RangeVision PRO hilft bei der Erstellung der UMATEX Rosatom-Sportverkleidung für das YAMAHA R3-Motorrad
Ziel: Aufbau einer Sportverkleidung für ein Yamaha R3-Motorrad mit verbesserter Leistung zur Teilnahme an der Motorradrennmeisterschaft.
Zusammenfassung: Der industrielle RangeVision PRO 3D-Scanner wurde zur Digitalisierung von Yamaha R3- und R6-Motorrädern eingesetzt. Die genauesten Modelle serieller Motorradverkleidungen, die als Ergebnis des 3D-Scannens erhalten wurden, wurden mithilfe der aerodynamischen 3D-Modellierung modifiziert. Schließlich entstand die Yamaha R3 Sportverkleidung mit verbesserten aerodynamischen Eigenschaften, hoher Festigkeit und geringerem Gewicht.
Wie das Projekt begann
Motorrika Company, ein Händler von Yamaha-Motorrädern in Russland, plante die Organisation des Yamaha R3 Cup, einem Motorradrennen für die Kunden. Das Rennen sollte im Sommer 2020 in Moskau stattfinden. Die Organisatoren luden die Kunden ein, am Kampf um den Titel des schnellsten Piloten eines Yamaha-Motorrads in Moskau teilzunehmen.
Um eine Amateurmeisterschaft näher an ein professionelles Niveau heranzuführen, wurde beschlossen, den Rennfahrern einen professionellen Motorrad-Tuning-Service anzubieten. Allen Teilnehmern wurde angeboten, ihre Motorräder durch die Installation modifizierter Sportverkleidungen aus Kohlefaser auf ein professionelles Niveau zu bringen. Dafür gab es mehrere Gründe. Erstens haben handelsübliche Verkleidungen ein großes Gewicht, das nicht dazu beiträgt, auf der Rennstrecke hohe Geschwindigkeiten zu erreichen. Zweitens sind Standardverkleidungen aus Kunststoff schwer zu reparieren und zu entfernen, nachdem sie bei Rennen beschädigt wurden. Außerdem ist dies zeitaufwändig. All diese Gründe erschweren die Wartung eines Motorrads und können das Ergebnis der Rennen stark beeinflussen. Um den Wettbewerbern die Möglichkeit zu besseren Ergebnissen und mehr Freude am Wettbewerb zu geben, wurde ihnen vorgeschlagen, zusammengesetzte Sportverkleidungen zu verwenden, die speziell für den Rennsport von Yamaha-Motorrädern entwickelt wurden.
Um das Projekt umzusetzen, wandte sich Motorrika an UMATEX Rosatom, ein Unternehmen, das für die Herstellung von Kohlefasern und darauf basierenden Produkten bekannt ist. Die Spezialisten des Unternehmens verfügen über umfangreiche Erfahrungen in den Bereichen Reverse Engineering, 3D-Modellierung und Herstellung von Objekten aus Verbundwerkstoffen. Ziel des Projekts war es, Sportverkleidungen für die Yamaha-Motorradlinie zu schaffen, um die Festigkeit der Teile zu erhöhen und die aerodynamischen Eigenschaften der Motorräder zu verbessern.
Um die Aufgabe zu erledigen, mussten die Spezialisten verschiedene Arbeiten ausführen: das Objekt digitalisieren und ein 3D-Modell erhalten, eine aerodynamische Modellierung durchführen und das Projekt auf die erforderlichen Parameter verfeinern sowie ein neues Teil herstellen.
Für das 3D-Scannen von Motorrädern verwendete das UMATEX Rosatom-Team den industriellen 3D-Scanner RangeVision PRO 2M mit strukturierter Blaulichttechnologie. RangeVision PRO wurde von Rosatom-Fachleuten ausgewählt, da er als ideale Lösung für Reverse Engineering-Aufgaben angesehen wird. Der Scanner dient zur Digitalisierung komplexer Objekte mit einer 3D-Auflösung von bis zu 0,05 mm und einer Genauigkeit von bis zu 0,018 mm. Außerdem können Sie mit dem Scanner bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen stabile Qualitätsergebnisse erzielen.
3D-Scannen
Das Motorrad hat eine komplexe Geometrie mit vielen multidirektionalen Elementen und Rillen. Um den 3D-Scanprozess eines solch komplexen Objekts zu beschleunigen und die Genauigkeit der Daten zu verbessern, verwendeten die Spezialisten Marker. Trotz der Tatsache, dass das Motorrad ein dunkel glänzendes Objekt ist, hat der RangeVision PRO 3D-Scanner die Aufgabe des Scannens ohne die Verwendung des in solchen Fällen üblicherweise verwendeten Mattierungssprays perfekt gelöst.
Um die maximale Datenmenge für die Erstellung einer neuen Verkleidung zu erhalten, wurden alle Motorräder zweimal digitalisiert: mit und ohne Verkleidung. Ein solcher Ansatz erzeugte eine allgemeine Geometrie der Motorradkarosserie sowie genaue Informationen über die Befestigungspunkte und lokalen Verbindungen der Verkleidung mit anderen Karosserieelementen. All diese Daten dienen der Erstellung hochpräziser 3D-Modelle von Teilen, die perfekt in Form, Größe und Montage für ein bestimmtes Motorradmodell passen.
3D-Modellierung
Nachdem alle erforderlichen Informationen gesammelt waren, wurde mit der aerodynamischen Modellierung und Verbesserung der Verkleidung begonnen. Die Aufgabe umfasste die Berechnungen zur Reduzierung des Luftwiderstands in Hochgeschwindigkeitsabschnitten sowie zur Reduzierung des Gewichts und zur Erhöhung der Festigkeit des Teils.
Nachdem alle erforderlichen Aktivitäten durchgeführt worden waren, bereitete das Team das endgültige 3D-Modell der neuen Sportverkleidung für das Yamaha R3-Motorrad vor. Das Modell wurde für den Produktionsprozess und die anschließende Installation Teile geteilt.
Produktionsprozess
Die Produktion der neuen Verkleidung umfasste die Herstellung von Formen, das Formen von Verbundwerkstoffen, das Verarbeiten von Materialien mit Temperatur und Druck sowie die Verarbeitung des endgültigen Teils.
Picaso 3D, der größte russische Hersteller und Entwickler von 3D-Druckern, war für die Herstellung der Formen verantwortlich. Die Firmenspezialisten druckten die Werkzeuge für die Teile auf einem 3D-Drucker. Mit Kohlenstoff gefülltes Material FORMAX wurde als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Werkzeugen verwendet. Nachdem die Formen für die Teile fertig waren, legten die UMATEX Rosatom-Spezialisten Kohlenstoffschichten ein und schickten sie zur weiteren Verarbeitung.
Ergebnisse
Dieses Projekt ist ein Beispiel für den effektiven und modernen Ansatz zur Lösung von Aufgaben, bei denen alte Methoden nicht mehr funktionieren. Früher musste man bei der Abformung auf eine Armee von Spezialisten zurückgreifen und unvergleichlich mehr Zeit aufwenden als jetzt mit 3D-Scannern. Die 3D-Scantechnologie ermöglicht es nun, Modelle mit einer solchen Genauigkeit zu erhalten, dass es kaum möglich ist, einen effektiveren Weg zu finden.
Es ist nicht das erste Mal, dass UMATEX Rosatom RangeVision 3D-Scanner in seinen Projekten einsetzt, was die herausragende Effizienz der Scanner und die hohe Qualität der Resultate belegt. In einem der Projekte hat UMATEX Rosatom beispielsweise eine Sportverkleidung für ein Motorrad des Kawasaki Puccetti Racing Teams entwickelt, das beeindruckende Siege bei professionellen Motorradrennen erringen konnte. Nachdem das Team für sein Motorrad eine neue Verbundverkleidung erhielt, verbesserten die Fahrer ihre Geschwindigkeit deutlich, was der Grund für eine Reihe brillanter Siege in den Jahren 2019-2020 war.
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