Ремонт пластиковой детали от автомобиля

Подписаться на 3Dtoday
scred
Идет загрузка
Загрузка
30.10.18
8078
54
Применение
98
Захотелось рассказать, как я чинил небольшую пластиковую деталь от своей машины. Может кому-нибудь пригодится мой скромный опыт. Вот такая вот деталь:
7cc1fcfbb25d4c1ec50a410d83844323.jpg
66d71540619c21baa6b2c5d9283b6cd2.jpg
Это боковой держатель переднего бампера. Новая деталь стоит дорого, но конечно, на разборках есть б/у детали гораздо дешевле. Но если учесть стоимость и скорость пересылки, меня этот вариант тоже совершенно не устраивал.
d7c14f130441f519de32b8026aaaf86a.png
b6cf85c630d0256b5b3f0292cff1f471.png
Но если есть 3D принтер и желание, что нам еще нужно? Сначала была мысль смоделировать деталь полностью в Solidworks и распечатать, но внимательно посмотрев на запчасть, понял что это практически невозможно, в основном потому что деталь имеет мелкие элементы - защелки для бампера и клипсы, которые значительно нагружены и сложны для печати. Было принято более реальное решение смоделировать и распечатать часть детали и затем просто вклеить ее. Но как смоделировать эту часть, так чтобы она точно встала на свое место без напильника, молотка и внезапных воспоминаний чьих-то близких родственников? Конечно, можно было смоделировать используя 2-3 вида детали с разных сторон, используя фотографии в качестве референса. Но по-моему, было бы неплохо в таких случаях использовать сканированную 3D модель.

Так как к подходящему сканеру у меня нет доступа, а самодельный SLS-сканер делать достаточно долго, за один вечер очень сомнительно, даже если имеется проектор и веб-камера, было решено попробовать фотограмметрический способ сканирования. Благо что в свое время интересовался этим вопросом и перепробовал не одну программу, но это было достаточно давно.

Для фотограмметрического метода сканирования поверхность должна быть матовой, не блестящей и не зеркальной. И еще должна быть как можно больше детализированной, не однотонной или однородной. Желательно с рисунком или текстурой - это важное условие. Поэтому я взял обычную зубную пасту, добавил немного воды и размазал ее кисточкой по поверхности детали, которая должна быть отсканирована. После высыхания пасты получилась прекрасная узорчатая поверхность не дающая бликов. Ускорить процесс высыхания можно феном. То что получилось меня вполне устроило:
cc3ca154b8f8e0c5864eb8b28960ef42.png
9cd58d1c1a59cf9e10cfcadac340a567.png
После этого закрепил деталь на подставке и сделал примерно 50 фотографий со всех сторон. Немного о съемке. Камера у меня Sony RX-100 первого поколения, но, думаю, пойдет и камера любого смартфона, лишь бы изображение было достаточно резким. Снимал я на кухне, света никакого собственно не было. Так что чувствительность поставил на максимум ISO 6400 (сильная сторона RX-100 в малом количестве шумов!), и зажал диафрагму насколько возможно, чтобы выдержка была не менее 1/100 сек, т.к. снимал с рук. Разрешение поставил 10 Мп из 20 возможных, подумал что будет достаточно.

Далее загрузил их в бесплатную программу Meshroom, которая недавно несколько раз попадалась мне на глаза. Не знаю что пошло не так, может быть надо было разобраться с настройками, а может моя видеокарта устарела (я заметил сообщения об ошибках GPU). Но, после получаса вычислений конечный результат оказался плачевным, хотя облако точек вроде бы получилось нормальное.
979a0193c218d537eb336624c73b6d30.png
039a341ddeb5516e852080d9e2f5b845.png
Тем не менее унывать и отказываться от этой идеи не стал, и решил попробовать другой вариант из коробки - Photoscan от Agisoft, и не прогадал. Через час расчетов получил вполне годную для референса модель. В Photoscan надо делать все по шагам - сделать облако точек, затем удалить ненужные (это важно!), оставить только те, из которых будет генерироваться решетка, далее собственно сделать решетку. Настройки все ставил максимальные. Как видите, результат превзошел ожидания!
ac828c17de29c5f218a2f1fd386deec2.png
6396d570cf672163e4e5bec21a8afab7.png
87094c35a2b67f4271c62147668a915b.png
Следующей задачей было нарисовать модель недостающего кусочка детали. Сначала думал использовать Solidworks, но вспомнил, как недавно мучился с моделированием поверхностей по кривым нарисованным в 3D-эскизах. Испугался и открыл старый добрый Blender и решил развлечь себя рисованием полигонов и перемещением вершин. Сначала было трудно понять как это делать оптимально, т.к. не часто занимаюсь моделированием, но через некоторое время дело пошло на лад и моделька вышла довольно неплохой, по крайней мере для моей задачи.
73e2a025432175eb12993aa2fba0a5e9.png
f7688e3a5b01a48aed753f7b31c2ffc8.png
3d869c1e32cebc843620f69db5660f7a.png
0bf72c95acf8362093704432b5ad1002.png
Далее пришло время распечатать модель. Дома был пластик PLA черный, напечатал им сначала. Слой 150 микрон. Вставил в распечатку деталь и она идеально подошла! Вынул и вставил еще несколько раз.Получил огромное удовольствие от этого процесса от проделанной работы. Но подумал, что это неправильно, склеивать PLA и ABS, из которого сделана оригинальная деталь, вместе друг с другом. У этих пластиков разные коэффициенты теплового расширения. На следующий день распечатал уже на работе из ABS.
c0438fba4a0c9e6393d65a252e80e736.png
Осталось только вклеить распечатку в деталь. Клеил эпоксидным клеем “Контакт”, такой двойной шприц 12 мл. Очень быстрой фиксации оказался, застывает в течении 10 минут. При этом, как мне показалось, остается достаточно эластичным. Хотя друг мне посоветовал клеить цианокрилатом с наполнителем в виде соды… Не знаю, как лучше, время покажет. Вот что получилось (пока еще не склеено):
78eabf38772ccef3fd5bec32399e4e78.jpg
81978624ffd9afb45244fd8212cb9ae8.jpg
Снизу не очень ровная поверхность, т.к. там были поддержки. Тем не менее, в машину деталь вставилась как родная. Отнес в мастерскую, где ремонтирую машину. Мастер такого еще не видел, был очень удивлен!
Выводы такие. С помощью фотоаппарата и 3D принтера можно достаточно быстро починить не очень сложную пластиковую деталь от машины, сэкономив на этом как деньги, так и время. Надеюсь кому-нибудь мой опыт пригодится.
Подписаться на 3Dtoday
98
Комментарии к статье

Комментарии

30.10.18 в 16:21
4
Кстати - Agisoft Photoscan недавно обновился - теперь он называется Agisoft Metashape - из усовершенствований заметил намного лучшее распознавание снимков (ранее попадались вполне нормальные кадры, которые программа категорически отказывалась считать)
06.11.18 в 13:11
0
Что-то странные результаты выдаёт эта программа, из 140 фоток пузырька для крема выдала просто туман из точек. Из 30 фоток получалось хоть что-то похожее.
06.11.18 в 13:32
1
Там же два "облака" - сначала создаётся Point Cloud (если там от 2 и выше тысяч точек то результат должен получиться приличным) а потом Dense Cloud - по нему уже фактически видна получившая форма.

Вот, например, по 19-ти фотографиям делал:
Первичное облако - 25.575 точек
f26d0044ce056e8d7e77db8774374223.jpg


Плотное облако - 8.721.464 точки
5001640f506e705204c9ef1cf02fc698.jpg


3D mesh - 1.744.292 фейса
6a4a84d193479669ade7cda8be267d20.jpg


P.S. Также важно, чтобы все снимки делались с одинаковым фокусным расстоянием (я с мобильника снимал, там оно неизменное :-) ).
30.10.18 в 16:31
1
Спасибо за информацию, буду в курсе!
30.10.18 в 17:12
3
А почему выбрали склейку не на ацетон с абс?
30.10.18 в 17:22
1
Я кстати думал об этом, здесь только и говорят об ABS и ацетоне. Но опыта нет, не клеил никогда так. Надо как-нибудь попробовать на досуге, без спешки. К тому же пластик оригинальной детали был таким крепким, что я засомневался что это вообще ABS...
30.10.18 в 22:21
2
Изнутри зачастую есть маркировка материала изготовления, скорее всего это PP или его сплавы(слегка подзабыл слесарную практику)
ABS врядли будет использован в данной детали, но если это PР, то он не клеится никаким клеем, ибо является химостойким пластиком, что не даст закрепиться на нем адгезивам. Цианакрилат с содой идет в ту же копилочку тщетных попыток)
Но если кронштейн из родственника ABS, то уместнее будет "спаять" элементы паяльником на низкой температуре, даже проармировав металлической сеточкой - будет отлично)

За пост ПЛЮС!)) Мне понравилось)
Интересно, а руль автомобильный так можно "отсканировать"?
30.10.18 в 22:59
2
Спасибо, рад что понравилось! Мне тоже показалось что это сплав, но не чистый ABS. Там болтался кусочек небольшой, я его с трудом отломал и почувствовал, что он более пластичен, чем ABS. Но все-таки не такой скользкий как нейлон, что-то среднее, ближе к ABS... И еще при склейке понадеялся на то, что пятно контакта достаточно большое в цилиндрической части втулки. Надеюсь интуиция не подведет. :)

"Отсканировать" можно что угодно, даже здание, было бы место где с камерой развернуться. Уроки в сети тоже есть, в том числе и на русском, вот например:
https://youtu.be/VtTL7mV-EfY
30.10.18 в 17:25
4
хм, как-то много возни. Я бы выровнял исходную деталь, чтобы сделать более-менее ровные углы, а также место под склейку подобрать. А потом в Solidworks сделал бы отломанный кусок. Быстрее будет. Хотя для изучения возможностей таких программ можно и такой путь выбрать.
30.10.18 в 17:41
0
Да не очень много возни, если бы было много, статьи бы не было, да и терпения довести до конца думаю тоже. :) В качестве референса модель гораздо удобнее использовать оказалось по сравнению с фотографиями проекций. А нарисовать в Солиде такой кусок для меня гораздо труднее, я все больше простые детали рисую, без кривых и сложных поверхностей.
01.11.18 в 15:24
1
Скорее всего там что-то из PE, PP. Так что да - склеивание может отвалится.
Ну и да, вы правы, проще было сделать простую форму (ровный срез). И затянуть болтами с шиной.
31.10.18 в 01:11
1
Отличная работа. А как вы сопрягали этот кусочек с основным. В солиде есть такая функция сопряжения?
31.10.18 в 09:02
0
Спасибо. В Солиде не знаю, в Блендере сначала хотел скопировать полигоны, которые в местах разлома, в отдельную модель и дальше от них рисовать недостающую часть. Там было бы еще точнее, но не стал загоняться так. В Солиде даже такого нельзя сделать, только в качестве референса можно модель загрузить по-моему.
31.10.18 в 07:47
1
Не проще было кронштейн металлический сделать? Судя по повреждения автор ещё не раз поломает эту деталь.
31.10.18 в 08:55
1
А как вы бампер будете крепить к металлическому кронштейну ?
31.10.18 в 09:19
0
Болтами.
31.10.18 в 23:59
0
Болтами
Это как ? Сверлим бампер снаружи сквозь кронштейн, вставляем болт, внутри под бампером гайку?
01.11.18 в 04:08
0
В детали дырка для чего?
01.11.18 в 10:00
0
Для крепления оной к кузову автомобиля. Вопрос в том как вы сам бампер будете крепить болтами?
У бампера для крепления к этой детали есть только пластиковые защёлки, которые заходят в квадратные скобы вверху этой детали.
01.11.18 в 11:07
0
Берём дрель в руки и сверлим отверстия.
01.11.18 в 11:07
0
Именно. Терять уже нечего, колхоз, так колхоз :)
02.11.18 в 08:42
0
Колхоз, но не сквозные же отверстия в бампере вы будете делать. Это же не трактор. Бампер на современных авто - это декоративный элемент, не более. Вы же не будете к примеру в туфлях подошву обуви к верху болтами крепить. В бампере для его крепления к крыльям есть только защёлки и всё. Больше его зацепить не за что.
02.11.18 в 09:25
1
У меня машина 2018 года, в бампере полно болтов. Но уменя кореец, возможно у япов всё на защёлках.
02.11.18 в 10:17
0
Да, у меня все на клипсах и защелках на переднем. На заднем еще 4 болта с большими резиновыми шайбами амортизаторами для 5й двери. Но их не видно пока дверь не поднимешь.
02.11.18 в 22:43
0
Корейцы гораздо лучше японцев в плане крепежа. Я снимал торпедо с Kia Majentis - полведра болтов открутил. А на субарике одном свежем (не помню как называется, на базе тойоты сделан) почти без отвёртки торпедо снял.
31.10.18 в 09:06
3
Для меня точно не проще :) Поломаю, куплю новую с разборок в следующий раз. Бесит еще тот факт что это никчемное крепление на разборках чуть дешевле целого большого бампера!
31.10.18 в 09:20
1
Про цену согласен. Но у тойоты всё такое неадекватное.
Я бы железку сделал и забыл.
31.10.18 в 09:15
1
В принципе идея такого способа реставрации не новая. Вот нашел видео, может кому интересно:
https://rutube.ru/video/ff0c74ca559f3019536434d75361f9e9/
31.10.18 в 17:15
1
мне кажется, что для минимизации рисования кривых поверхностей деталь проще было бы допилить напильником до прямых углов на месте слома...
31.10.18 в 17:27
0
Верно, я об этом не подумал. С другой стороны чем больше площадь поверхности, тем крепче склеится. Получилась безнапильниковая технология. :)
31.10.18 в 17:34
1
ИМХО зато прямые поверхности проще соединять ровно, а еще болтировать и шиновать.... но опыт очень интересный, спасибо за статью
31.10.18 в 18:45
1
Вот видно что человек работает. А то тут на сайте эксперты отказываются бампер распечатать :)
01.11.18 в 12:28
2
Отлично получилось! Спасибо за наводку на такой интересный софт. Я так понимаю, вы облако точек как референсную модель использовали при построении своей? Чисто прлаживая к ней полигоны новой?

А в автосервисах народ дремуч и темен. Я когда печатный крепеж для своей машины принес тоже сбежались всем цехом глядеть. А поначалу, говорят, смеялись над вами. Мол хаха, напечатает он чето.
01.11.18 в 13:08
1
Спасибо! Я облако точек все же преобразовал в полигоны. Но теперь понимаю, что можно было бы этого не делать, т.к. облако получилось очень плотным. Да, визуально, вращая вид, рисовал новые полигоны, максимально близко к сколотым краям модели. Можно было выделить и скопировать места скола из референсной модели... но я не решился.
01.11.18 в 15:48
2
Мужик, ты гений и молодец. Статью - в избранное.
01.11.18 в 16:40
1
Спасибо большое!
01.11.18 в 16:32
2
Ещё можно было напечатать втулку внутреннюю отдельно, сделав сочленение ступенькой и потом её вклеить. Тогда бы обошлись без поддержек, ровнее деталька была бы =)
А вообще красота получилась!
01.11.18 в 16:38
1
Точно! Об этом я и не подумал. Это было бы просто неприлично красиво! :)
01.11.18 в 17:48
1
Сначала хотел было брякнуть пару слов про эпоксидку и про жидкий металл,
а потом дошло, что мне и самому такие задачки часто попадаются , например, в тех же ноутбуках/нетбуках, которые пережили краткий полёт.

Технология годится для мелких сколов на углах практически любых пластмасс, просто надо себе чётко представлять, чем конкретно можно пожертвавать из оставшегося кусьмена - ради всеобщей прочности.

Это подход хирурга.

Благодарю, очень хорошо документированный кейс с обоснованием.
С Уважением,
Ski.

P.S.
Разводы зубной пасты по пластику - чуть напомнили узоры на тестовых авто, ну или зимний камуфляж WW2.
Фото приводить не буду - уж очень наглядно Вы сами показали на фото.
01.11.18 в 21:58
0
Спасибо!
Про падающие ноутбуки и планшеты это вечная тема, думаю.
А что касается клея, скажу еще одно. Сама деталь крепится к кузову в двух местах: 1 - клипса в отверстие в кузове, 2 - болт с шайбой через деталь и кузов в гайку в фаре, т.е. держит еще и фару. Так вот, получилось так что если все собрать и сверху надеть бампер, то будет держаться и без клея вовсе (втулка как бы защелкивается). То есть клей особой нагрузки не испытывает. Конечно, я понимаю там термоциклирование, агдезия и пр. дела. Но не стал столь сильно углубляться.
Да, тюбик зубной пасты может заменить при необходимости зимний камуфляж, это точно. :)
01.11.18 в 19:41
1
цианоакрилатом надо. он абс растворяет
01.11.18 в 22:01
0
Спасибо, слышал такое. Надо было проверить, но времени не хватало. К тому же без наполнителя точно было не обойтись, т.к. оставались относительно большие зазоры, пятна контакта были маленькими.
02.11.18 в 09:06
1
Мне кажется эпоксидка в данном случае лучшее решение. Главное чтобы склеиваемые поверхности «заширканые» были.
04.11.18 в 17:55
1
Случайно отломал ушко крепления фары, обезжирил, зачистил заклеил эпоксидным как вы. Через три недели крепление отвалилось, опять обезжирил зачистил залил цианакрилатом с содой. Полтора года, все держится отлично.
07.11.18 в 08:19
0
Спасибо, в следующий раз обязательно попробую. Не зря мне советовали так клеить, однако.
06.11.18 в 14:54
1
3DF Zephyr немного пободрее будет. Можно купить вполне рабочую версию в Steam. Сравнивал Agisoft и Зефир. При одинаковых фотках у зефира стабильнее результат. И большой плюс - зефир по видео восстанавливает геометрию.
07.11.18 в 09:22
0
Спасибо за наводку. Главное есть бесплатная версия, где можно использовать до 50 снимков. А этого должно хватать для наших целей. Сейчас попробовал, из 50 забраковал 28 кадров, почему пока непонятно. И место разлома, естественно, получилось не очень хорошо.
37129466e24dfec88d8fcf7e3c337893.jpg
07.11.18 в 10:14
0
Я купил у Али Realsense SR300 - она как родная опознается как сканер Sense 2. Долбаюсь с настройкой. Сканирует, но чет мне пока все не нравится.
07.11.18 в 10:30
0
Похоже у них модуль одинаковый. У меня проектор с неплохой веб-камерой валяются, может на досуге попробую как-нибудь.
07.11.18 в 11:04
0
07.11.18 в 11:06
0
07.11.18 в 11:10
1
Эти алгоритмы вроде как должны быть в 3D Systems sense, но не включаются. И самое странное - SDK от Intel для Realsense - у меня работают все примеры, кроме сканера. Засада. Заговор против бюджетного сканирования прям. )))
07.11.18 в 12:52
0
Выглядит неплохо, быстрей чем просто с камерой возиться. Может быть какое-нибудь устройство (там их несколько) в модуле не работает, поэтому не сканирует. Примеры должны работать обязательно, по-моему.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Blue Pill & SSD1306, ну очень маленькие.., но 32 бит!

3D принтер Wanhao Duplicator 9/300, 9/400, 9/500 - 12 изменений в модификации MK2

Underwater impeller motor

Потолок ярости [и ленивый карниз]

3Dtoday за 60 секунд от 19 ноября

Пермский край получил финансирование на мобильный детский технопарк