3D-Scan für die Elektrifizierung eines Delorean

3D-Scan für die Elektrifizierung eines Delorean

Vorbereitung 3D-Scan

Die Manufaktur Marton GmbH in Küssnach am Rigi stellt sich der Herausforderung Oldtimer mit einem Elektro Antrieb auszurüsten.

Das Konzept, den Charm eines alten Autos, mit einem modernen elektrischen Antrieb zu verbinden hat eine Reihe von Vorteilen. Der Umbau mit einem Wartungsarmen elektroantrieb ist einfacher im Unterhalt und man muss sich auf der Fahrt nicht anschreien, um was zu verstehen. Und offensichtlich erzeugt der Elektronatrieb weniger emissionen als der original Motor.

Wie das original nur besser!

Im Fall des Delorean kommt natürlich noch dazu, dass der Wagen durch den Film „Zurück in die Zukunft“ seinen Cult Status durch die Elektrifizierung noch steigern kann. Der Flux Compenstor mit seinen benötigen 1,21 GW kann dabei leider nicht aus der geplanten Batterie versorgt werden.

Auf der WEB Seite der Manufaktur Marton GmbH findet Ihr weiter spannende Projekte!

Manufaktur Marton GmbH

Anforderungen an den 3D-Scan

Um einen Umbau zu realisieren, muss in den Bauraum des bestehenden Chassis der neue Antrieb und das Batteriepaket untergebracht werden. Dabei sind die Punkte, an denen die Last eingeleitet werden kann und die Punkte, an denen der Antrieb auf die Räder wirkt durch das alte Verbrennungsmotor Konzept vorgegeben. Ein Chassis besteht dabei aus einer Stahl-Blechkonstruktion, die in alle Richtungen verläuft. Zur korrekten Bestimmung der Anschuss-Punkte wurde das Chassis mit unserem HandyScan Black | Elite aufgenommen. Die Lagerpunkte wurden mittels Design X aus den Scandaten Reverse-Engineered. Um Punkte und Winkel zu erfassen, unter denen die Antriebswelle auf die Räder wirkt wurde der ausgebaute Motor mit dem 3D-Scaner aufgenommen und am CAD System wieder in das gescannte Chassis eingebaut. So wurden wichtige Positionen am Fahrzeug bestimmt werden.

Foto der Lagerpunkte
Foto der Lagerung des Motors

Aus Foto oben und Bild unten erkennt man, dass nur die Lagerpunkte in rot aus dem 3D-Scan konstruiert wurden. Der ganze Rest in blau sind die Daten, die aus dem 3D-Scan ohne weitere Nacharbeiten erstellt wurden.

3D-Scan der Lagerpunkte
3D-Scan der Lagerung

Bei der Batterie ist es ähnlich. Durch die hohe Masse der Batterie muss am Chassis eine Verankerung gefunden werden, die das Gewicht und die dynamischen Kräfte aufnehmen kann. Der 3D-Scann dient im CAD System dazu dem Konstrukteur zu helfen einen geeigneten Raum zu finden, um das Batterie Paket aufzunehmen.

Kosten Nutzen bei Losgröße 1

Bei so individuellen Projekten muss man sich immer die Frage stellen, lohnt sich der Aufwand, wenn man die Daten nur einmal benötigt? Dadurch, dass das Reverse-Engineering auf die Lagerpunkte beschränkt wurde und die Scandaten 1:1 in das CAD System übernommen wurden war der Aufwand doch sehr überschaubar.

Das Video zeigt eine kurze Sequenz des Scans im vorderen Bereich.

Ausrichten

Ausrichten von 3D-Scandaten im SOLIDWORKS

Für die weitere Verarbeitung der Scandaten in einem CAD-System ist es notwendig diese in einem sinnvollen Koordinatensystem auszurichten. Bei den Creaform Scannern könnt ihr diesen Schritt sehr einfach direkt in der Software VXElements, die mit dem Scanner mitgeliefert wird, erledigen. Will man die Scandaten nur für die Systemintegration nutzen kann man diese dann in ein CAD-System laden und weiter Komponenten hinzufügen. Wer die seine Scandaten im SOLIDWORKS ausrichten muß, findet hier eine Anleitung.

3D-Scans von Teilen mit Gebrauchsspuren

3D-Scans von Teilen mit Gebrauchsspuren

Häufig bekomme ich Anfragen Bauteile zu scannen, die starke Gebrauchsspuren aufweisen. Die Scandaten können dann nur als Anhaltspunkt für das Reverse-Engineering dienen. Wenn ich Glück habe gibt es von diesen Teil mehr als ein Exemplar. Das ist häufig bei den Turbinenschaufeln der Fall. Als Software für solche Aufgaben nutze ich das Design X für das Reverse Engineering und das Control X für die Qualitätssicherung.

Aber der Reihe nach!

Das Bauteil ist nur einmal vorhanden

Im ersten Schritt wird das Bauteil vor dem scannen genau – mit der Brille – untersucht. Sehr häufig gibt es Bereiche, die nicht so starke Gebrauchsspurenaufweisen. Diese werden dann beim Reverse-Engineering berücksichtig. Ist das nicht der Fall versuche ich vom Kunden weiter Informationen zu erhalten, wie das Gegenstück, das den Verschleiß erzeugt hat aussieht oder Aussehen soll. Meist gelingt es dann ein Design zu erstellen, das schon sehr nahe am Gewünschten Ergebnis liegt. Ist der Prozess mit dem das Teil hergestellt wird sehr teuer, erstelle ich einen 3D-Druck von dem Bauteil und er Kunde kann dann beurteilen, wie gut das Teil für sein Anwendung zu gebrauchen ist.

In diesem Fall ist klar zu erkennen, das die untere Fläche vorne am wenigsten verschlissen ist. Es ist auch sehr wahrscheinlich, dass das Bauteil symmetrisch ist. Bei Reverse Engineering wird bei der Erstellung des Profils nur der Bereich vorne links verwendet. In Abstimmung mit dem Kunden wird noch etwas Material zugegeben und schon ist das Teil fertig! Das Design X bietet auch die Möglichkeit sich an mehreren Stellen, einen Teil der Profillinie erzeugen zu lassen. So können auch sehr stark deformierte und beschädigte Flächenmodelliert werden.

Für meine Kunden stellt sich dann die Frage, wie nahe ist mein Design nun am Original. Für Transparenz sorgt, ein Falschfarbenplot im Control X, der die Abweichung zwischen den Scandaten und der 3D-Model aufzeigt. Damit ist dann in der Regel für den Kunden ersichtlich, wie und wo sich das neue Model vom 3D-Scan unterscheidet.

Zugegeben, das ist ein recht einfaches Bauteil weiter unten findet Ihr weitere Bauteile, die komplexer sind.

Bei der Förderschnecke ist die Auswertung mit dem 2D Schnitt sehr aussagekräftig.

Extruder Schnecke
2D -Schnitt