پیکرتراشی از گِل و خاکستر (پروسه طراحی و مدل‌سازی خودرو)

یکی از مراحل طراحی هر محصولی، ارائه نسخه اولیه یا پروتوتایپ هست تا تست‌ها و آزمون‌های اولیه با هزینه پایین‌تری انجام شود و اگر نیاز به تغییری بود، انجامش امکان‌پذیر باشد.در طراحی خودرو‌ها پس از طراحی ظاهر اولیه و نقشه و الگوی اولیه(blue-print) زمان تبدیل شدن خطوط به حجم است. این آغاز فرایند تبدیل رویا به واقعیت است. مدل‌سازی گلی یا (Clay modeling) در واقع پروسه تبدیل خطوط طراحی و نقشه‌ها به احجام در ابعاد واقعیست...اجرای پرداخت‌های نهایی X4مدل سازی با گل (Clay Modeling)تاریخچه مدل‌سازی گلی خودروسالها برای ساخت ماکت خودرو در ابعاد مختلف از چوب یا پلاستیک abs استفاده می‌شد. تا سال 1919 میلادی که برای اولین‌بار توسط "هارلی ارل" (Harley J. Earl) از گل مجسمه‌سازی برای ساخت ماکت خودرو استفاده کرد و این آغازگر فصل جدیدی در طراحی و مدل‌سازی خودرو شد.هارلی ارل سر طراح و مدیر اجرایی جنرال موتورزگل صنعتی یا گل روغنی که امروزه در مدل‌سازی خودرو شناخته شده است، در سال 1927 میلادی، برای اولین‌بار توسط "ژوزف تامپسون" (Joseph Thompson) در جنرال موتورز آمریکا استفاده شد.Joseph Thompsonچرا مدل‌سازی گلیمدلسازی گلی نوعی پروتوتایپ محسوب می‌شود که برای درک کامل حجم محصول و ویژگی‌های ظاهری و فنی مثل تست ضریب شکست هوا در تونل‌باد و تست دسترسی‌ها و راحتی در داخل خودرو ساخته می‌شود.برای درک و تصمیم‌گیری در مورد ظاهر خودرو گاهی ده‌ها نمونه گلی در ابعاد کوچک ساخته می‌شود و در مراحل بعدی در ابعاد بزرگتر یک یا چند مورد ساخته و پرداخته می‌شود.یک تغییر جزئی در نسبت‌ها می تواند در نحوه درک از ظاهر، عملکرد و ارزش یک محصول تفاوت ایجاد کند. به طور کلی ، همه خودروها دارای چهار چرخ ، موتور و صندوق عقب ، جلوپنجره جلو / عقب و پنجره ها و درهای جانبی هستند. رابطه فضایی و مقیاس همه این اجزا همان چیزی است که تفاوت در انواع مختلف خودروها مانند SUV ها ، سدان ها و واگن های استیشن را مشخص می کند.مدل‌های گلی مقیاس‌های متنوعی دارند، مانند 1:1، 1:4، 1:5 مدلسازی نیسان جوک در ظواهر مختلف برای تصمیم‌گیری در مورد فرم نهاییمدلسازی سری G مرسدس در ابعاد کوچکتر برای مقایسهبرای انتخاب ظاهر اصلی از روی اسکیس‌ها، گاهی تعداد زیادی مدل گلی با جزئیات کامل ساخته می‌شود.مانند تصاویر بالا از نیسان جوک ۲۰۲۱ که در چهار مدل ساخته شده. ویژگی‌های گل مدل‌سازیفرمول دقیق گل مدلسازی صنعتی که تنها در اختیار کمپانی‌های بزرگ خودروسازی است در دسترس نیست. این گل شاید در ظاهر شبیه به همان گل رس مجسمه‌سازی باشد، اما در استفاده کاملا متفاوت است.مهم است یک رنگ و همگن باشد و از دانه‌های ریز و نرم تشکیل شده باشد تا در تغییرات دما کمترین میزان انقباض و انبساط را داشته باشد. هرچه دانه‌ها ریز‌تر باشد برای پرداخت خوش‌تراش‌تر و نتیجه صاف خواهد بود .برای آنکه زمان مناسبی برای اجرا و پرداخت در اختیار مدل‌سازان قرار دهد نباید سریع خشک شود. در گل‌های مجسمه‌سازی پس از خشک شدن گل دیگر راه بازگشتی نیست. اما گل صنعتی گرمانرم است، یعنی با افزایش دما (۴۵ تا ۶۰ درجه‌سانتیگراد) نرم و قابل پرداخت می‌شود و در دمای ۲۰ تا ۲۴ درچه ثبات خوبی دارد.گل مدل سازی با این مشخصات، شامل ترکیبات زیر می باشد:موم 9 تا 10%گوگرد 50 تا 55%خاکستر 9 تا 10%روغن 20 تا 25%رزین به میزان کمرنگدانه به میزان کماستفاده از شاسی چوبی برای مدلسازیابزارهاابزارهایی شامل انواع کاردک مدل سازی، لیسه، شابلن، دستگاه های اندازه گیری مانند کولیس و درجه سنج‌ها، کاردک های سیمی و... برای بیرون کشیدن حجم خودرو از گل استفاده می‌شود.ابزارهای مدلسازیروند ساخت مدل با گل صنعتیلازم است قبل از شروع توضیحات به این مسئله اشاره کنم که روند توضیح داده شده، با توجه به امکانات کامپیوتری روشی سنتی می باشد. ولی قبل از آشنایی با روش نوین مدلسازی با گل صنعتی، در شروع باید با اصول اولیه مدل سازی آشنا بشویم.1. ترسیم نقشه های خودرو از اسکچ‌ها بر اساس مقیاس درخواستیپس از مرحله طراحی خودرو و تکمیل رندرهای دستی، مدل سازی کامپیوتری انجام می شود و بر اساس مدل تهیه شده، نقشه های خودرو در نماهای روبرو، پشت، بغل و بالا آماده می گردد.بر اساس تناسبات و کلاس خودرو، ابعاد مدل خودرو را تعیین کرده و در مقیاس لازم پلات گرفته می شود.در مقیاس 1:1 خودرو، هر 10 سانتی‌متر برشی از بدنه خودرو در نماهای مختلف زده می شود و خطوط برش بر روی نقشه ترسیم می شود. به این خطوط که به صورت موازی و هر 10 سانتی متر ترسیم شده "تن لاین" (Ten Line) گفته می شود.2. ترسیم نقشه های نواری Tape Drawingنقشه‌هایی که در مقیاس اصلی، تهیه شده بر روی دیوارهای سالن مدل‌سازی چسبانده می‌شود و با نوارهای چسب‌دار در رنگ‌ها و ضخامت‌های مختلف کشیده می‌شوند. این نوارها بر اساس نیاز مدل‌ساز به ترتیب استفاده پررنگ یا رنگی خواهد شد. طراحی نقشه در ابعاد واقعی با نوار چسب (Tape drowing)طراحی نقشه در ابعاد واقعی با نوار چسب (Tape drowing)طراحی نقشه در ابعاد واقعی با نوار چسب (Tape drowing)طراح و مدل‌ساز با استفاده از همین خطوط و زوایای آن ضمن اینکه در هنگام مدل سازی ممکن است تغییراتی بر روی طرح خودرو ایجاد شود که این تغییرات به وسیله همین نوارها بر روی نقشه ها نمایش داده می شود.نادرفقیه‌زاده طراح ایرانی BMW درحال اندازه‌گیری و مقایسه حجم‌هانادرفقیه‌زاده طراح ایرانی BMW درحال اندازه‌گیری و مقایسه حجم‌ها3. بارگذاری گل Clay Loadingبرای اینکه مدل نهایی سبُک و البته از نظر هزینه ارزان‌تر تمام شود، حجمی از زیرسازی روی شاسی سبکی که چرخ دارد انجام می شود که هم سبک وزن است و هم قیمت کمی دارد و به عنوان "بالک" (Bulk به معنای جسم، تنه، حجم) معروف است.در قدم بعدی برای تثبیت گل، سطح بالک ناهموار می‌شود و بر اساس مقیاس خودرو این روش متفاوت است. برای مثال در مقیاس کوچک 1:10 روی بالک از جنس فوم پلی‌اورتان، سوراخ‌هایی به وسیله مته ایجاد می شود. یا برای زبری و چسبندگی بیشتر گل روی سطح با چسب تفنگی روی فوم خطوط نا‌مرتبی ایجاد می شود.در هنگام بارگذاری، گل باید (حدود 40-45 درجه سانتی گراد) گرما دیده باشد تا نرم شود و پروسه بارگذاری ساده‌تر انجام شود. قبل از بارگذاری ورز دادن گل امری لازم است که معمولا در حجم بالا توسط دستگاه انجام می‌شود.از آنجایی که بهترین روش مدل‌سازی گلی به روش کاهشی انجام می‌شود، حجم گل روی بالک باید از خطوط نقشه بیشتر باشد. برای مدل 1:1 (ابعاد واقعی خودرو) ضخامت حدود 3 سانتی‌متر مناسب است.گل در دمای 20 تا 24 درجه به بهترین حالت برای تراشیدن خواهد رسید.4. ساخت شابلن از روی برش های خودروبر اساس برش‌ها و خطوط Ten Line، شابلن‌ها از روی نقشه ها بر روی صفحات کاغذی ترسیم شده و بر اساس نوع شابلن، روی صفحات پلی کربنات، آلومینیوم و یا MDF چسبیده و سپس برش خورده و پرداخت می شود. ای شابلن ها خطوط بدنه را بر روی مدل گلی منتقل خواهند کرد. ضمن اینکه در تراشیدن کمک خواهند کرد.5. مشخص کردن محل برش ها بر روی حجم گلی با ابزارهای اندازه گیریبر اساس خطوط Ten Line، مکان شابلن ها با کمک دستگاه اندازه‌گیری دقیق (CMM: Coordinated Measuring Machine) در محل خود قرار می گیرند تا خطوط اصلی بدنه خودرو ایجاد شود. محل این خطوط با رنگ مشخص می شود تا به هنگام تراشیدن گل خطوط دیده شده و از بین نروند.استفاده از CNC برای تراش بخشی از حجم6. تراشیدن گل و نزدیک شدن به خطوط اصلی ماکتپس از علامت‌گذاری نقاط و خطوط بدنه، گل اضافی به کمک ابزارهای مدلینگ مانند کاردک‌ها، تراشیده می شوند تا به خطوط بدنه نزدیک شویم. در این مرحله فرم کلی خودرو ایجاد شده است.7. پرداخت نهایی Finishingپس از ایجاد فرم کلی حجم ماکت، با لیسه ها و کاردک های سیمی و مینیاتوری شروع به پرداخت نهایی می کنیم و تمام جزییات خودرو به تدریج بر روی خودرو ایجاد می گردد. توجه داشته باشید که سطوح، پس از پرداخت باید بسیار صاف باشند. برای کنترل این مسئله از بازتاب نور روی مدل استفاده می شود. به همین دلیل سقف استودیوهای مدل سازی نورهای طولی و در امتداد و موازی با هم دارند. بر روی مدل گلی الکل ریخته می شود تا بازتاب نور بر روی خیسی الکل خود را بهتر نشان دهد.روشی که به صورت مختصر توضیح داده شد روش کاری است که سالهاست بطور سنتی انجام می‌شده و با اندکی تغییرات هنوز هم مورد استفاده است. درک نور و رنگدر انتها برای اینکه درک بهتری از نور و رنگ روی حجم گل شکل بگیرد از پوششی نقره‌ای برای بررسی نور روی سطوح استفاده می‌کنند که به آن پوشش dinoc می‌گویند.این پوشش درحالت عادی نقره‌ایست تا به بهترین شکل رفتار و بازتاب نور روی بدنه و حجم خودرو را بررسی کنند. اما امکان دارد در شرایطی از رنگ‌های متفاوت اسفاده شود. مثل این مدل گلی از لافراری که رنگ قرمز دارد.گاهی هم بجای پوشش دینوک که به روش رول استیکر هست و روش نصب آن شبیه به کاور خودرو است، از پاشش رنگ‌نقره استفاده می‌کنند. در اجرای مدل گلی کانسپت BMW CS از این روش استفاده شده.شاسی، فوم، برش‌های CNC، گل و پوشش Dinocاین نمونه‌ها علاوه بر اینکه در نورهای مختلف حجم و سطح و بازتاب نور را مورد مطالعه قرار می‌دهند و آزمون‌های آیرودینامیک و ضریب شکست را در تونل‌های باد می‌گذارنند، برای قالب‌سازی و اسکن سه‌بعدی استفاده می‌شوند و بسیاری از قطعات و تزئینات بر اساس همین حجم ساخته می‌شوند و روی آن نصب می‌شوند.و البته مدل‌سازی گلی تنها مربوط به نمای خودرو نیست و شامل اتاق هم می‌شود.طراحان و مهندسان برای درک بهتر فضای داخلی و قرارگیری کنترل‌ها و فواصل بخش‌های اصلی دشبورد و اجزایی مثل صندلی‌ها، کنسول‌ها، دکمه‌ها و فرمان را با تمام جزئیات می‌سازند.در مراحل بعدی ابعاد و اندازه ادوات بر اساس نمونه ساخته شده قالب‌سازی می‌شود و حتی در محل نصب می‌شود تا کاملا دسترسی‌ها را برای تیم طراحی و مهندسی شبیه‌سازی کند.با پیشرفت نرم افزارهای طراحی سه‌بعدی و امکان ساخت مدل از روی فایل کامپیوتری، مدلسازی گلی به لطف دستگاه‌های CNC سریع‌تر انجام می‌شود. با دستگاه CNC هرچند خطوط و حجم‌های پیچیده‌تری امکان پیاده‌سازی دارند اما همچنان بخش پرداخت بصورت دستی انجام می‌شود.در سال‌های اخیر روش‌های جدیدی مثل پرینت سه‌بعدی و تکنولوژی VR به کمک طراحان می‌آیند تا روش‌های سریع‌تر و ارزان‌تری برای مطالعه و تولید در اختیار داشته باشند. اما همچنان مدل‌گلی یکی از مراحل طراحی خودروست.استفاده از قالب‌های فومی برای مدلسازی بدنه فورد برانکواستفاده از تکنولوژی واقعیت مجازی برای شبیه‌سازی رانندگی با فورد برانکو ۲۰۲۱امیدوارم از این مطلب لذت برده باشید و مفید بوده باشه.نظراتون انرژی بیشتری می‌ده تا مطالب بیشتری در مورد طراحی و فرایندهاش بگم.آرین مقبلیسرپرست سابق محصول تپسیرویا پرداز و مدیر کارخانه رویاسازی استودیو سرخمی‌تونید من رو در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:redl.ink/arian