挑戰: 美國汽車(chē)改裝公司Tucci Hot Rods為了能夠幫助客戶(hù)定制打造夢(mèng)想的汽車(chē)，正在尋求一種更快速的零件數字化方式。

解決方案: Artec Leo, Artec Studio, Rhinoceros 3D

效果: Tucci Hot Rods并沒(méi)有通過(guò)一系列的切割來(lái)確定車(chē)燈、通風(fēng)口、格柵和經(jīng)典汽車(chē)其他部位的尺寸，而是利用3D掃描將其數字化。讓該公司能夠對零件進(jìn)行調整，使其完全符合車(chē)主的設想，從而以更高效、更快速的工作流程進(jìn)行3D打印。

為什么選擇Artec 3D？借助Artec Leo，該公司能夠更準確地捕捉改裝車(chē)的零部件，然后再使用Artec Studio對生成的模型進(jìn)行編輯，從而更輕松地進(jìn)行制造。

Dom Tucci使用Artec Leo掃描福特野馬的正面。圖片由Tucci Hot Rods提供

改裝車(chē)在汽車(chē)傳統文化中占有特殊的地位。在20世紀30年代美國的大蕭條時(shí)期，當時(shí)許多美國年輕人雖然手頭拮據，但擁有充足的時(shí)間，便開(kāi)始嘗試改裝汽車(chē)。

這些車(chē)輛不僅僅為了博人眼球，也為了適應比賽進(jìn)行改裝。除了在車(chē)手之間搜羅和交換華麗的改裝之外，許多車(chē)手還進(jìn)行了獨特的性能升級，在第二次世界大戰后，正式的改裝賽車(chē)錦標賽在美國和歐洲興起。

時(shí)至今日，“hotrod”一詞——用來(lái)形容改裝過(guò)發(fā)動(dòng)機的新舊車(chē)輛，仍然是汽車(chē)發(fā)燒友熱愛(ài)的流行方式。為了重現原車(chē)的獨特魅力，一些收藏家也在繼續改裝20世紀早期至中期的車(chē)輛，但過(guò)程說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。

經(jīng)Tucci Hot Rods改裝的1936年經(jīng)典道奇卡車(chē)。圖片由Tucci Hot Rods提供

由于大多數經(jīng)典汽車(chē)的零部件早已停止生產(chǎn)，一些設計也已消失在歷史的長(cháng)河中，改裝需要從頭開(kāi)始。雖然可以通過(guò)傳統的手工打樣技術(shù)來(lái)完成，但Tucci Hot Rods現在已經(jīng)找到了另一種方法，在A(yíng)rtec Leo的幫助下可以使這一過(guò)程更快速、更準確。

Tucci Hot Rods改裝車(chē)廠(chǎng)

在過(guò)去的25年里，Tucci Hot Rods已經(jīng)成為全美改裝車(chē)領(lǐng)域的一支重要力量，客戶(hù)遍布紐約和內華達州。公司由Dave Tucci Jr.和他的妻子Jill創(chuàng )立，現在仍由家族經(jīng)營(yíng)，他們的兒子Dominick Tucci目前擔任工業(yè)設計師。

在公司進(jìn)行接洽時(shí)，客戶(hù)往往會(huì )圍繞所需的風(fēng)格或引擎提出一些泛泛的計劃，但卻無(wú)法將其付諸實(shí)施。而這正是Tucci Hot Rods聲名鵲起的原因：作為合作伙伴，Tucci Hot Rods與汽車(chē)改裝發(fā)燒友一起經(jīng)歷從設計到制造組裝的整個(gè)過(guò)程。

Tucci使用Artec Leo對一輛老式雪佛蘭改裝車(chē)的車(chē)頭進(jìn)行3D掃描。圖片由Tucci Hot Rods提供

令人驚喜的是，該公司已設計出一種將擠出和樹(shù)脂3D打印機集成到工作流程中的方法，從而可以制造定制用途的汽車(chē)零部件，如車(chē)燈、燈罩和通風(fēng)口。不過(guò)目前，公司在如何獲得所需的測量數據來(lái)做相應的修改方面還面臨著(zhù)相當大的挑戰。

Dominick Tucci解釋道：“假設你有一個(gè)復雜的金屬形狀——可以在相對的兩邊各做一個(gè)打樣，然后進(jìn)行測量把這些點(diǎn)連接起來(lái)，就能制造出接近完全吻合的東西?！?

“我們使用了大量的硬紙板，并打印了大量的原型零件，看看哪些合適并加以修改，再打印出新的。反復多次。如果想要制作一個(gè)非常好的模板，可能需要兩個(gè)小時(shí)。盡管如此，也可能并不完美?！?

現代化汽車(chē)定制

為了改變Tucci Hot Rods的零件裝配方式，Tucci幾年前開(kāi)始嘗試3D掃描。起初，他使用Xbox Kinect攝像頭和廉價(jià)的掃描軟件，雖然這僅能“獲取非?；镜谋砻妗?，但他表示“讓他了解了如何工作的這一概念”從而就能掌握更高端的設備。

在2021年的一次展會(huì )上，Tucci發(fā)現了Artec 3D掃描儀，隨后聯(lián)系了Artec大使Digitize Designs，在Digitize Designs的幫助下，根據Tucci Hot Rods的需求選擇了適合的設備和軟件。雖然他曾經(jīng)考慮過(guò)有線(xiàn)掃描儀，但作為設計師，完全無(wú)線(xiàn)的Artec Leo一體化特性和內置顯示屏是他以及公司達成訂購的因素。

Tucci補充道：“我之前使用過(guò)連接到電腦上的掃描儀，你需要不斷地查看掃描內容，來(lái)確保得到的數據。有了Artec Leo，可以直接實(shí)時(shí)查看。另外，它的便攜性派上了大用場(chǎng)?！?

采用Artec 3D掃描技術(shù)使Tucci Hot Rods縮短了交付時(shí)間。之前，為客戶(hù)的車(chē)輛部分制作模板需要兩個(gè)小時(shí)，而3D打印原型則需要20個(gè)小時(shí)——具體還決于改裝的復雜程度。得益于A(yíng)rtec Leo的0.1毫米高精度和每秒高達3500萬(wàn)的數據采集速度，Tucci和他的同事們現在能夠在幾分鐘內完成確保合適的零件建模。

“只需15分鐘的掃描，便可完成3到4天反復的過(guò)程?！?

據Tucci介紹，在他得益于3D掃描的一個(gè)項目中，為一輛經(jīng)典道奇汽車(chē)設計定制尾燈，節省的成本和準備時(shí)間是顯而易見(jiàn)的。

Tucci說(shuō)：“我們花了3到4天的反反復復制作模板，打印測試件，修改，再打印。打印至少需要8到9個(gè)小時(shí)，這些材料也是由廉價(jià)材料制成的——并不是用于零件材料。我們還需要反復討論3、4天，而現在只需要15分鐘的掃描就可以取代這個(gè)過(guò)程?！?

Tucci Hot Rods認為L(cháng)eo的內置顯示屏是一項非常強大的功能。圖片由Tucci Hot Rods提供

“我們與Tucci Hot Rods的合作是通過(guò)信賴(lài)的客戶(hù)建立起的聯(lián)系，讓我們能夠提供卓越的3D掃描專(zhuān)業(yè)知識，”Digitize Designs的Kyle Burdine補充道?！敖?jīng)過(guò)評估，我們推薦了Artec 3D作為Dom公司的理想選擇。高投資回報率和汽車(chē)改裝行業(yè)的持續創(chuàng )新，兩者之間的紅利顯而易見(jiàn)?！?

Artec Studio在提高公司生產(chǎn)力方面同樣發(fā)揮著(zhù)作用。Tucci表示，他擔心的是“捕獲到的掃描圖像是否擁有足夠的細節，但又不至于無(wú)法在Rhino 3D（常用CAD設計軟件）中調動(dòng)?！?

但是，在Digitize Designs的指導下，他學(xué)會(huì )了使用Artec Studio的網(wǎng)格簡(jiǎn)化來(lái)降低模型的復雜性，從而完全避免了這個(gè)問(wèn)題。使用該軟件，可以刪除小多邊形，設置偏差水平，甚至設定多邊形數量，以?xún)?yōu)化結果，并使模型在導出到其他平臺時(shí)更易于管理。

“在A(yíng)rtec Studio中，我開(kāi)始使用減少網(wǎng)格中的多邊形數量的工具。每次嘗試在Rhino中這樣做時(shí)，它都會(huì )崩潰，”Tucci補充道?！拔乙庾R到應該在A(yíng)rtec Studio中完成，然后再將其導入Rhino?！?

“在我們拿到掃描儀之前，參加了關(guān)于如何使用Artec Studio和處理掃描數據的培訓課程。這對我們的工作非常有利?！?

汽車(chē)3D掃描及其他領(lǐng)域

自從采用了Artec 3D掃描以來(lái)，Tucci Hot Rods已經(jīng)將各種汽車(chē)零部件數字化，為改裝和制造做好了準備。首先進(jìn)行掃描的是一輛1936年的道奇經(jīng)典卡車(chē)的格柵。

據Tucci介紹，該組件的外凸形狀非常復雜，因此用傳統方法建模十分困難，打印件前后都有四分之一英寸的偏差?？紤]到車(chē)輛的這一部分“沒(méi)有過(guò)多的容錯空間”，而且他表示“精確安裝非常關(guān)鍵”，因此3D掃描對于該項目至關(guān)重要。

該公司能夠以?huà)呙钄祿榛A，3D打印出與汽車(chē)格柵完美匹配的車(chē)頭燈罩。繼此次成功之后，Tucci和他的同事們又定制了復古福特汽車(chē)，包括1970年的野馬肌肉車(chē)和1931年的Model A sedan。

安裝在復古Model A上的Tucci Hot Rods定制制造的發(fā)動(dòng)機支架。圖片由Tucci Hot Rods提供

Tucci解釋說(shuō)：“為了定制Model A，我們以前會(huì )將發(fā)動(dòng)機安裝在車(chē)架導軌上，然后用硬紙板將所有東西打樣。通過(guò)3D掃描，能夠捕捉發(fā)動(dòng)機和車(chē)架，繪制出所有發(fā)動(dòng)機支架，再用激光切割，然后所有一切都可以直接安裝?！?

“如果考慮到我們收取每小時(shí)95-100美元的人工費用，并且定制每輛車(chē)需要12-18個(gè)月的時(shí)間，即使是節省很少的時(shí)間也會(huì )帶來(lái)巨大的效益?！?

隨著(zhù)Tucci Hot Rods業(yè)務(wù)范圍的不斷多元化，一位客戶(hù)要求對一輛2022年的現代福特Maverick進(jìn)行數字化，而另一位客戶(hù)則希望拍攝一間無(wú)菌室。

后者的硅晶芯片工廠(chǎng)的幾個(gè)樓層中，有著(zhù)裝載機器和泵的多層管道混凝土澆鑄的孔洞。為了避免不同樓層間出現的溢流，需要安裝細小的路沿石。

Tucci Hot Rods目前正尋求將Artec Leo應用于非汽車(chē)領(lǐng)域。圖片由Tucci Hot Rods提供

Tucci說(shuō)：“我們打造了這些圍繞每根管道并相互鎖定的圖板，但仍然需要掃描20個(gè)孔，這些孔具有不同的尺寸、管道和穿過(guò)的位置。使用Artec Leo掃描每個(gè)孔洞，對其進(jìn)行標記，再將其處理成模型?！?

“每一個(gè)孔洞我們都必須為其專(zhuān)門(mén)制作專(zhuān)屬的圖板。如果沒(méi)有3D掃描儀，這個(gè)項目幾乎不可能完成?！?

展望未來(lái)，Tucci表示，他的公司希望無(wú)論是在改裝車(chē)方面還是其他領(lǐng)域Artec Leo都能成為其業(yè)務(wù)不可或缺的一部分?！叭绻腥诵枰獟呙枞魏雾椖?，希望他們的公司能夠提供這樣的服務(wù)?！?