Lösungen für 3D-Scanning

Wie Artec 3D die Ukraine unterstützt

Tucci Hot Rods modifiziert Oldtimer mit Artec Leo

Herausforderung: Das US-amerikanische Unternehmen Tucci Hot Rods suchte nach einer schnelleren Möglichkeit, Teile zu digitalisieren, damit sie angepasst und für die Verwirklichung der Traumwagen seiner Kunden verwendet werden können.

Lösung: Artec Leo, Artec Studio, Rhinoceros 3D

Ergebnis: Anstatt die Größe von Scheinwerfern, Lüftungsöffnungen, Kühlergrills und anderen Autoteilen abschnittsweise zu bestimmen, digitalisiert Tucci Hot Rods alles mithilfe eines 3D-Scans. Auf diese Weise kann das Unternehmen die Teile so modifizieren, dass sie genau so aussehen, wie die Besitzer es sich vorgestellt haben, bevor sie in einem effizienten, beschleunigten Arbeitsablauf in 3D gedruckt werden.

Warum Artec 3D? Mit Artec Leo ist das Unternehmen in der Lage, Hotrod-Teile genauer zu erfassen, bevor es die daraus resultierenden Modelle mit Artec Studio bearbeitet, so dass diese leichter in die Produktion geschickt werden können.

Digitize Design Tucci Hot Rod

Dom Tucci scannt mit Artec Leo die Front eines Ford Mustang. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tucci Hot Rods

Hot Rods nehmen in der automobilen Folklore einen besonderen Platz ein. Ihre Wurzeln lassen sich bis in die Große Depression zurückverfolgen, eine Ära, die sich bis in die 1930er Jahre erstreckte, als viele junge Amerikaner, die wenig Geld, aber viel Zeit hatten, damit experimentierten, Autos zu modifizieren.

Diese Fahrzeuge waren nicht nur eine Augenweide, sondern wurden auch für Rennen umgebaut. Unter den extravaganten Modifikationen, die den Fahrern zu Fahrer wanderten, verfügten viele über frisierte Motoren, und nach dem Zweiten Weltkrieg wurden in den USA und Europa offizielle Hotrod-Rennmeisterschaften ausgetragen.

Auch heute noch sind Hotrod-Rennen – ein Begriff, der heute für junge und alte Fahrzeuge mit modifiziertem Motor verwendet wird – ein beliebter Zeitvertreib für Autoliebhaber. In dem Bestreben, etwas von dem Zauber zurückzugewinnen, der die Originale so besonders machte, modifizieren einige Sammler auch bis heute Fahrzeuge aus der Zeit von Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts.

Digitize Design Tucci Hot Rod

Ein klassischer Dodge-Truck von 1936, umgebaut von Tucci Hot Rods. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tucci Hot Rods

Da die Produktion der meisten Oldtimerteile schon lange eingestellt ist und zahlreiche Baupläne nicht überliefert sind, müssen viele Teile von Grund auf neu gestaltet werden. Zwar ist es möglich, dies mit traditionellen, manuellen Musterungstechniken zu tun, doch hat Tucci Hot Rods einen Weg gefunden, diesen Prozess schneller und genauer zu gestalten: mit Hilfe von Artec Leo.

Tuning bei Tucci Hot Rods

Im Laufe des vergangenen Vierteljahrhunderts hat sich Tucci Hot Rods zu einer festen Größe in der US-amerikanischen Modding-Arena entwickelt, mit Kunden überall von New York bis Nevada. Das ursprünglich von Dave Tucci Jr. und seiner Frau Jill gegründete Unternehmen ist nach wie vor familiengeführt, wobei ihr Sohn Dominick Tucci mittlerweile als Industriedesigner an Bord ist.

Die Kunden kommen oft mit weit gefassten Plänen auf das Unternehmen zu. Da geht es um einen bestimmten Stil oder Motor, ohne dass es eine offensichtliche Möglichkeit gibt, individuelle Vorstellungen in die Realität umzusetzen. Doch genau hier konnte sich Tucci Hot Rods einen Namen machen: als Partner, der Enthusiasten bei der Umrüstung von Fahrzeugen – vom ersten Entwurf bis zur Fertigung und Montage – begleitet.

Digitize Design Tucci Hot Rod

Tucci mit einem Artec Leo beim 3D-Scannen der Front eines alten Chevrolet Hot Rods. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tucci Hot Rods

Beeindruckend ist, dass das Unternehmen einen Weg gefunden hat, Extrusions- und Harz-3D-Drucker in seinen Arbeitsablauf zu integrieren und so die Herstellung kundenspezifischer Autoteile wie Linsen, Scheinwerferabdeckungen und Lüftungsöffnungen zu ermöglichen. Bis vor kurzem stand das Unternehmen jedoch auch vor erheblichen Herausforderungen, wenn es darum ging, die für solche Modifikationen erforderlichen Maße zu ermitteln.

„Angenommen, man hat eine komplexe Metallform – man könnte ein Muster der einen Seite und ein Muster der anderen Seite anfertigen, Messungen vornehmen und dann die Punkte miteinander verbinden, um etwas zu schaffen, das fast genau passt“, erklärt Dominick Tucci.

„Wir haben viel Pappe verwendet, und wir haben auch viele Prototypen gedruckt, um zu sehen, was passt, Änderungen vorgenommen und neue gedruckt. Ein ständiges Hin und Her. Wenn ich eine wirklich schöne Vorlage erstellt wollte, konnte das zwei Stunden dauern. Und am Ende sie vielleicht noch nicht einmal perfekt.“

Modernisierung der Fahrzeuganpassung

In dem Bestreben, die Vorgehensweise von Tucci Hot Rods bei der Teileanpassung zu verändern, begann Tucci vor einigen Jahren, mit 3D-Scans zu experimentieren. Zunächst spielte er mit einer Xbox Kinect-Kamera und einer billigen Scansoftware, die zwar nur „sehr rudimentäre Oberflächen erfassen“ konnte, ihm aber eine Vorstellung davon vermittelte, wie es funktionieren würde, wenn er sich einmal ein höherwertiges Gerät zulegen würde.

Nachdem er auf einer Messe im Jahr 2021 3D-Scanner von Artec gesehen hatte, wandte sich Tucci an den Artec Ambassador Digitize Designs, wo man ihm bei der Auswahl des richtigen Geräts und der passenden Software für die Anforderungen von Tucci Hot Rods half. Obwohl er auch kabelgebundene Scanner in Erwägung zog, sagt der Ingenieur, dass der kabellose Artec Leo mit seinem integrierten Display den Ausschlag für ihn und seine Firma gab.

„Ich habe schon Scanner verwendet, die an einen Computer angeschlossen sind, und da muss man ständig nachsehen, was man bekommt, und sicherstellen, dass man es auch wirklich bekommt“, so Tucci. „Mit Artec Leo können Sie die ganze Zeit direkt auf das Gerät schauen. Außerdem hat sich die Tatsache, dass er tragbar ist, bereits mehrfach als sehr praktisch erwiesen.“

Durch die Einführung des Artec 3D-Scanners konnte Tucci Hot Rods auch seine Vorlaufzeiten verkürzen. Früher hätte es bis zu zwei Stunden gedauert, einen Teil des Autos eines Kunden zu schablonieren, und dann bis zu 20 Stunden, um einen Prototyp zu drucken – je nach Komplexität der Änderungen. Dank der Punktgenauigkeit von Artec Leo von 0,1 mm und der Datenerfassungsgeschwindigkeit von bis zu 35 Millionen Punkten pro Sekunde sind Tucci und seine Kollegen nun in der Lage, Teile mit garantierter Passgenauigkeit innerhalb von Minuten zu modellieren.

„Ein Prozess, bei dem wir drei bis vier Tage hin- und herfahren mussten, wird durch nur 15 Minuten Scannen ersetzt.“

Selbst bei einem seiner allerersten Projekte, bei dem er 3D-Scans einsetzte, um individuelle Rückleuchten für einen klassischen Dodge zu entwerfen, waren laut Tucci die Kosten- und Zeitersparnisse bereits offensichtlich.

„Anfangs verbrachten wir 3-4 Tage damit, Schablonen zu erstellen, ein Teststück zu drucken, es zu ändern und ein weiteres zu drucken. Die Druckvorgänge dauerten mindestens 8-9 Stunden, und die waren auch noch aus billigem Material – nicht aus dem, das ich für Endteile verwende“, so Tucci. „Am Ende dauerte es 3 bis 4 Tage, was wir durch das Scannen nun auf nur 15 Minuten reduzieren konnten.“

Digitize Design Tucci Hot Rod

Tucci Hot Rods hat das eingebaute Display von Leo als besonders nützlich empfunden. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tucci Hot Rods

„Unsere Zusammenarbeit mit Tucci Hot Rods, die durch einen zufriedenen Kunden zustande kam, hat uns in die Lage versetzt, erstklassige 3D-Scans zu liefern“, fügt Kyle Burdine von Digitize Designs hinzu. „Nach einer Bewertung empfahlen wir Artec 3D als die ideale Lösung für Tuccis Unternehmung. Die Vorteile dieser Geschäftsbeziehung liegen auf der Hand: eine hohe Kapitalrendite und kontinuierliche Innovationen in der Automod-Branche.“

Artec Studio konnte ebenfalls dazu beigetragen, die Produktivität des Unternehmens zu verbessern. Tucci sagt, er habe sich anfangs Sorgen gemacht, „Scans mit genügend Details zu erfassen, doch auch nicht so viele, dass sie in Rhino 3D nicht mehr verarbeitet werden können.“ Bei Rhino 3D handelt es sich um eine beliebte CAD-Designsoftware.

Mit Hilfe von Digitize Designs lernte Tucci jedoch, die Netzvereinfachung von Artec Studio zu verwenden, um die Komplexität des Modells zu reduzieren und das genannte Problem vollständig zu vermeiden. Mit dem Programm ist es nun möglich, kleine Polygone zu entfernen, eine maximale Abweichung festzulegen oder sogar eine bestimmte Polygonanzahl vorzugeben, um die Ergebnisse zu optimieren und die Modelle beim Export auf andere Plattformen einfacher zu verwalten.

„In Artec Studio habe ich angefangen, mit den Werkzeugen zur Reduzierung der Polygonanzahl in einem Netz herumzuspielen. Jedes Mal, wenn ich dies in Rhino versuchte, stürzte es ab“, fügt Tucci hinzu. „Mir wurde klar, dass ich das besser in Artec Studio machen und erst später in Rhino laden sollte.“

„Bevor wir den Scanner bekamen, hatte ich ein paar Schulungen dazu durchgeführt, wie man Artec Studio benutzt und Scandaten für bestimmte Dinge verarbeitet. Es funktioniert wirklich gut für das, was wir damit machen.“

3D-Scannen im Automobilbereich und darüber hinaus

Seitdem sich Tucci Hot Rods für das 3D-Scannen mit Artec entschieden hat, hat das Unternehmen alle möglichen Autoteile digitalisiert, um sie zu modifizieren und weiter auszubauen. Eines der ersten gescannten Teile war der Kühlergrill eines klassischen 1936er Dodge Trucks.

Laut Tucci war es aufgrund der komplexen konvexen Außenform des Bauteils besonders schwierig, es mit herkömmlichen Methoden zu modellieren, und die ersten Ausdrucke wichen vorne und hinten um einen Viertelzoll ab. In Anbetracht der Tatsache, dass es in diesem Teil des Fahrzeugs „nicht viel Spielraum für Fehler“ gab und es „wirklich wichtig war, dass es genau passt“, wurde das 3D-Scannen für das Projekt zu einer Notwendigkeit.

Am Ende konnte das Unternehmen die Scandaten als Grundlage für den 3D-Druck von Scheinwerferabdeckungen verwenden, die perfekt um den Kühlergrill des Fahrzeugs passten. Nach diesem Erfolg haben Tucci und seine Kollegen weitere Oldtimer von Ford angepasst, darunter einen 1970er Mustang Muscle Car und eine 1931er Model A Limousine.

Digitize Design Tucci Hot Rod

Eine von Tucci Hot Rods speziell angefertigte Motorhalterung an einem alten Model A. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tucci Hot Rods

„Um das Model A zu individualisieren, hätten wir den Motor zuvor auf Rahmenschienen montiert und alles aus Pappe angefertigt“, erklärt Tucci. „Mit dem 3D-Scanner konnte ich den Motor und den Rahmen an Ort und Stelle erfassen, alle Motorhalterungen zeichnen, sie mit dem Laser ausschneiden, und dann passte alles auf Anhieb.“

„Wenn man bedenkt, dass wir einen Stundensatz von, sagen wir, 95 bis 100 Dollar berechnen und die Anpassung jedes Fahrzeugs 12 bis 18 Monate dauert, kann selbst eine geringe Zeitersparnis einen enormen Vorteil bedeuten.“

Das Portfolio von Tucci Hot Rods wird derweil immer umfangreicher: Kürzlich bat ein Kunde um die Digitalisierung eines modernen Ford Maverick aus dem Jahr 2022. Ein anderer wollte einen Reinraum erfassen.

In der Silizium-Wafer-Chipfabrik des letzteren Kunden waren auf mehreren Etagen Löcher in Beton gegossen worden, um die mehrstöckigen Rohrleitungen von Maschinen und Pumpen unterzubringen. Um zu verhindern, dass auf den verschiedenen Etagen etwas verschüttet wird, mussten winzige Randsteine angebracht werden.

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Tucci Hot Rods möchte Artec Leo nun auch in anderen Bereichen als der Automobilindustrie einsetzen. Bild mit freundlicher Genehmigung von Tucci Hot Rods

„Wir haben diese Platten entwickelt, die um jedes Rohr herumgehen und ineinander greifen, doch wir mussten immer noch zwanzig Löcher scannen, die unterschiedliche Größen, Rohre und Stellen, die durch sie verliefen, aufwiesen“, so Tucci. „Mit Artec Leo konnten wir jedes Loch erfassen, beschriften und zu einem Modell verarbeiten.“

„Jedes Loch hatte seine eigene Platte, die wir speziell dafür anfertigen mussten. Ohne einen 3D-Scanner wäre das Projekt fast unmöglich umzusetzen gewesen.“

Für die Zukunft wünscht sich Tucci, dass Artec Leo ein fester Bestandteil seines Unternehmens wird, sei es für Hot Rods oder in anderen Branchen. „Wenn jemand ein Unternehmen sucht, um etwas scannen zu lassen“, so Tucci abschließend, „ist das eine Dienstleistung, die wir gerne anbieten würden.“

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