Когато един малък детайл няма алтернатива
При реставрацията на класически автомобили често се стига до момент, в който компромисите просто не са възможни. Макар на пръв поглед някои части да изглеждат заменими, в реалността те работят в строга взаимна зависимост с останалите компоненти. Промяна в материал, форма или геометрия може да доведе до проблеми с монтажа, наличието на нежелани вибрации и куп други проблеми. Именно такъв беше случаят в този проект.
Става дума за специален преходник между изхода на изгорелите газове от главата на двигателя и изпускателната система на VW Beetle – автомобил, обичан от поколения наред със своя двигател тип boxer и характерен звук. Клиентът работеше по възстановяване на двигателя в напълно автентичен вид и дълго време не успяваше да намери тази част. Ново производство не съществува, а употребяван детайл в добро състояние е практически невъзможно да се открие. Опитите за замяна с подръчни материали се оказаха неуспешни, тъй като детайлът е едновременно малък – приблизително 7 × 7 × 7 см – и критично важен. Обикновено колкото по-малък е размера на един детайл, толкова по-висока е сложността на изработката.
От амортизиран оригинал до точен 3D модел
Оригиналният детайл беше в лошо визуално състояние – корозия, нагар и следи от дългогодишна експлоатация. Въпреки това той послужи като основа за прецизно 3D сканиране, чрез което успяхме да уловим реалната му геометрия. Полученият облак от точки беше импортиран в SolidWorks, където стъпка по стъпка бе изграден цялостен solid модел. По време на този процес дефектите от износването бяха елиминирани, а геометрията – възстановена така, както е била първоначално проектирана.
Сравнението между сканирания детайл и създадения CAD модел показа изключително висока степен на съвпадение освен в зоните на интензивно износване. Това беше ключов момент, защото всяко отклонение би довело до проблеми при монтажа или работата на изпускателната система. Създаденият модел не беше само визуална реконструкция, а точна инженерна основа за следващата, значително по-сложна фаза.
Инструментална екипировка за гравирано леене от сив чугун
За конкретния детайл изборът на материал беше еднозначен – сив чугун. Само той отговаря едновременно на изискванията за работа при температури до 700°C, способност за поемане на вибрации, топлинно циклично натоварване и дългосрочна надеждност. Освен това материалът се отличава с добра тънколивкост и сравнително ниска себестойност, което го прави подходящ и за серийно производство.
Основната работа в този случай беше проектирането на инструменталната екипировка за леене в пясъчни форми. Конструирани бяха моделът на детайла и сърцевата кутия, произведена чрез 3D принтиране необходима за оформяне на сърцето. Особено внимание беше отделено при конструирането на сърцевата кутия, разделяйки я на две части (черупки) по делителната линия, която в случая е сложна и начупена. Това даде възможност сърцето да се изважда безпроблемно след формоване. Бяха добавени и необходимите технологични наклони и прибавки и на модела съобразени с делителната му линия. Освен това при конструирането на екипировката бяха предвидени и необходимите прибавки за механична обработка, както и свиването на метала след отливане.
При пропускане на коя да е от горните стъпки детайлът не би могъл да бъде произведен така, че отговаря на заложените първоначално размери и геометрични изисквания. Крайният резултат е напълно функционален детайл, отговарящ на всички технически изисквания, както и инструментална екипировка, позволяваща повторяемо и надеждно производство. Разбира се, добрия краен резултат е в следствие от съвместната работа между проектиране, леене и последваща механична обработка.Този проект ясно показва, че чрез комбинация от 3D сканиране, CAD инженеринг и съвременни методи за изработка на екипировка могат да бъдат възстановени дори най-редките и критични компоненти при това за кратък срок и ниска цена. За клиента това означава не просто още една част, а възможност неговият VW Beetle да работи така, както е бил замислен преди десетилетия – автентично, надеждно и без компромиси. Продукта не произведен в кратка серия и продаден на други фенове на този емблематичен автомобил.