Motorkerékpár ködlámpatartó pótlása 3D szkenneléssel és PA12-CF15 nyomtatással

A régebbi vagy kis darabszámú motorkerékpárok egyik gyakori problémája, hogy egy apró műanyag tartóelem meghibásodása vagy elvesztése komoly fejtörést okoz — az eredeti gyártó ilyenkor már nem biztosít utánpótlást. Egy ilyen esettel keresett meg minket ügyfelünk is: egy motorkerékpár ködlámpatartójának jobb oldali párja hiányzott, gyári alkatrész pedig sehonnan nem volt beszerezhető. A megoldást a 3D szkennelés, visszamodellezés és ipari 3D nyomtatás kombinációja adta.

A kihívás: tükrözött geometria, nem egyszerű másolat

A tartóelemből eredetileg jobb és bal oldali kivitel is létezett, ám a jobb oldali darab elveszett. Ez elsőre egyszerű feladatnak tűnhet: adott a bal oldali alkatrész, készítsük el a tükrözött párját. A gyakorlatban azonban egy mechanikai alkatrész pótlásánál nem elég a külső forma lemásolása — figyelembe kell venni:

• a rögzítési pontok pontos helyzetét,
• az illesztési felületeket,
• a geometriai szimmetriát,
• az anyag mechanikai tulajdonságait,
• a gyártástechnológia által meghatározott korlátokat.

A megfelelő gyártási folyamat kiválasztása már a tervezési fázisban meghatározza a végső illeszkedést. Ebben az esetben a cél nem egy új konstrukció, hanem az eredeti alkatrész pontos, tükrözött reprodukálása volt.

3D szkennelés: a meglévő alkatrész digitalizálása

A hagyományos visszamérés — tolómérővel, mikrométerrel — egyszerű geometriájú alkatrészeknél jól működik, egy több irányban ívelt, egyedi térbeli formájú tartóelemnél viszont jelentős hibalehetőséget hordoz. Néhány tized milliméter eltérés is problémát okozhat a felszerelésnél, ezért a 3D szkennelés alapú digitális leképezés mellett döntöttünk.

A szkennelés során az alkatrész teljes térbeli geometriáját digitális pontfelhőként rögzítettük, majd a digitalizált geometria alapján elkészült a gyártásra alkalmas 3D modell. Mivel a cél az eredeti forma reprodukálása volt, nem konstrukciós módosítás, klasszikus értelemben vett teljes visszamodellezésre nem volt szükség — a szkennelt geometria feldolgozása, a szükséges tükrözés és a gyártás-előkészítés is elegendőnek bizonyult.

Validáció: PLA prototípus és illesztésvizsgálat

A végleges gyártás előtt PLA alapanyagból készítettünk egy tesztdarabot. A prototípus célja nem a végleges használat volt, hanem a geometriai ellenőrzés: megfelelő-e a rögzítési pontok helyzete, pontosan illeszkedik-e a motorkerékpárhoz, és szükséges-e bármilyen korrekció.

A gyors prototípusgyártás legnagyobb előnye, hogy a digitális modellből rövid idő alatt fizikai alkatrész készíthető, így a tervezési hibák még a végleges gyártás előtt kiszűrhetők. A PLA validációs darab sikeresen illeszkedett az eredeti helyére, így megkezdődhetett a végleges alkatrész gyártása.

Végleges gyártás: PA12-CF15 kompozit FDM nyomtatással

A végleges alkatrészhez PA12-CF15 szénszál-erősített kompozit alapanyagot választottunk — kiváló megoldás olyan funkcionális alkatrészekhez, ahol fontos a nagyobb mechanikai szilárdság, a merevség és a hosszú távú használhatóság egy motorkerékpár igénybevételi környezetében.

A gyártás FDM (Fused Deposition Modeling) technológiával történt, az alábbi paraméterekkel:

• Alapanyag: PA12-CF15
• Rétegvastagság: 0,2 mm
• Fúvókaátmérő: 0,4 mm

Ezekkel a paraméterekkel megfelelő egyensúlyt sikerült elérni a részletgazdagság, a felületi minőség, a mechanikai teljesítmény és a gyártási idő között.

Összegzés

A hagyományos gyártási technológiák — fröccsöntés, CNC megmunkálás — kiváló megoldást jelentenek nagy darabszám esetén, egyetlen vagy kis sorozatú alkatrésznél viszont a szerszámkészítés és a hosszú átfutási idő miatt gyakran nem gazdaságosak. A 3D szkennelés, visszamodellezés és 3D nyomtatás kombinációja ezzel szemben lehetővé teszi, hogy digitális modellből, gyorsan és költséghatékonyan készüljön el egy gyártásból kifutott alkatrész pontos mása — hasonlóan ahhoz, ahogyan korábban egy VW Golf 2 gázkarját is újragyártottuk 3D szkenneléssel és PA12-CF15 nyomtatással.

Legyen szó hiányzó járműalkatrészről, ipari komponensről vagy egyedi gyártási igényről, mérnöki háttérrel nem csupán lemásoljuk az alkatrészt: a teljes folyamatot a funkció, az anyagválasztás és a gyártástechnológia szempontjai alapján tervezzük meg. Kérjen ajánlatot alkatrészgyártási szolgáltatásunkra alkatrész digitalizálásra vagy ipari 3D nyomtatásra!