Ein vorhandenes Bauteil soll digitalisiert, verändert oder neu gefertigt werden, aber die ursprünglichen CAD-Daten fehlen? Ein 3D-Scan kann in diesem Fall die geometrische Grundlage liefern. Für Konstruktion, Reverse Engineering oder Fertigung reicht der reine Scan jedoch häufig nicht aus.
Damit ein bearbeitbares CAD-Modell entsteht, müssen die erfassten Daten aufbereitet und in eine geeignete CAD-Geometrie übertragen werden. Entscheidend ist dabei immer, was später mit dem Bauteil passieren soll.
Ein 3D-Scanner erfasst die Oberfläche eines realen Objekts digital. Aus zahlreichen Messpunkten entsteht eine digitale Abbildung der Bauteilgeometrie. Das Ergebnis kann beispielsweise als Punktewolke, Polygonnetz beziehungsweise Mesh oder STL-Datei vorliegen.
Für manche Anwendungen reicht ein Mesh bereits aus. Soll das Bauteil jedoch konstruktiv verändert, bemaßt oder in einer CAD-Software weiterbearbeitet werden, wird in der Regel ein CAD-Modell benötigt.
Nein. Ein 3D-Scan und ein CAD-Modell sind nicht dasselbe. Der Scan bildet zunächst die vorhandene Oberfläche ab. Ein CAD-Modell enthält dagegen definierte geometrische Elemente wie Flächen, Ebenen, Bohrungen, Radien oder Zylinder.
Ein Mesh besteht typischerweise aus vielen kleinen Dreiecken. Für die technische Weiterverarbeitung werden diese Daten deshalb häufig über Reverse Engineering in geeignete CAD-Geometrien übertragen.
Zunächst wird das reale Bauteil mit einem geeigneten 3D-Scanner erfasst. Dabei spielen Größe, Geometrie, Oberfläche und die benötigte Genauigkeit eine wichtige Rolle. Nach dem Scannen werden die Daten bereinigt, ausgerichtet und für die weitere Bearbeitung vorbereitet.
Anschließend beginnt das Reverse Engineering. Dabei wird die vorhandene Geometrie analysiert und konstruktiv neu aufgebaut. Ebenen, Bohrungen, Radien, Konturen und andere Merkmale können dabei gezielt rekonstruiert werden.
Zu 3D-Scannning & CAD beraten lassen
Reverse Engineering bedeutet nicht, eine STL-Datei einfach in ein anderes Dateiformat umzuwandeln. Vielmehr wird die gescannte Geometrie technisch interpretiert und in ein nutzbares CAD-Modell überführt.
Dabei stellt sich häufig eine wichtige Frage: Soll das CAD-Modell den tatsächlichen Zustand des Bauteils oder die ursprünglich vorgesehene Soll-Geometrie darstellen?
Gerade bei älteren oder verschlissenen Ersatzteilen ist diese Unterscheidung entscheidend. Abrieb, Verformungen oder Beschädigungen sollten nicht automatisch in die neue Konstruktion übernommen werden.
3D-Scanning und Reverse Engineering eignen sich für unterschiedliche industrielle Aufgaben.
Bei älteren Maschinen und Anlagen fehlen häufig ursprüngliche Konstruktionsdaten. Ist das reale Bauteil noch vorhanden, kann es digitalisiert und daraus ein neues CAD-Modell erstellt werden. Dieses Modell kann anschließend als Grundlage für die Fertigung eines Ersatzteils dienen.
Ein Bauteil muss nicht immer identisch nachgebaut werden. Auf Basis eines 3D-Scans können beispielsweise Bohrungen verändert, Halterungen ergänzt, Geometrien angepasst oder Funktionen integriert werden. Der Scan dient damit als Ausgangspunkt für eine neue oder optimierte Konstruktion.
3D-Scanning ist auch sinnvoll, wenn eine neue Komponente an eine vorhandene Maschine, Vorrichtung oder Bauteilgeometrie angepasst werden soll. Die reale Umgebung kann digital erfasst und anschließend als Referenz für die CAD-Konstruktion genutzt werden.
Existieren bereits CAD-Daten, kann ein 3D-Scan auch für die Qualitätsprüfung eingesetzt werden. Dabei wird das reale Bauteil mit der digitalen Soll-Geometrie verglichen. Abweichungen lassen sich so sichtbar machen und bewerten.
Die erreichbare Genauigkeit hängt unter anderem von der Bauteilgröße, der Oberfläche, der eingesetzten Scantechnologie und den benötigten Toleranzen ab. Entscheidend ist deshalb nicht immer die maximal mögliche Auflösung, sondern die Genauigkeit, die für die spätere Anwendung erforderlich ist. Eine Außenkontur stellt beispielsweise andere Anforderungen als eine Passfläche oder eine präzise Bohrung.
Soll aus dem CAD-Modell wieder ein reales Bauteil entstehen, müssen Konstruktion und Fertigung zusammenpassen. Je nach Material, Geometrie, Stückzahl und Belastung kann beispielsweise der 3D-Druck eine geeignete Fertigungsmethode sein.
Dabei kommen sowohl Kunststoff- als auch Metallbauteile infrage. Gerade bei Ersatzteilen sollte deshalb bereits bei der CAD-Erstellung berücksichtigt werden, wie das Bauteil später gefertigt wird.
Ein 3D-Scan liefert zunächst die digitale Geometrie eines vorhandenen Bauteils. Soll daraus ein konstruktiv nutzbares Modell entstehen, müssen die Daten entsprechend aufbereitet und über Reverse Engineering in geeignete CAD-Geometrien übertragen werden. Das ist besonders sinnvoll bei Ersatzteilen ohne CAD-Daten, bei konstruktiven Änderungen, bei Anpassungen an bestehende Geometrien oder für Soll-Ist-Vergleiche.
3D-MODEL unterstützt dabei nicht nur bei der Digitalisierung. 3D-Scanning, Reverse Engineering, CAD-Konstruktion und additive Fertigung werden passend zur jeweiligen Anwendung betrachtet.
Du hast ein vorhandenes Bauteil, aber keine CAD-Daten?Lass deine Anwendung von 3D-MODEL einordnen. Gemeinsam klären wir, welche Lösung für dein Bauteil sinnvoll ist.
Jetzt Experte kontaktieren
Zurück zum Blog