UMATEX Rosatom utilizza lo scanner 3D RangeVision per creare una carenatura per moto sportiva per il team Kawasaki Puccetti Racing

Obiettivo: costruire una carenatura sportiva per moto Kawasaki con caratteristiche aerodinamiche migliorate per gare motociclistiche

Soluzione: RangeVision Spectrum, ScanCenter NG

Riepilogo: Una moto da corsa è stata digitalizzata con uno scanner professionale Rangevision 3D Spectrum. Il modello 3D preciso della carenatura ottenuto a seguito della scansione è stato sottoposto a modellazione aerodinamica. Come risultato è stata sviluppata e prodotta una carenatura composita con caratteristiche aerodinamiche migliorate. Il team Kawasaki Puccetti Racing ha utilizzato la moto con la carenatura composita al Pirelli Italian Round del Campionato WorldSBK nella primavera del 2019 e ha ottenuto una brillante vittoria!

Il successo nelle gare non dipende sempre dal motore potente della moto. A volte una gara viene vinta da una moto meno potente che possiede una migliore aerodinamica. Ecco perché per avere la possibilità di vincere nelle principali competizioni le squadre di corse preparano le loro moto in un modo speciale. Così ha fatto il team Kawasaki Puccetti Racing che aveva in programma di migliorare le proprie prestazioni nel Round 5 del Campionato Mondiale Superbike (Italia, maggio 2019).

Per migliorare la moto sportiva, il team Kawasaki Puccetti Racing ha scelto come appaltatore UMATEX Rosatom, un produttore di fibra di carbonio e prodotti basati su di essa. Gli specialisti dell'azienda hanno affrontato la sfida di creare una carenatura per motociclette sportive con caratteristiche aerodinamiche migliorate, peso ridotto e alta affidabilità. La fibra di carbonio prodotta da UMATEX Rosatom è stata scelta come materiale per la nuova carenatura. La massima durezza, rigidità e il peso contenuto della fibra di carbonio, nonché l'eccezionale aerodinamica delle parti realizzate, consentono di raggiungere una velocità di oltre 300 km orari e di utilizzare la frenata in curva in modo più efficace. Tutto ciò offre al pilota ulteriori vantaggi in pista e aumenta notevolmente le possibilità di successo.

Per dare il via all'impegnativo progetto, la moto doveva essere scansionata in 3D. Lo scopo della scansione era quello di ottenere un modello 3D di alta qualità per la successiva elaborazione e modellazione della nuova carenatura. Per questo compito gli specialisti UMATEX Rosatom hanno scelto lo scanner 3D a luce strutturata RangeVision Spectrum che consente di digitalizzare oggetti con una risoluzione 3D fino a 0,06 mm e una precisione fino a 0,04 mm. Questo è più che sufficiente per la riuscita del progetto. Spectrum ha capacità eccellenti per la creazione di oggetti ad alta precisione con acquisizione di texture di alta qualità. Lo scanner 3D è leggero e compatto, il che lo rende facile da trasportare e velocemente dispiegabile. Dmitry Suvorov, uno specialista di UMATEX Rosatom coinvolto nel progetto, ha commentato la scelta dello scanner RangeVision Spectrum: “La qualità e l'accuratezza dei modelli prodotti dallo scanner Spectrum sono davvero impressionanti. Inoltre, lo scanner 3D è leggero, compatto e facile da trasportare. Ciò era importante anche per noi, perché dovevamo andare dalla Russia all'Italia per portare a termine il compito". Lo scanner Spectrum 3D per questo progetto è stato fornito dalla società RangeVision, il suo produttore.

Il processo di scansione 3D comprendeva tre fasi:

applicazione dei marker e spruzzatura,
scansione della moto con carenatura,
scansione della moto senza carenatura.

Prima di tutto, era necessario ottenere la geometria generale della moto, perché la carenatura sportiva deve combaciare con la parte di produzione. La moto è stata scansionata in configurazione completa e con la carenatura rimossa. Questo è stato fatto per ottenere il massimo dei dati per l'elaborazione successiva del modello di carenatura. Ha permesso di ottenere informazioni sui punti di montaggio e sui giunti locali delle parti della moto.

La moto è un oggetto abbastanza grande per essere digitalizzato. Le dimensioni sono di circa due metri di lunghezza. Quindi, per ottenere modelli di alta qualità in poco tempo è stata eseguita la scansione 3D con l'utilizzo di marker e uno speciale spray opacizzante sulla superficie.

Il passaggio successivo è stato la modellazione 3D e l'adattamento dell'oggetto alle caratteristiche richieste. Gli specialisti hanno affrontato il compito di creare un oggetto con le migliori caratteristiche aerodinamiche, che allo stesso tempo doveva essere il più leggero possibile e robusto. Gli specialisti di UMATEX Rosatom hanno lavorato a una nuova geometria della carenatura per la motocicletta per raggiungere velocità più elevate rispetto a prima. Per calcolare le caratteristiche aerodinamiche del componente sono stati applicati speciali algoritmi di modellazione aerodinamica nel processo di progettazione.

Per semplificare il processo di produzione e di installazione, il modello 3D finale della carenatura è stato suddiviso in diversi elementi separati.

Non appena il lavoro preparatorio è stato completato, è stato necessario realizzare la nuova parte. Il team di UMATEX Rosatom ha chiesto aiuto a PICASO 3D, un produttore di stampanti 3D con una vasta esperienza nel campo delle tecnologie additive. Per questo progetto PICASO ha stampato in 3D gli stampi di materiale al carbonio FORMAX.

Successivamente gli strati di carbonio sono stati messi in forme già pronte e inviati al trattamento termico. Per impregnare le parti con materiale di rinforzo è stato utilizzato il metodo dell'infusione sotto vuoto, che ha permesso di migliorare la qualità del materiale e di ottenere una maggiore densità degli strati di carbonio.

Dopo aver assemblato tutte le parti, gli specialisti sono riusciti a ottenere una nuova carenatura in carbonio con caratteristiche migliorate. Restava solo da montare la carenatura sulla moto sportiva e testarla sul campo.

Durante l'installazione si è osservato che la parte si adattava perfettamente sia alla geometria della carrozzeria che ai punti di montaggio, il che ha dimostrato l'importanza dell'uso di uno scanner 3D in tali progetti.

È stata installata una nuova carena in carbonio sulla moto del pilota del team Kawasaki Puccetti Racing alla vigilia della successiva tappa del Campionato del Mondo SBK che si è svolto in Italia. Un pilota del team ha concluso con il miglior tempo in due gare su due. Quella fu la sua prima grande vittoria in una competizione di così alto livello.

Dopo il montaggio della carenatura composita la velocità della moto è aumentata di 3-4 km orari. Il pilota, a sua volta, ha detto in seguito di aver notato una maggiore velocità sui rettilinei della pista.

Quindi, possiamo affermare che l'obiettivo finale del cliente è stato pienamente raggiunto. Con questo caso è stata provata l'efficienza dell'uso di tecnologie additive insieme alla scansione 3D e alla modellazione aerodinamica 3D per la realizzazione di parti specifiche di una moto.