Avec l’évolution mondiale de la consommation automobile, la demande des propriétaires de véhicules particuliers pour des intérieurs personnalisés connaît une croissance rapide. Les besoins de personnalisation tels que les designs à surfaces courbes, les conceptions modulaires et les revêtements réalisés avec précision deviennent des tendances majeures.

Face à des exigences de conception de plus en plus complexes pour les tapis de sol automobiles aux formes incurvées, les méthodes traditionnelles de mesure manuelle ne permettent plus de répondre aux besoins actuels en matière de précision. Chronophages et peu efficaces, elles ne sont plus adaptées aux exigences du marché.

Flux de travail Scan-to-CAD pour l’intérieur automobile avec le 3DeVOK MQ

Le scanner 3D portable MQ combine un laser infrarouge à 22 lignes et une lumière structurée infrarouge à projection de motifs, atteignant une précision ultra-élevée de 0,08 mm. Grâce à ses capacités de numérisation sans marqueurs et sans contact, il capture en quelques minutes les données 3D complètes des tapis de sol automobiles, fournissant une base solide pour une modélisation CAO rapide et de haute qualité.

Plus particulièrement, le scanner compact MQ offre des performances stables même sur des matériaux traditionnellement considérés comme difficiles à numériser, tels que les surfaces sombres ou absorbant la lumière. Il capture facilement les courbes complexes et les textures détaillées avec une grande précision, améliorant considérablement l’efficacité du processus de travail.

Les ingénieurs ayant utilisé cette solution témoignent :

« L’espace intérieur du véhicule est assez restreint, mais le design compact du MQ rend la numérisation fluide et simple. Même les textures complexes et les matériaux sombres des tapis de sol sont capturés avec une précision impressionnante. »

Rétro-ingénierie des tapis de sol automobiles avec QuickSurface

L’obtention des données d’un modèle 3D ne constitue que la première étape. De nombreux fabricants de produits d’intérieur automobile ont besoin de fichiers CAO éditables afin de faciliter les étapes ultérieures de conception et de production.

Le logiciel de numérisation 3D 3DeVOK Studio prend en charge l’intégration en un clic avec le logiciel de rétro-ingénierie QuickSurface. Grâce à des fonctionnalités telles que la création de surfaces de forme libre et l’analyse des écarts, il permet une personnalisation rapide des tapis de sol automobiles.

Le flux de travail suivant est ensuite appliqué :

1. Prétraitement des données

Nettoyage des points de données redondants après l’importation du fichier STL.

2. Ajustement des surfaces de base

Sélection des zones polygonales cibles afin de générer des surfaces intelligentes avec un ajustement optimal.

3. Alignement du modèle

Alignement du maillage avec le système de coordonnées global en fonction des caractéristiques géométriques (par exemple, plans et axes), afin de faciliter la modélisation paramétrique et la cotation ultérieures.

4. Ajustement des surfaces de forme libre

Ajustement dynamique des points de contrôle à l’aide de cartes thermiques d’écart en temps réel, afin de garantir une correspondance optimale entre la surface reconstruite et les données numérisées.

5. Reconstruction paramétrique

Création d’esquisses paramétriques basées sur les lignes caractéristiques, puis application de contraintes géométriques (dimensions, angles, tangence).

6. Découpe des surfaces

Utilisation d’esquisses 2D comme outils de découpe afin d’optimiser la continuité des limites de surface.

7. Épaississement et finition

Application des fonctions d’épaisseur et ajout des congés nécessaires à la fabrication.

8. Analyse des écarts et exportation

Vérification des écarts entre le modèle reconstruit et les données numérisées, puis exportation vers des formats CAO tels que STEP, IGES, etc., pour une utilisation directe dans les étapes de conception ou d’usinage en aval.

De l’intérieur à l’extérieur : les nouveaux défis de la fabrication de moules

À mesure que la fabrication automobile s’étend progressivement des composants intérieurs aux pièces extérieures, de nombreux éléments rencontrent des difficultés de reproduction ou de production en raison de l’absence de fichiers CAO d’origine, de plans de conception ou de documents techniques lors des phases de développement ou de réparation.

Les méthodes traditionnelles de mesure manuelle sont non seulement chronophages et exigeantes en main-d’œuvre, mais elles présentent également des difficultés à garantir un niveau de précision suffisant.

Dans ces situations, l’utilisation combinée d’un scanner 3D et d’une technologie de rétro-ingénierie permet d’acquérir rapidement les données 3D complètes d’une pièce et de reconstruire efficacement des fichiers CAO éditables à partir des résultats de numérisation.

Qu’il s’agisse de développement personnalisé, d’optimisation structurelle ou de remise en fabrication, cette solution offre une approche efficace pour la reconstruction numérique et la production optimisée de composants. Elle améliore considérablement l’efficacité du développement des moules ainsi que le contrôle de la précision.

Le scanner 3D professionnel 3DeVOK MT apporte une solution idéale pour la numérisation des pièces

Le modèle MT est équipé de 34 lignes laser bleues et de 22 lignes laser infrarouges, associées à un système de projection de lumière structurée infrarouge à grande zone, permettant d’atteindre une précision ultra-élevée jusqu’à 0,04 mm.

Il capture de manière fiable même les surfaces difficiles à numériser, telles que les pièces métalliques et les matériaux réfléchissants. Lorsqu’il est utilisé avec des points de repère, il améliore davantage la précision de l’alignement spatial pour les pièces complexes, garantissant la capture fidèle de chaque détail.

Prenons comme exemple la numérisation d’un moyeu de roue réfléchissant :

Grâce à ses 34 lignes laser bleues et aux points de repère, le système élimine le besoin d’appliquer un spray matifiant. Les ingénieurs peuvent ainsi capturer en quelques minutes des données haute précision sur des pièces métalliques réfléchissantes.

Les données numérisées peuvent ensuite être directement traitées dans 3DeVOK Studio pour une optimisation préliminaire avant l’exportation au format STL. Grâce à l’importation en un clic dans QuickSurface, le processus de rétro-ingénierie peut immédiatement commencer.

1. Importation des données de numérisation

Importer les données de nuage de points ou de maillage du moyeu de roue numérisé dans le logiciel de conception.

2. Alignement et positionnement du modèle

Calibrer la position du modèle en utilisant l’axe central de la roue et la surface de montage comme références géométriques.

3. Reconstruction du profil de la jante

Créer une esquisse de la section transversale du contour extérieur, puis effectuer une révolution pour générer la structure principale.

4. Création des cavités des branches

Créer une section transversale de l’anneau intérieur, puis réaliser une découpe par révolution afin de former la structure creuse de base.

5. Génération des surfaces des branches

Extraire les limites des surfaces des branches à l’aide d’une esquisse 3D, puis effectuer une extrusion et une découpe du modèle numérisé.
Générer des surfaces de transition lisses grâce à la fonction de création automatique de surfaces.

6. Réplication des motifs de conception

Appliquer une répétition circulaire (division égale en 5 parties) à la surface d’une seule branche afin de reproduire l’ensemble du motif.

7. Traitement des détails géométriques

Alésage central : créer une esquisse puis effectuer une découpe par révolution.

Trous de fixation : créer une fonction de perçage unique, puis la reproduire par répétition.

8. Vérification finale et exportation

Vérifier les dimensions critiques (entraxe PCD / déport) afin de garantir la conformité du modèle.
Exporter vers des formats CAO universels tels que STEP.

Comparé au MQ, le MT est davantage adapté aux pièces industrielles nécessitant une plus grande complexité structurelle, des exigences plus strictes en matière de précision géométrique et une meilleure capacité d’édition des données, telles que les composants métalliques de précision, les pièces usinées et les prototypes de moules.

Applications de la numérisation 3D automobile dans la fabrication et l’enseignement

En plus d’être utilisés par les fabricants de pièces automobiles et les entreprises spécialisées dans la production d’éléments de finition extérieure, les scanners 3D 3DeVOK MQ et MT sont également largement employés dans les domaines de la recherche académique et de l’enseignement, notamment en ingénierie de fabrication, en génie mécanique et en ingénierie automobile.

Leur technologie de numérisation sans contact, sans marqueurs et haute précision fournit une base de données fiable pour diverses activités pédagogiques et de recherche, telles que la conception d’ingénierie produit, les expérimentations de rétro-modélisation et l’analyse d’optimisation structurelle.

Grâce aux capacités combinées des scanners 3D 3DeVOK MQ et MT et du logiciel de modélisation QuickSurface, les utilisateurs peuvent établir un flux de travail Scan-to-CAD haute précision et haute efficacité.

Cette solution aide non seulement les entreprises à accélérer l’itération des produits et à optimiser le développement des moules, mais elle renforce également la formation pratique en ingénierie dans les universités, favorise la collaboration entre l’industrie, l’enseignement et la recherche, et libère pleinement le potentiel d’innovation offert par la numérisation 3D.