Anwendung und Vorteile des 3D-Scannings bei der Konstruktion von Überrollkäfigen

Angesichts der steigenden Nachfrage und der strengeren Normen hat DriftGarage, seit 2017 ein FIA-zertifizierter Überrollkäfighersteller, eine Partnerschaft mit Modception um die Produktion zu rationalisieren. Durch den Einsatz der FreeScan Combo Serie und der CAD-Konstruktion wurden die Präzision erhöht, die Arbeitsstunden reduziert und hochwertige Überrollkäfige geliefert.

Was ist ein Überrollkäfig?

Ein Überrollkäfig ist ein wichtiges Sicherheitsmerkmal im Motorsport, das den Fahrer schützen und die Leistung des Fahrzeugs verbessern soll. Diese rahmenartige Struktur umfasst in der Regel einen Haupt- oder Seitenüberrollbügel, einen vorderen Überrollbügel, hintere Stützen und Verbindungskomponenten. Der Überrollkäfig verstärkt nicht nur die Karosserie des Fahrzeugs, sondern spielt auch eine wichtige Rolle beim Schutz der Fahrer bei Kollisionen, indem er Aufprallkräfte absorbiert und Verletzungen minimiert. Darüber hinaus sorgt er für Stabilität bei hohen Geschwindigkeiten, verringert das Risiko von Überschlägen und sorgt für sicherere Rennbedingungen.

Traditioneller Wegzum Bau eines Überrollkäfigs

Die Herstellung von Überrollkäfigen beruht traditionell auf manuellen Prozessen, die mit der Messung und dem Entwurf beginnen. Die wichtigsten Abmessungen der Karosserie werden mit einfachen Werkzeugen wie Maßbändern und Messschiebern gemessen, gefolgt von vorläufigen Entwürfen, die in CAD-Software erstellt werden. Als Nächstes folgen die Materialauswahl und der Zuschnitt, bei dem hochfeste, leichte Stahl- oder Aluminiumrohre ausgewählt und mit Hilfe von Schneidemaschinen oder Sägen manuell auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden. Anschließend werden die Rohre manuell gebogen, um sie an den Innenraum des Fahrzeugs anzupassen, an die Karosserie geschweißt und für einen sicheren Sitz angepasst. Schließlich wird der Überrollkäfig einer professionellen Prüfung unterzogen, um die Einhaltung der Sicherheitsnormen zu gewährleisten.

Der manuelle Prozess erfordert jedoch oft wiederholte Anpassungen und ist alles andere als bequem. Die traditionellen Methodensind nicht nur zeit- und arbeitsintensiv, sondern haben auch erhebliche Nachteile:

• Genauigkeitsprobleme: Manuelles Messen und Biegen kann zu Fehlern führen, insbesondere bei komplizierten Designs, was die Sicherheit und Passform beeinträchtigt.
• Hohe Abhängigkeit von Fachwissen: Das Verfahren ist in hohem Maße von erfahrenen Technikern abhängig, was zu Qualitätsschwankungen führt.

Anwendung von 3D-Scanning in der Überrollkäfigproduktion

Lajos Turi, Gründer von Modception und ein Veteran im Bereich der Motorsportanpassung, setzte die SHINING 3D FreeScan Combo Serie für die Überrollkäfigproduktion ein. Durch den Einsatz der 3D-Scantechnologie konnte der Prozess präziser gestaltet, manuelle Anpassungen reduziert und die Gesamteffizienz verbessert werden, so dass die Überrollkäfige den strengen Industriestandards entsprechen.

Hier sehen Sie einen Blick auf den gesamten Arbeitsablauf.

1 Vorbereitung

Sitze und Verkleidungen werden entfernt, um den Metallrahmen freizulegen. Falls erforderlich, werden nahe gelegene Aufhängungsteile demontiert. Bei Laserscannern wie dem FreeScan Combo ist das Besprühen der Oberfläche in der Regel unnötig, da der Scanner Daten direkt von den meisten Oberflächen erfassen kann. Um eine genaue Ausrichtung zu gewährleisten, werden anschließend Markierungen im Innenraum des Fahrzeugs angebracht.

Entfernen Sie die Innenraumkomponenten, um den Metallrahmen freizulegen.

2 Scannen & Verarbeiten

Lajos empfiehlt, das Auto in einzelnen Abschnitten zu scannen, da diese Methode mehrere Vorteile bietet:

• Es reduziert die Anforderungen an die Computerressourcen und sorgt für reibungslosere Scans.
• Es hilft, Fehler bei der Verfolgung zu vermeiden, die dazu führen könnten, dass der gesamte Scan fehlschlägt, wenn der erste Markierungsscan verpasst wird.

Bei Bereichen wie den Federbeintürmen im Motorraum beginnt der Scanvorgang im Inneren des Fahrzeugs und bewegt sich nach außen, um sicherzustellen, dass alle wichtigen Teile genau erfasst werden.

Mit globalen Markierungen werden die Scans automatisch ausgerichtet und können direkt vernetzt werden. Die Daten werden dann an einem Koordinatensystem ausgerichtet, bereinigt und für die CAD-Verwendung vereinfacht.

3D-Daten eines Autos

3 Modellierung und Konstruktion

Sobald die 3D-Daten des Fahrzeugs in die Konstruktionssoftware importiert sind, wird die Überrollkäfigschablone platziert und für eine optimale Passform angepasst. Die geschweißten Rohre werden so positioniert, dass ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Platz für den Fahrer entsteht. Wichtige Verbindungspunkte werden mit kundenspezifischen Teilen verstärkt, um die Lasten gleichmäßig auf das Chassis zu verteilen.

Modellierung und Entwurf des Überrollkäfigs

4 Produktion des Überrollkäfigs

Nach der Genehmigung des Entwurfs werden die Blechteile zum Laserschneiden exportiert, und das Rohrmodell wird mit der Software Bend-Tech bearbeitet. Diese Software generiert Schneid- und Biegeanweisungen, die es DriftGarage ermöglichen, die Rohre zu fertigen, die beim ersten Versuch perfekt passen, ohne dass eine physische Passformkontrolle erforderlich ist.

Überrollkäfig

Vorteile der FreeScan Combo-Serie in dieser Anwendung

• Erhöhte Effizienz: Die FreeScan Combo-Serie beschleunigt die Entwicklung und Fertigung, indem sie umständliche Einstellungen überflüssig macht und eine schnellere Datenerfassung ermöglicht.
• Zuverlässige Genauigkeit: Fortschrittliche Scantechnologien und Merkmalsverfolgung gewährleisten eine präzise Passform und Ausrichtung komplexer Teile.
• Kosteneffizienz: Geringere Einrichtungs- und Scanzeiten führen zu niedrigeren Produktionskosten und weniger Revisionen.

"Mein Arbeitsablauf ist viel schneller und präziser geworden, meine Scandaten sind so gut, dass ich mich blind darauf verlassen kann und sie mich nie im Stich lassen. Jetzt, da ich die Gelegenheit hatte, Combo auszuprobieren, konnte ich mir ein Bild davon machen, was der Unterschied zwischen professionellen und messtechnischen Scannern ist und wie viel schneller und besser es mit höherwertigen Geräten noch werden kann."

-- Lajos Turi

Fazit

Durch die Integration der 3D-Scantechnologie konnte Modception das Design und die Produktion von kundenspezifischen Überrollkäfigen erheblich verbessern. Die Effizienz, Genauigkeit und Flexibilität der FreeScan Combo-Serie rationalisierte den Arbeitsablauf, reduzierte die Einrichtungszeit und gewährleistete eine perfekte Passform. Dies ermöglichte es DriftGarage, qualitativ hochwertige, FIA-zertifizierte Überrollkäfige schneller und kosteneffizienter zu produzieren, was letztendlich sowohl die Sicherheit als auch die Leistung im Motorsport erhöht.

Möchten Sie das 3D-Scannen in Ihren Arbeitsablauf integrieren? Wenden Sie sich an unsere Ingenieure, um Informationen und Beratung zu erhalten, oder besuchen Sie unsere FreeScan Combo Series Seite, um mehr zu erfahren.