工藝與科技的交匯,3D掃描經典船艇

圖 1:Daniel Lee 與他的造船

位於英國中心的科茨沃爾德地區並不是人們期望找到造船廠的地方。對於 Daniel Lee 來說,建造一艘船是最終的木工項目。船上的線很少是直的。他說,這為造船的方式增添了全新的維度、挑戰和美感。

 

工藝與科技的交匯

 

船和木頭都是 Daniel 從小就熱愛的。他喜歡他們相遇時的組合。他最喜歡的是戰前時代的老式賽艇和小型快艇。他認為划船的“黃金時代”可以追溯到木船建造的品質和風格的頂峰時期。技術的進步、現代施工方法、設計以及這如何為造船業帶來不斷變化,都讓 Daniel深深著迷。

他的父親和祖父總是“玩船”和木頭,所以造木船是丹尼爾最終追隨的自然興趣之路。多年來,他一直想全職從事造船業。他現在已經踏入了手工製作和高科技設備交匯處的冒險之旅,接受訂製建造委託或修復船隻。

 

 

從3D掃描到製造:真實的數位保存和複製

 

1.使用 EinScan H 進行 3D 掃描

 

目前,Daniel 正在修復 Stapley 滑雪賽艇。他正在使用 EinScan H雙光源彩色手持3D掃描器以數位方式獲取整個船體的數據資料。

圖 2:使用 EinScan H 3D 捕捉 Stapley 滑雪競賽船的船體

 

由於 EinScan H 是一種非常高效率、用戶友好且同時易於使用的3D設備,因此它是 Daniel 造船廠的完美工具。使用 EinScan H 進行3D掃描的體驗,既順暢又輕鬆,在技術要求嚴苛的環境中也是如此。

它輕巧靈活,因此即使將其安裝在工作室並在大型物體周圍進行操作,進行3D掃描來獲取表面數據時,也是一項簡單的任務。

 

圖 3:Daniel 在他的工作室裡掃描 Stapley 滑雪賽艇的整個船體

 

使用 EinScan H 進行 3D 掃描可在 EXScan 軟體中創建真實的船體數位檔案。選擇中等細節模式,進行了這艘船的3D掃描,精度為 1 mm。

 

圖 4:EXScan 軟體中的 Stapley 滑雪賽艇全船體

 

圖 5:在 EXScan 軟體中的船體,具有原始顏色特徵

 

 

2.Fusion 360 中的逆向工程

 

在進一步的過程中,除了修復船隻外,Daniel 還使用 Fusion 360 對掃描數據進行逆向工程以創建模具組。有了這些數據,他就能粗略計算出用現代建造技術和材料複製 Stapley 滑雪賽艇的成本。

 

圖 6:在 Fusion 360 中創建等距橫截面

 

放置一些等距的橫截面或“站”以創建新船體。結合龍骨的橫截面,這些用於為船放上新的蒙皮。

圖 7:新船體草圖

 

新船體、甲板和橫梁組件的粗圖。在這一點上,船體沒有流線型,但形狀足夠接近,可以計算出用於生產新船的材料數量。

 

圖 8:繪製模具佈局

 

繪製模具的大致佈局。最初的船包含 6 層桃花心木貼面,以相反的對角方向鋪設在模具上以形成剛性外殼。該模具可以由 CNC 切割的 MDF 板製成,這些板將在一個蛋箱式組件中插入。

 

圖 9:船體設計

 

然後用木條給模具剝皮,木條將被流平並用於構建單板層。該模具的外表面需要與船體的內部形狀相匹配。

 

圖 10:數據比較

 

最後一步是將掃描數據與新放樣蒙皮的船體和橫梁進行比較。

Daniel 在大約 2 小時內繪製完成3D數據,目的是為建造一艘船的複製品可能需要多少粗略定價。如果價格看起來可行,Daniel 可以開始更詳細地繪製船並進行一些改進。

 

圖片:由 Daniel Lee 提供(Dan Lee Boat Building)。

有關 Daniel 及其與 EinScan H 的更多資訊,請訪問www.danleeboatbuilding.co.uk