Egy Formula típusú versenyautó megtervezéséhez és megépítéséhez elengedhetetlen a mérnöki precizitás, hiszen minden egyes milliméter számít. A BME Formula Racing Teamnél 2007 óta építünk Formula Student versenyautókat. Ez a versenykategória főként azoknak az egyetemistáknak kedvez, akik a tanulmányaik alatt szeretnének versenyképes, gyakorlati tudást szerezni. Az autóipar innovációinak és szponzorainknak köszönhetően évről évre egyre fejlettebb technológiákkal dolgozhatunk a tökéletes koncepció megvalósításán.
Miért kritikus a vázvalidálás a Formula Student versenyautó építése során?
A 2026-os szezonban a Werth Magyarország Kft. egy Creaform MetraSCAN 3D szkennert biztosított Váz csoportunk számára, amely garantálta, hogy a legyártott váz pontosan olyan legyen, amilyennek csapatunk megálmodta.
A váz lényegében az autó gerinceként szolgál. Akár egy milliméter eltérés is anomáliát okozhat az autó működésében, éppen ezért mérnökeink folyamatosan keresik azokat a megoldásokat, amelyek megbízhatóan jelzik a tervtől való esetleges eltéréseket, vagy adott esetben igazolják, hogy a digitálisan megtervezett modell és a kész termék megegyeznek egymással. A Creaform MetraSCAN 3D lézerszkenner pontosan ebben volt segítségünkre.
Hogyan gyorsítja fel a MetraSCAN 3D a mérési folyamatokat?
A korábbi években használt mérőeszközök és egyéb manuális próbálkozások után hatalmas előrelépést jelentett a Creaform MetraSCAN 3D szkenner használata. A karbon kompozit váz, amivel 2015 óta dolgozunk, a legtöbb hasonló berendezésnek kihívást jelent, azonban a szkenner kék lézer technológiája hatékonyan működött ezen a speciális, fényes textúrán is.
A mérési folyamat során a műszer kék lézervonalakat vetít a vázra, amelyek visszaverődését a szkenner érzékeli és másodpercenként több százezer mérési pontot határoz meg a szkennelt felületen. Ezekből a rendszer egy összefüggő pontfelhőt hoz létre, ami alapján, a szkennelés során folyamatosan, valós időben láthatjuk, ahogy kirajzolódik a váz pontos, digitális mása. Ez a technológia nem csak a váz külső, de a belső felületének mérése során is elengedhetetlen, hiszen ez biztosítja, hogy az összeszerelés során minden alkatrészt pontosan oda tudjuk illeszteni, ahova a számítógépes modellen is terveztük.
Balra: részlet a felvett pontfelhőből, jobbra: a váz 3D szkennelésének folyamata
A váz merevségének mérése
A váz egyik legkritikusabb elemeit a futómű bekötési pontok jelentik. Ha a futómű bekötési pontok akár csak néhány millimétert is elcsúsznak a tervezett pozíciójuk képest, az az autó mozgásának és dinamikájának kiszámíthatatlanságát eredményezheti. Az elkészült váz 3D szkennelése egy rendkívül hatékony eljárás a valós darab modelltől való eltéréseinek megjelenítéséhez, és ezen keresztül az esetleges pozíció- és /vagy orientáció-hibák kijavításához.
A valódi és a tervezett geometria összevetése azonban csak az első lépések egyike. Miután a mérések során felvett pontfelhő és a 3D modell összehasonlításával meggyőződtünk arról, hogy a váz felépítése elegendően pontos és megegyezik a tervekkel, a következő kritikus pontot a torziós merevség mérése jelenti. Itt már nemcsak azt vizsgáljuk, hogy megfelelő helyen vannak-e a futómű bekötési pontok, hanem azt is, hogy hogyan viselkedik a váz terhelés alatt, mennyire csavarodik és torzul az eredeti (terheletlen, a szerk.) állapotához képest.
A vizsgálat során a vázat az első és hátsó tengelyvonalaknál is egy speciális, erre a célra tervezett készülékbe fogjuk. Az egyik oldalon fokozatosan elkezdjük terhelni a vázat (növelve a nyomatékot, a szerk.), miközben azt minden terhelési fokozatnál teljesen beszkenneljük. Ennek megfelelően kirajzolódik, hogy az egyes lépéseknél pontosan hol és milyen mértékben mozdul el (deformálódik, a szerk.) a váz, a különböző erőhatásokra reagálva.
A többfokozatú terhelés mellett végzett 3D szkennelés egyfajta biztonsági ellenőrzésként szolgál számunkra, hiszen ennek köszönhetően tudunk megbizonyosodni arról, hogy a váz szerkezeti integritása a vizsgált körülmények között is stabil tud maradni, megvédve ezzel a pilótát az esetleges kiszámíthatatlan fizikai hatásoktól.
A pontfelhő-technológia előnyei a gyakorlatban
Más – általunk tesztelt – megoldásokkal szemben a Creaform MetraSCAN 3D lézer szkenner sokkal pontosabb és részletgazdagabb pontfelhőt készít, ami a Formula Student kompetitív közegében kulcsfontosságú. A Creaform által biztosított modern mérési- és kiértékelési módszerek garantálják számunkra, hogy végeredményül egy minden körülmények között kiszámítható és megbízható konstrukciót kapjunk. A mérések során szerzett adatokat és tapasztalatokat is beépítjük tervezési folyamatainkba, valamint a Werth Magyarország Kft-vel való stratégiai együttműködésünk és az általuk biztosított technológiai és szakértői háttér a jövőben is nélkülözhetetlenné válik a csapatunk folyamatos szakmai előrelépéséhez.
