Digitalizace letounu 3D skenerem T-SCAN hawk 2

V rámci Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně jsme připravili unikátní expozici – přesnou digitalizaci reálného letounu s laserovým 3D skenerem T-SCAN hawk 2. Cílem workshopu bylo představit možnosti převedení velkého fyzického objektu do digitální podoby za účelem následné sériové výroby. Výrazný posun v oblasti 3D skenování umožňuje rychlejší digitalizaci průmyslu, což je jedna z priorit, o jejíž naplnění se svými partnery usilujeme. 

 

Co se v článku dozvíte? 

• Jaký přínos měla digitalizace pro výrobu letounu?

• T-SCAN hawk 2 – malé zařízení, velké možnosti!

• Jak jsme se postavili před výzvu optického skenování průhledného skla?

• Od skenování na Mezinárodním strojírenském veletrhu k reprodukovatelné výrobě

 

,,Německá firma Silence Aircraft GmbH nás oslovila s otázkou, zda bychom byli schopni digitalizovat akrobatický letoun, inspirovaný malým modelářským vzletovým modelem, který připomíná anglický Spitfire. Tento model vytvořili bratři Matthias a Thomas Strieker, kteří na základě dobré zkušenosti byli vyzváni k vytvoření skutečného letadla,” říká Daniel Adam, CEO a spoluzakladatel 3Dees. 

 

Jaký přínos měla digitalizace pro výrobu letounu?

Realizace původního letounu probíhala převážně ruční prací, přestože byl na začátku k vytvoření základní formy pro výrobu kompozitních dílů použit CAD modelář. Během ruční výroby se konečný letoun odchýlil od teoretických CAD dat a jeho digitalizace umožnila detailní porovnání, s jakou přesností byl vyroben a jak se liší od původního digitálního modelu. Cílem celého projektu bylo získat reálný tvar letounu v digitálních datech, která se následně použijí pro výpočtové optimalizace a výrobu nových forem – to by mělo vést k automatizaci a zpřesnění celého výrobního procesu letounu.  

„Pro prvotní fázi měření jsme zvolili přenosný fotogrammetrický systém TRITOP. Funguje podobně jako dotykový souřadnicový měřicí stroj, který zaznamenává souřadnice diskrétních bodů (nalepených značek), včetně jejich orientace v prostoru (normály). V tomto konkrétním projektu byla hlavní výhoda jeho vysoká přesnost měření, která i u tak velkého objektu byla cca 0,02mm/m," popisuje Robert Navrátil, jehož úkolem bylo fyzický model převést do počítače a získat digitální data. 

 

T-SCAN hawk 2 – malé zařízení, velké možnosti!

Naměřené referenční body ze „zrcadlovky” sloužily pro následné laserové skenování. Pro získání optimální přesnosti jsme zvolili 3D skener té nejvyšší kvality – T-SCAN hawk 2 s metrologickou certifikací od firmy Zeiss. Tento výkonný mobilní skener byl vyvinut pro oblasti přesné metrologie a dosahuje přesnosti 0,020mm + 0,015mm/m. 

,,Zařízení je standardně vybaveno s integrovanou fotogrammetrií, což umožňuje přesné skenování objektů o velikosti až několika metrů, a to bez použití kódovaných značek,” vysvětluje Robert. 

Další významnou výhodou je univerzálnost skeneru – zvládne jak malé díly s drobnými detaily, tak větší objekty, hluboké otvory či obtížně přístupné oblasti. S hmotností menší než 1 kg je tento mobilní nástroj zcela flexibilní. Ještě poměrně nedávno jsme byli omezeni na dotykové přístroje v klimatizovaných halách pro dosažení co nejpřesnějších měření. Nyní dokazujeme, že i za zhoršených podmínek můžeme používat mobilní zařízení k velmi přesným aplikacím skenování. Přesnost tohoto skeneru patří aktuálně k těm nejlepším na trhu v ručních laserových skenerech. 

 

Jak jsme vyřešili skenování průhledného skla kokpitu?

Aplikovali jsme sublimační sprej od firmy ATTBLIME, konkrétně AB 6. Po zastříkání skla tenkou vrstvou spreje jsme očistili referenční body, které byly na skle nalepené a nasnímané už v rámci první fáze focení TRITOPEM. Během několika málo minut jsme naskenovali povrch zmatněného skla a nechali sprej působit. Po několika hodinách se vrstva nástřiku odpařila a kokpit se stal opět plně průhledný, bez nutnosti ho jakkoli čistit.  

 

Od skenování na Mezinárodním strojírenském veletrhu k reprodukovatelné výrobě

Výsledkem skenování na Mezinárodním strojírenském veletrhu je finální polygonální model, poskytující potřebná 3D data, jež slouží k vytvoření forem – tím se docílí opakovatelnosti výroby letounu. Další využití získaných dat spočívá v porovnání s původními CAD daty, což nám umožňuje analyzovat odchylky od původního CAD modelu ve srovnání s reálným fyzickým dílem.