Izazov: Digitalizacija neteksturnih, organskih površina starinskog aviona sa dovoljno preciznosti kako bi se kreirala digitalna kopija koja, ukoliko je potrebno, može poslužiti za izradu funkcionalnih rezervnih delova.
Rešenje: Artec Leo, Artec Studio
Rezultat: Izuzetno detaljan 3D model koji u potpunosti beleži sjajnu, glatku stakloplastičnu kabinu aviona, čuvajući njegov jedinstveni, eksperimentalni dizajn u virtuelnom formatu.
Zašto Artec 3D?: Bez bežičnog Artec Leo skenera, prvog te vrste u industriji, hvatanje složene, delimično skrivene geometrije Sadler Vampire aviona bilo bi gotovo nemoguće. Uz napredne alate za uređivanje u Artec Studio softveru, ovako kompleksne površine mogu se jednostavno doterati sa nekoliko klikova, dajući visoko detaljnu mrežu spremnu za reverzni inženjering.
Da li ste ikada sanjali o tome da posedujete svoj avion i letite gde god poželite? Ideja o takvoj neograničenoj slobodi inspirisala je brojne inovacije u avijaciji, a industrija je puna pokušaja da se ovaj san pretvori u stvarnost.
Od kada je LearJet 23 lansiran 1964. godine i popularizovao privatne avione, dizajni su brzo napredovali – neki su ciljali na sve luksuznija putovanja, dok su drugi davali prednost funkcionalnosti.
Jedan od inventivnijih aviona pojavio se 1980-ih: Sadler Vampire. Za razliku od mnogih konkurenata, imao je sklopiva krila i pod-and-boom raspored. Do danas, ova letelica ostaje popularna među rekreativnim pilotima, a njen dizajn je višestruko prilagođavan. U jednom trenutku, čak je uvedena i verzija sa montiranim mitraljezom pod nazivom „Piranha.“
Međutim, eksperimentalna priroda aviona značila je da njegov dizajn nikada nije sačuvan u CAD formatu, što sada otežava pronalaženje rezervnih delova. Suočen sa ovim problemom, jedan pilot odlučio je da preduhitri buduće izazove – digitalizujući ceo svoj Sadler Vampire pomoću Artec 3D skeniranja.
Digitalizacija avijacijske ikone
Od prodaje svog prvog Sadler Vampire-a pre decenija, ovaj pilot postao je svesniji retkosti ovog aviona. Stoga je, za svaki slučaj, odlučio da kreira digitalnu osnovu dizajna – kako bi bio spreman za eventualne popravke ili sopstvene modifikacije.
Struktura krila aviona, sa svojim izbočinama, relativno je jednostavna za digitalizaciju. Međutim, bela kabina pod-oblika, bez zakivaka, teksture i napravljena od reflektujuće stakloplastike, predstavljala je veći izazov. Fotogrametrija je bila jedna od opcija, ali bi rezultujući model zahtevao značajno naknadno čišćenje.
Nakon što je kontaktirao 3DMakerWorld za pomoć, dugogodišnji Artec-ov partner u SAD-u predložio je alternativu: Artec Leo. Iako bi Artec Space Spider takođe mogao da uhvati avion sa preciznošću potrebnom za reverzni inženjering, Leo-ova brzina skeniranja od 35 miliona tačaka u sekundi, ugrađeni displej i bežična svestranost učinili su ga boljim izborom za ovaj zadatak.
„Imali smo krhku postavku, avion je bio na postolju motora sa dugom gredom kroz njega. Morao sam da se manevrišem oko toga,“ objasnio je inženjer 3DMakerWorld-a, Čad Mis. „Sa Artec Leo-om, bilo je lako preokrenuti ga, ubaciti u šupljine i uhvatiti unutrašnje karakteristike. Koristeći ugrađeni ekran, mogao sam da pratim šta radim i da izbegnem sudaranje sa bilo čim!“
Još jedna prednost upotrebe Artec 3D skenera bila je visoka preciznost koju je tim mogao da postigne bez potrebe za ciljevima ili markerima za praćenje. Ovo je osiguralo da Sadler Vampire ostane netaknut tokom digitalizacije, pojednostavilo njihov radni proces i omogućilo da prikupe sve potrebne podatke za samo nekoliko minuta.
Od skeniranja do CAD-a u Artec Studio-u
Za napredni obrnuti inženjering, kompanije često investiraju u dodatne alate poput onih koje nudi Geomagic za SOLIDWORKS, ali u ovom slučaju, Artec Studio se pokazao više nego dovoljnim.
Posebno, Mis ističe da je alat za uklanjanje nepotrebnih detalja (defeature brush) u softveru za 3D skeniranje i obradu podataka bio odličan za eliminaciju artefakata. Obično bi to bio izazovan zadatak zbog organskog oblika kabine, ali sa ovim alatom mogao je da osigura da površine delova savršeno odgovaraju.
„Na nekim mestima, gde smo možda imali sitne artefakte, uspeli smo da ih uklonimo koristeći alate za zaglađivanje u Artec Studio-u,“ rekao je Mis. „Tamo gde se skenovi nisu savršeno spojili, softver je takođe lako povezao površine. Čišćenje je bilo vrlo jednostavno.“
„Čitav proces čišćenja, koji je uključivao sve ove različite komponente, obavili smo isključivo u Artec Studio-u. Nisam morao da radim nikakvo dodatno uređivanje mreže.“
Osvrćući se, Mis veruje da bi alati za zgušnjavanje površina u Artec Studio-u mogli dodatno olakšati proces. „Vampire“ je imao mnoge uske geometrije, gde je bilo vrlo teško uhvatiti obe strane – problem koji bi se mogao rešiti dodavanjem debljine na određenim mestima.
Ali čak i bez ove funkcije, rezultujuća mreža mogla je na kraju biti eksportovana i pretvorena u potpuno teksturisan 3D model, sa nivoom detalja koji je potreban za obrnuti inženjering.
Analiza i mogućnosti unapređenja
Gledajući unapred, smatra se da Artec Leo ima dodatni potencijal za 3D skeniranje aviona, posebno u oblastima nedestruktivnog testiranja (NDT) i računske dinamike fluida (CFD).
Čak i ako biste ručno uspeli da kreirate savršen model aviona poput Vampire-a, Mis objašnjava da to „ne bi zaista pokazalo da li je proizveden ispravno.“ S druge strane, sa Artec 3D skeniranjem možete uhvatiti zakrivljene površine i ubaciti dobijene podatke u CFD simulaciju, što omogućava analizu uticaja turbulentnog vazduha na performanse letelice.
Za sada, vlasnik Vampire-a ne planira CFD analizu, ali sada poseduje dizajnerski fajl na koji može da se vrati u slučaju da odluči da izvrši unapređenja ili mu budu potrebni rezervni delovi.
„Artec Leo je bio apsolutno savršen alat za ovo, zahvaljujući svom širem vidnom polju i pokretljivosti,“ dodao je Kevin Staki, konsultant za 3D skeniranje iz 3DMakerWorld-a. „Bilo bi vrlo nezgodno da ulazimo u zatvorene prostore ili vučemo laptop kroz našu postavku. Sken je takođe bio bez šuma, a neverovatna fleksibilnost Leo uređaja bila je pravo osveženje.“
„Dobiti tačne mere (kao što smo ovde uspeli) bilo bi gotovo nemoguće bez korišćenja Artec Leo 3D skeniranja.“