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Tucci Hot Rods使用Artec Leo对复古肌肉车进行现代化改装

作者 Paul Hanaphy

挑战: 美国汽车改装公司Tucci Hot Rods为了能够帮助客户定制打造梦想的汽车,正在寻求一种更快速的零件数字化方式。

解决方案: Artec Leo, Artec Studio, Rhinoceros 3D

效果: Tucci Hot Rods并没有通过一系列的切割来确定车灯、通风口、格栅和经典汽车其他部位的尺寸,而是利用3D扫描将其数字化。让该公司能够对零件进行调整,使其完全符合车主的设想,从而以更高效、更快速的工作流程进行3D打印。

为什么选择Artec 3D?借助Artec Leo,该公司能够更准确地捕捉改装车的零部件,然后再使用Artec Studio对生成的模型进行编辑,从而更轻松地进行制造。

Digitize Design Tucci Hot Rod

Dom Tucci使用Artec Leo扫描福特野马的正面。图片由Tucci Hot Rods提供

改装车在汽车传统文化中占有特殊的地位。在20世纪30年代美国的大萧条时期,当时许多美国年轻人虽然手头拮据,但拥有充足的时间,便开始尝试改装汽车。

这些车辆不仅仅为了博人眼球,也为了适应比赛进行改装。除了在车手之间搜罗和交换华丽的改装之外,许多车手还进行了独特的性能升级,在第二次世界大战后,正式的改装赛车锦标赛在美国和欧洲兴起。

时至今日,“hotrod”一词——用来形容改装过发动机的新旧车辆,仍然是汽车发烧友热爱的流行方式。为了重现原车的独特魅力,一些收藏家也在继续改装20世纪早期至中期的车辆,但过程说起来容易做起来难。

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经Tucci Hot Rods改装的1936年经典道奇卡车。图片由Tucci Hot Rods提供

由于大多数经典汽车的零部件早已停止生产,一些设计也已消失在历史的长河中,改装需要从头开始。虽然可以通过传统的手工打样技术来完成,但Tucci Hot Rods现在已经找到了另一种方法,在Artec Leo的帮助下可以使这一过程更快速、更准确。

Tucci Hot Rods改装车厂

在过去的25年里,Tucci Hot Rods已经成为全美改装车领域的一支重要力量,客户遍布纽约和内华达州。公司最初由Dave Tucci Jr.和他的妻子Jill创立,现在仍由家族经营,他们的儿子Dominick Tucci目前担任工业设计师。

在公司进行接洽时,客户往往会围绕所需的风格或引擎提出一些泛泛的计划,但却无法将其付诸实施。而这正是Tucci Hot Rods声名鹊起的原因:作为合作伙伴,Tucci Hot Rods与汽车改装发烧友一起经历从最初设计到制造组装的整个过程。

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Tucci使用Artec Leo对一辆老式雪佛兰改装车的车头进行3D扫描。图片由Tucci Hot Rods提供

令人惊喜的是,该公司已设计出一种将挤出和树脂3D打印机集成到工作流程中的方法,从而可以制造定制最终用途的汽车零部件,如车灯、灯罩和通风口。不过目前,公司在如何获得所需的测量数据来做相应的修改方面还面临着相当大的挑战。

Dominick Tucci解释道:“假设你有一个复杂的金属形状——可以在相对的两边各做一个打样,然后进行测量把这些点连接起来,就能制造出接近完全吻合的东西。”

“我们使用了大量的硬纸板,并打印了大量的原型零件,看看哪些合适并加以修改,再打印出新的。反复多次。如果想要制作一个非常好的模板,可能需要两个小时。尽管如此,也可能并不完美。”

现代化汽车定制

为了改变Tucci Hot Rods的零件装配方式,Tucci几年前开始尝试3D扫描。起初,他使用Xbox Kinect摄像头和廉价的扫描软件,虽然这仅能“获取非常基本的表面”,但他表示“让他了解了如何工作的这一概念”从而就能掌握更高端的设备。

在2021年的一次展会上,Tucci发现了Artec 3D扫描仪,随后联系了Artec大使Digitize Designs,在Digitize Designs的帮助下,根据Tucci Hot Rods的需求选择了适合的设备和软件。虽然他曾经考虑过有线扫描仪,但作为设计师,完全无线的Artec Leo一体化特性和内置显示屏是他以及公司达成订购的最终因素。

Tucci补充道:“我之前使用过连接到电脑上的扫描仪,你需要不断地查看扫描内容,来确保得到的数据。有了Artec Leo,可以直接实时查看。另外,它的便携性派上了大用场。”

采用Artec 3D扫描技术使Tucci Hot Rods缩短了交付时间。之前,为客户的车辆部分制作模板需要两个小时,而3D打印原型则需要20个小时——具体还决于改装的复杂程度。得益于Artec Leo的0.1毫米高精度和每秒高达3500万的数据采集速度,Tucci和他的同事们现在能够在几分钟内完成确保合适的零件建模。

只需15分钟的扫描,便可完成34天反复的过程。”

据Tucci介绍,在他最早得益于3D扫描的一个项目中,为一辆经典道奇汽车设计定制尾灯,节省的成本和准备时间是显而易见的。

Tucci说:“最初,我们花了3到4天的反反复复制作模板,打印测试件,修改,再打印。打印至少需要8到9个小时,这些材料也是由廉价材料制成的——并不是用于最终的零件材料。最后,我们还需要反复讨论3、4天,而现在只需要15分钟的扫描就可以取代这个过程。”

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Tucci Hot Rods认为Leo的内置显示屏是一项非常强大的功能。图片由Tucci Hot Rods提供

“我们与Tucci Hot Rods的合作是通过信赖的客户建立起的联系,让我们能够提供卓越的3D扫描专业知识,”Digitize Designs的Kyle Burdine补充道。“经过评估,我们推荐了Artec 3D作为Dom公司的理想选择。高投资回报率和汽车改装行业的持续创新,两者之间的红利显而易见。

Artec Studio在提高公司生产力方面同样发挥着作用。Tucci表示,他最初担心的是“捕获到的扫描图像是否拥有足够的细节,但又不至于无法在Rhino 3D(常用CAD设计软件)中调动。”

但是,在Digitize Designs的指导下,他学会了使用Artec Studio的网格简化来降低模型的复杂性,从而完全避免了这个问题。使用该软件,可以删除小多边形,设置最大偏差水平,甚至设定多边形数量,以优化结果,并使模型在导出到其他平台时更易于管理。

“在Artec Studio中,我开始使用减少网格中的多边形数量的工具。每次尝试在Rhino中这样做时,它都会崩溃,”Tucci补充道。“我意识到应该在Artec Studio中完成,然后再将其导入Rhino。”

“在我们拿到扫描仪之前,参加了关于如何使用Artec Studio和处理扫描数据的培训课程。这对我们的工作非常有利。”

汽车3D扫描及其他领域

自从采用了Artec 3D扫描以来,Tucci Hot Rods已经将各种汽车零部件数字化,为改装和制造做好了准备。首先进行扫描的是一辆1936年的道奇经典卡车的格栅。

据Tucci介绍,该组件的外凸形状非常复杂,因此用传统方法建模十分困难,最初的打印件前后都有四分之一英寸的偏差。考虑到车辆的这一部分“没有过多的容错空间”,而且他表示“精确安装非常关键”,因此3D扫描对于该项目至关重要。

最终,该公司能够以扫描数据为基础,3D打印出与汽车格栅完美匹配的车头灯罩。继此次成功之后,Tucci和他的同事们又定制了复古福特汽车,包括1970年的野马肌肉车和1931年的Model A sedan。

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安装在复古Model A上的Tucci Hot Rods定制制造的发动机支架。图片由Tucci Hot Rods提供

Tucci解释说:“为了定制Model A,我们以前会将发动机安装在车架导轨上,然后用硬纸板将所有东西打样。通过3D扫描,能够捕捉发动机和车架,绘制出所有发动机支架,再用激光切割,然后所有一切都可以直接安装。”

“如果考虑到我们收取每小时95-100美元的人工费用,并且定制每辆车需要12-18个月的时间,即使是节省很少的时间也会带来巨大的效益。”

随着Tucci Hot Rods业务范围的不断多元化,最近一位客户要求对一辆2022年的现代福特Maverick进行数字化,而另一位客户则希望拍摄一间无菌室。

后者的硅晶芯片工厂的几个楼层中,有着装载机器和泵的多层管道混凝土浇铸的孔洞。为了避免不同楼层间出现的溢流,需要安装细小的路沿石。

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Tucci Hot Rods目前正寻求将Artec Leo应用于非汽车领域。图片由Tucci Hot Rods提供

Tucci说:“我们打造了这些围绕每根管道并相互锁定的图板,但仍然需要扫描20个孔,这些孔具有不同的尺寸、管道和穿过的位置。使用Artec Leo扫描每个孔洞,对其进行标记,再将其处理成模型。”

“每一个孔洞我们都必须为其专门制作专属的图板。如果没有3D扫描仪,这个项目几乎不可能完成。”

展望未来,Tucci表示,他的公司希望无论是在改装车方面还是其他领域Artec Leo都能成为其业务不可或缺的一部分。“如果有人需要扫描任何项目,希望他们的公司能够提供这样的服务。”

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