使用Artec Leo打造配备Hellcat发动机的1957 International Metro Van厢型车

背景

Chad Forward从5岁起就清楚自己想要构建的东西。在澳大利亚领先的汽车设计工作室和定制汽车店做了15年设计咨询后，他创办了属于自己的公司Scratch Build Co，继续他一直热爱的事业——制造汽车。

Scratch Build于2012年作为Forward周末投入的副业推出，现已发展成为设计和协作空间。在那里，Forward和他的分包商——汽车设计师、技术人员和电工——致力于为汽车产品售后市场和定制汽车设计构建解决方案。

“我总是被那些充满热情想尝试制造东西的人所吸引，”Forward说。“通过观察丰田、福特和其他设计工作室杰出的工程师和出色的设计师，使我真正意识到聘请这些人并建立工作空间，让他们都来创造一些东西，有益于澳大利亚的汽车市场。”

正如其工作室的名字，Forward所做的很多事情都需要从头开始构建，无论是再也无法购买到的零件，还是客户想要重塑的整个过程。直到2017年，他的逆向工作流程花费了大量时间，而几乎没有什么成果。“有时我需要一整天的时间来测量底盘，获得真正的基础测量结果，然后尝试在CAD中根据这些信息进行建模”，Forward补充说：“我经常因为要赶时间而错过关键性的元素，不得不来回地返工。”

“Leo作为Artec最尖端并且真正便携的扫描仪，是3D扫描行业的重大革命。”

当年Artec发布了无线手持式3D扫描仪Artec Leo时，Forward马上就被征服了。他说：“20年前，当我从事定制汽车业务时，我认为这项技术在我有生之年都不会出现，”Forward通过Artec的澳大利亚经销商Objective3D预订了扫描仪，据团队回忆，他是第一个收到扫描仪的幸运客户。

“Leo作为Artec最尖端并且真正便携的扫描仪，是3D扫描行业的重大革命。我们Objective3D很自豪能够将这项技术带到澳大利亚和新西兰市场，”Objective3D总经理Matt Minio说，“这对汽车工程师特别有帮助，他们可以使用Leo进行零部件逆向工程，并了解它们如何影响汽车的性能。”

Scratch Build的创始人使用Artec Leo轻松测量任何零件(图片来自streetmachine.com.au)

Artec Leo的设计兼顾了移动性和易用性，是一款功能强大且独一无二的3D描仪，无需PC或笔记本电脑即可使用。扫描仪配备的广角镜头能够轻松捕获中大型工业零件和对整车进行3D扫描，并保证了精度和出色的分辨率。

该扫描仪配有自动机载处理、无线连接、内置触摸屏和电池，无论用户身在何处：定制汽车店、工厂车间还是没有电力的偏远位置，扫描仪都能提供完整的自主性和自由移动。

对Forward来说显而易见：“我花了四年时间下定决心花费4,000美元来买一台3D打印机，但说服我购买4万美元的扫描仪只用了15分钟。”

开始工作

扫描仪交付后，Forward直接将它投入了工作，此后一直没有停止。如今，所有汽车上需要测量的东西都由Leo进行扫描，无论现场是店里或是在野外，为他和他的客户节省了宝贵的时间。现在他将剩余的时间花在汽车零件的CAD建模、设计和原型制作上，并使用扫描的数据作为参考。

“不敢相信一台设备能带给我这么大的自由。无论位置或零件的复杂程度如何，我现在都能够轻松地捕获数据，”Forward补充道。

Forward利用来自Leo的数据作为SOLIDWORKS和Autodesk Alias中CAD建模的参考(图片来自streetmachine.com.au)

通常工作流程是这样的：Forward或他的一位设计同事开车到客户那里扫描指定的对象，然后所有数据都被传输到他们的一台专供Artec Studio处理的台式电脑中。

“我有两台台式电脑：一台用于处理所有扫描数据，另一台用于CAD建模。由于我总是有项目在进行中，所以我更希望能同时进行处理，”Forward解释说。然后，根据扫描的零件，将其加载到SOLIDWORKS或Autodesk Alias中用于创建实体CAD模型。

Artec Leo内置的触控屏让Forward能够实时预览扫描结果(图片来自streetmachine.com.au)

在客户所在的地方使用3D扫描仪也为Forward带来了新的工作机会：“每次我带Leo出差去某个地方，肯定能从当地获得另一个新项目。客户会把我推荐到另一个地方，诸如此类，”他分享道。在现场，他还收集了比他需要的更多的数据——建立了他自己的分类目录，从无法找到的零件中收集有价值的数据。

1957年的International Metro Van厢型车

目前为止，Forward使用扫描仪进行的最大项目——1957年International Metro Step Van厢型车的复原，他和另一家汽车店的商业伙伴Luke Williams计划在2023年底前完成从头开始的复原工作。

这辆厢型车的车主不仅想按原样翻新车辆，还希望将其复古外观与跑车的动力相结合，配备增压6.2升HEMI Hellcat V8发动机。

作为当今最强大的美系肌肉车Dodge Challenger SRT® Hellcat车型的标准配置，V8拥有超过700马力，与原车的发动机不同，这将使车主可以在全国各地自由驾驶他的厢型车。除了发动机，他还想调整设计，让厢型车看起来不那么“臃肿”，并保留所有原厂的电子装置。

修复前的1957年Metro Van原始车身（图片来源：Chad Forward）

在收集了车主的设计和工程要求并制作了一些初步草图后，Forward和Williams提出了一个计划：由于原车身太旧并且生锈无法修复，因此从头开始制造整车会更快，以旧零件和改造零件的扫描作为CAD中新零件进行建模的基础。

第1阶段：雕刻车身

第一步：切割和雕刻车身。计划是将现有车身或其中一个部件改造成所需的形状，然后对这个部分进行3D扫描，并将数据作为整个车身在CAD中进行建模的起点。

为了做到这一点，Williams用角磨机切割了原车身，在稍微不同的位置重新进行了焊接，然后使用大量的车身填充物和底漆来制造了一个他满意的哑光表面。

计划是将其中一个车身部位改造成所需的形状，然后3D扫描该部位用于CAD中对整个车身进行建模(图片来自streetmachine.com.au)

第2阶段：构建底盘

与此同时，Forward将Dodge Hellcat所有动力传动系统组件——发动机、所有布线、前后悬架——安装在底盘周围他建造的基础平台上。他想看看所有组件如何组装在一起，是否符合ADR（澳大利亚设计规定）标准，同时扫描它们确认哪些新的底盘部件需要在CAD中建模。

第3阶段：3D扫描

接下来Forward使用他的Artec Leo对车辆左前角以及底盘和其他内部组件进行扫描。所有的扫描只需要几分钟；然后他将所有数据上传到Artec Studio进行处理并创建.STL文件。

使用Artec Leo扫描厢型车(图片来自streetmachine.com.au)

使用Artec Leo 3D扫描改造后的车身

后悬架的3D扫描

第4阶段：为车身建模

接下来：对车体表面进行建模。为此，Forward将来自Artec Studio的扫描数据导入Autodesk Alias，这是一款用于汽车外饰的CAD工业设计软件，并以此数据作为蓝图来绘制未来车身表面的草图。

Forward使用Autodesk Alias软件根据他用扫描数据绘制的草图来创建车身表面。(图片来自streetmachine.com.au)

Alias软件中的3D扫描（浅蓝色）和CAD 数据（蓝色）

第5阶段：为底盘建模

Forward使用SOLIDWORKS，用于底盘和所有其他工程部件的建模。按照相同的工作流程，他将使用Leo捕获的扫描数据上传到SW，并围绕着该数据对新零件进行建模。得到精确的内部组件3D副本，Forward可以在设计过程中将它们作为准确的参考，也可以更加清晰地了解他将遇到的问题。随着设计的进展，他扫描了更多的部件，并将它们作为参考模型添加到软件中。

Forward将用来建模的底盘扫描作为在SOLIDWORKS中创建CAD模型的基础

第6阶段：激光切割和焊接新组件

在经过SOLIDWORKS处理后，Forward将所有CAD组件传送到激光切割机，然后焊接到底盘上。

在进行焊接到底盘之前，激光切割待组装的平面部件(图片来自streetmachine.com.au)

焊接完所有底盘部件后，完整的内部结构被送到汽车电工那里，将底盘与Hellcat的原始部件组装在一起。同时，Forward准备根据扫描数据的建模切割出车身表面（第4阶段中），来进行汽车车身冲压，然后用于制造面板和测试配件。

Forward将用于制作车身冲压的新车身外观的最终设计

团队预计将在未来12个月内完成所有车身工作，并预留多几个月的时间，在2023年底前完成内饰、涂装和其他完善工作。一旦完成，Forward希望这个项目能成为很好的桥梁为其他的工作室和客户带来启发。

“我认为Metro Van作为如何重塑所有汽车，是一个很好的例子，”Forward说。“虽然我们的过程漫长，但将旧车按原样修复远比在3D扫描仪的数据支持下从头开始建造，需要更长的时间。能够根据捕获的3D数据、进行逆向工程，制作部件——这就是我创业的初衷。”

“当HD模式推出时，我大吃一惊，就如同我买了一台全新的扫描仪。”

Forward从不后悔改用了3D扫描。能够创建汽车部件的精确数字副本，再也不用手工测量，彻底的改变了他的工作方式，提高了他收集数据的准确性以及整体生产力。

而这一切都会日益精进。“我一直对Artec为保持领先地位的精益求精和不断升级印象深刻，”他说。“每次软件升级，对我来说都是一次全新的体验。Artec Studio 15和16之间的差异令人难以置信——当HD模式推出时，我大吃一惊，就如同我买了一台全新的扫描仪。”