schnell und zuverlässig die erforderlichen 3D Daten in höchster Präzision zur Verfügung. Damit sind sowohl ein effizienter Materialeinsatz in der Werkzeugherstellung als auch qualitativ hochwertige, individuelle Heckschürzen oder andere Fahrzeugkomponenten in der Produktion gewährleistet.

Wir bedanken uns bei allen Beteiligten für die Zusammenarbeit bei der Erstellung dieses Berichts.