3D scannen: Der Weg zum seltenen Ersatzteil für Oldtimer

3D scannen als Lösung: Heute zählt der Ford Cortina Mark III XL zu den Raritäten auf dem Automobilmarkt und erfreut sich großer Begehrtheit unter Oldtimer-Liebhabern. Auch der 54-jährige Sikh-Historiker und Schriftsteller Bobby Singh besitzt seit 1999 ein solches Fahrzeug. Es bedurfte allerdings einer Generalüberholung und umfassender Bemühungen, um das Auto wieder straßentauglich zu machen. Nur dank moderner 3D-Scan-und Drucktechnologie war es dem Team aus der englischen Fernsehserie Car SOS möglich, den Ford vollständig wiederherzustellen.

SOS-Ruf für ein Auto

Nach über 20 Jahren Standzeit in der Garage des Besitzers in Syston in den East Midlands in England hatte der Ford Mark III XL durch Korrosion und Verschleiß sichtlich gelitten. Das einst tadellose Auto wies grundlegende Mängel auf, die es keineswegs mehr verkehrssicher machten.

Daher wendete sich die Familie von Bobby Singh an Car SOS, der britischen Fernsehsendung über die Restaurierung von Oldtimern. Das Konzept der auf National Geographic ausgestrahlten Serie beruht darauf, für bedürftige oder vom Pech verfolgte Besitzer heimlich Oldtimer-Restaurierungen durchzuführen und zu dokumentieren. Präsentiert wird die Fernsehsendung von zwei Moderatoren, dem Autoliebhaber Tim Shaw und dem Kfz-Meister Fuzz Townshend.

Obwohl der Wagen auf den ersten Blick in einem passablen Zustand zu sein schien, führte das Team der Werkstatt in Birmingham eine gründliche Untersuchung mit anschließender Demontage durch. Dabei stellte sich heraus, dass bei dem Ford Cortina eine Grundüberholung von Nöten war. So war zum Beispiel fast der gesamte Unterboden verrostet und mit Fäulnis bedeckt, der 1600-ccm-Kent-Crossflow-Motor war völlig verschlissen und benötigte einen neuen Satz Dichtungen sowie eine gründliche Wartung, und auch die Hinterachsen waren von dem langjährigen Verschleiß betroffen.

Zudem fehlten einige Teile, darunter die Mittelkonsole. Da die Beschaffung von Autoteilen und Komponenten für Oldtimer jedoch seit jeher eine Herausforderung ist, verlief die Suche nach der fehlenden Komponente erfolglos.

Jedoch konnte ein Referenzmodell ausgeliehen werden, das für den Entwurf einer neuen Konsole diente. Angesichts des engen Zeitplans bedurfte es einer schnellen Lösung hierfür. Diese fand sich schließlich in der Technologie des 3D-Scannens und -Drucks.

3D scannen: Technologie für präzise Reproduktion

Um eine originalgetreue Mittelkonsole des Cortinas zu erstellen, wandte sich Tim Shaw an einen der wichtigsten Anbieter von 3D-Scanprodukten und -dienstleistungen im Vereinigten Königreich. Als Experten beim 3D scannen haben die Ingenieure von Central Scanning bereits unzählige Projekte mit Hilfe von Artec 3D erfolgreich durchgeführt.

Da das Team bereits in der Vergangenheit umfassende Erfahrung im Bereich des 3D-Scannens gesammelt hatte – von einzelnen Fahrgestellen, Motor- und Innenraumteilen bis hin zu gesamten Autos – haben sie sich der neuen gerne Herausforderung gestellt und das Projekt unterstützt. Der Application Engineer Tom White erachtete den handgeführten Scanner Artec Space Spider als den am besten geeigneten 3D-Scanner für diese Aufgabe.

Artec Space Spider wurde ursprünglich für den Einsatz auf der Internationalen Raumstation entwickelt. Der Scanner ist für seine Fähigkeit bekannt, komplexe Formen und feine Details mit einer messtechnischen Genauigkeit von bis zu 0,05 mm und einer ultrahohen Auflösung von bis zu 0,1 mm zu erfassen. Aus diesem Grund verwenden viele Ingenieure und vor allem Automechaniker den Scanner für Reverse Engineering und die Qualitätsprüfung von Autoteilen.

Komplexe Verarbeitung der Teile

Die zu scannende Konsole ist zwar nicht besonders groß, stellte das Team aber vor die Herausforderung, ihrer schwer zu scannenden schwarzen Hochglanzoberfläche. Um ein gutes Resultat zu gewährleisten, wurde das Objekt entsprechend vorher mit einem Mattierungsspray beschichtet, das nach dem 3D scannen wieder von der Oberfläche verschwindet.

Innerhalb einer Stunde waren alle Daten vollständig erfasst. Anschließend wurden diese zunächst zu einem Polygonnetz und später in der Software Artec Studio zu einem CAD-Modell verarbeitet. Außerdem nahm man einige zusätzliche Modellierungen in Autodesk Fusion 360 vor. Nach der Vorbereitung in GrabCAD Print konnte die endgültige STL-Datei für den 3D-Druck versandt werden. Dieser dauerte etwa acht Stunden, um Schicht für Schicht eine exakte passende Kopie der Konsole zu erstellen. Der gewählte 3D-Ansatz ist alternativlos gewesen, denn einen Abdruck des Originals zu erstellen, um daraus ein Glasfaserteil anzufertigen, wäre wesentlich teurer und zeitintensiver gewesen.

3D scannen: Der Beginn einer umfassenden Restaurierung

Allerdings konnte das neue Teil noch nicht in den Innenraum des Ford Cortina eingebaut werden, denn das Team befand sich erst am Anfang einer umfassenden Neuüberholung. Denn während der Suche nach dem fehlenden Teil entdeckte der KFZ-Meister eine ganze Reihe mechanischer Probleme, die den Querstrommotor und dessen Innenleben betrafen.

Der Motor war völlig verschlissen und musste komplett überholt werden. Auch die Karosserie war in einem schlechten Zustand. Nach dem Sandstrahlen (ein Verfahren, bei dem Farbe oder Rost von der Karosserie und dem Rahmen entfernt werden), kamen weitere Probleme zum Vorschein: Die gesamte Karosserie des Oldtimers war mit Löchern und bereits ausgebesserten Stellen übersät.

Daher wurde umgehend mit den Schweiß- und Schleifarbeiten begonnen, um die Löcher zu beseitigen und die Oberfläche der Karosserie wieder in ihren ursprünglichen Zustand zu versetzen. Danach wurde die Karosserie in der Lackierkabine mit dem, für die siebziger Jahre typischen, mandarinenartigen Farbton umlackiert. Die Arbeiten an der Mechanik umfassten währenddessen unter anderem den Einbau eines neuen Dichtungssatzes in die Hinterachse und den Austausch der Kupplungsreibscheiben. Schließlich wurden alle neuen und restaurierten Innen- und Außenteile wieder in die frisch lackierte Karosserie eingebaut, einschließlich der zuvor 3D-gescannten und -gedruckten Mittelkonsole.

Die große Enthüllung

Das historische Schloss Belvoir im ländlichen Leicestershire, das fast eintausend Jahre lang als Heimat der Herzöge von Rutland diente, bot den perfekten Rahmen für die Enthüllung. Der Besitzer des Oldtimers, Bobby Singh, war außer sich vor Freude zu erfahren, dass sein Auto von Grund auf restauriert worden war.

Von Svetlana Golubeva.

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