Was ist 3d-Scanning und welche Vorteile/ Möglichkeiten bietet es?

Beim 3d-Scanning wird ein physisches Objekt in einen digitalen Datensatz überführt, welcher das Objekt virtuell abbildet (digitaler Zwilling). Diese Daten eröffnen vor allem in Verbindung mit modernen Planungs-, Simulations- und Fertigungsmethoden eine Reihe interessanter neuer Möglichkeiten. Der Vorteil ist hier, dass die Daten den Ist-Zustand abbilden. Sowohl von Objekten, von denen es keine Daten gibt als auch von solchen, die herstellungs- oder  nutzungsbedingt von den ursprünglichen Planungsdaten abweichen.

Überall, wo Maschinen/ Geräte oder andere Produkte hergestellt werden, von der Planung über die Herstellung von Prototypen oder Einzelstücken bis zur Serienfertigung und darüber hinaus auch in der Wartung/ Reparatur/ Restauration, ergeben sich hierdurch viele Vorteile, insbesondere bezüglich Zeit- und Kostenersparnis, Qualität, Arbeitsabläufe usw.

Die folgende, beispielhafte Auflistung soll einen Eindruck vermitteln, wofür der 3d-Scan im allgemeinen aber auch speziellen Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt werden kann, was man mit den erzeugten Daten machen kann und welche Vorteile sich daraus ergeben.

Anwendungsbeispiele und Vorteile

3d-Scan

  • Digitalisierung von Teilen/ Werkzeugen zur Archivierung
    • schnelle Reaktion/ Reproduktion bei Ausfall
    • Schutz bei Verlust/ Beschädigung der Originalen
    • Reduktion von Lagerkapazitäten
  • Kopie von Teilen/ Werkzeugen
    • Erhöhung der Produktionskapazität
    • Ersatz
  • Digitalisierung von Teilen vor der maschinellen Bearbeitung
    • Sicherstellen, dass genug Material vorhanden ist
    • Zielgerichtete Maschinenprogrammierung, dadurch Reduktion von z.B. Fräszeit durch optimierten und exakt angepassten Fräspfad (Vermeidung von Luftfräsen und herantasten), robotergestützte Schweißungen usw.
    • Vermeidung von Kollisionen und Werkzeugbruch an Stellen mit zu viel Material
  • Digitalisierung physischer Objekte
    • einfache Datenweitergabe
    • Vermeidung von Transportwegen-, Kosten- und Risiken zwischen unterschiedlichen Standorten und/oder Beteiligten
  • Detailgetreue Abbildung auch komplexer Freiformflächen, welche durch händische Messungen und Zeichnungen nicht oder kaum möglich wären
  • Vermeidung von wiederholten oder nachgeholten Messungen, weil später weitere Messwerte benötigt werden oder Fehler auffallen (einmal digitalisiert, können jederzeit die gewünschten Daten oder Messungen erzeugt werden)
  • Vermeidung aufwendiger händischer Einzelpunkt- Vermessungen und damit verbundener Unsicherheiten und Messfehler (Aufnahme von Millionen Messpunkten innerhalb von Sekunden)
  • Passgenaue Daten durch Abbildung des Ist-Zustandes
  • Bessere Möglichkeit der Nutzung/ Integration moderner, computergestützter Fertigungsmethoden wie CNC-Fräsen, 3d-Druck usw.
    • Exakte Programmierung von z.B. CNC-Fräsen zur gezielten Bearbeitung vorhandener Formen oder Bauteile
  • Konstruktion passgenauer Transport- und Sicherungsvorrichtungen
  • Möglichkeit der Erstellung von Renderings und Visualisierungen zur Designfindung- und Optimierung ohne Herstellung von Designprototypen
  • Möglichkeit der Nutzung moderner Planungs- und Simulationsverfahren

Qualitätskontrolle-/ Sicherung

  • Soll-Ist-Vergleich (3d-Scan zu CAD-Modell oder 3d-Scan zu Referenz-3d-Scan)
    • Produktions- und Werkzeugfehler schnell erkennen
  • Prüfung auf Einhaltung von Form- und Lagetoleranzen
  • Ausführliche und übersichtliche Darstellung der Messergebnisse in Berichten und Farbkarten
    • Probleme auf einen Blick erkennbar (z.B. Verzug, Schrumpfung, Wandstärken)
    • Vollumfängliche Vermessung des gesamten Objekts, nicht nur einzelner Messpunkte
    • Vereinfachte Kommunikation mit allen Beteiligten
  • 2d-Schnittprüfungen an beliebigen Positionen
    • kritische Merkmale prüfen
    • Wandstärken an beliebiger Stelle schnell bestimmen
  • Eingangskontrolle zugelieferter Teile
    • Schnell und vollumfänglich die Maßhaltigkeit angelieferter Teile vor der Verwendung im folgenden Prozessablauf überprüfen
    • spätere Streitigkeiten und Folgekosten vermeiden
  • Erstmusterprüfung
    • Schnell und vollumfänglich das/die erste/n Teil/e nach Einführung neuer Prozesse überprüfen
  • Trendanalysen durch Vermessung in regelmäßigen Abständen
    • Rechtzeitiges Erkennen von (Werkzeug-) Verschleiß
    • Frühzeitige Planung und Vorbereitung von Wartungs-/Reparatur-/Austauscharbeiten zusammen mit anderen geplanten Maßnahmen– weniger Produktionsausfall
    • Kein verfrühter, proaktiver Austausch von Werkzeugen
  • Prüfung von neuen Werkzeugen, Haltevorrichtungen usw. bereits vor Testlauf
  • Virtueller Zusammenbau
    • Prüfung auf Passgenauigkeit
    • Kollisionsprüfung
    • Einzelteile können sich an unterschiedlichen Standorten befinden

Info

Farbkarten oder Falschfarbenvergleiche zeigen auf einen Blick, wo sich gegenüber der Referenz Abweichungen ergeben. Und das direkt auf dem 3d-Modell (CAD-Modell, gescanntes Objekt oder Referenzscan). Abweichungen sind so sofort zu erkennen. Auch Wandstärken können so dargestellt werden. Die jeweilige Toleranz und damit die Farbskala kann frei konfiguriert und an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Auch eine einfache Abgrenzung zwischen OK (z.B. grün) und nicht OK (z.B. rot) ist möglich, um schnell zu erkennen, ob ein Teil brauchbar ist oder nicht. An problematischen oder vorgegebenen Stellen können sofort oder auch erst später umfangreiche Messungen durchgeführt werden, ohne das Objekt dafür erneut in die Hand nehmen zu müssen oder dass es überhaupt noch vorhanden sein müsste.

(Reverse-) Engineering

  • Erstellen von CAD-Daten eines vorhandenen Objekts auf Grundlage der 3d-Scandaten
    • Hersteller-/ Zuliefererwechsel
    • Neuentwicklung
    • Nachfertigung
    • Optimierung/ Anpassung
    • Einholung von Angeboten
  • Konstruktion neuer oder fehlender Teile in vorhandene Geometrie
    • Ersatz- oder Zubehörteile
    • Erweiterung, Anpassung oder Reparatur von Geräten/ Maschinen/ Werkzeugen usw.
  • Erstellung grober (Teil-) Abbildung in CAD
    • Verwendung der Daten im vorhandenen CAD-System z.B. zur Konstruktion zusätzlicher Teile in vorhandenen Teilen/ Baugruppen usw.
    • Zusammenbau- und Kollisionsprüfung
  • Erstellung von Daten für z.B. Werkzeug-/ Formenbau, für CNC-Maschinen, 3D-Drucker usw.
  • Exakte Programmierung von Roboterpfaden

Info

Reverse-Engineering beschreibt den umgekehrten Entwicklungsprozess – hier das Erzeugen von CAD-Daten auf Grundlage der 3d-Scandaten des bestehenden Objekts. Hierbei handelt es sich um einen manuellen Prozess, das Modell wird von Grund auf neu aufgebaut und der vermutete Designgedanke des Konstrukteurs entweder (teilweise) berücksichtigt, um mögliche herstellungsbedingte Abweichungen und Verschleiß/Beschädigungen nicht in das neue Modell zu übertragen oder das Objekt wie es ist rekonstruiert. Das erste der beiden Bilder zeigt die 3d-Scandaten, das zweite das daraus entwickelte, voll parametrische CAD-Modell.

Produktentwicklung-/ Optimierung

  • Entwicklung neuer Produkte, Optimierung bestehender Produkte
  • Digitalisierung von z.B. handgefertigten (Clay-) Modellen
  • Entwicklung passgenauer (Anbau/Zubehör-) Teile auch an komplexe Geometrien und Freiformflächen
  • Wettbewerbsanalyse/Benchmarking
  • Möglichkeit der Nutzung moderner Planungs- und Simulationsverfahren

Sie sehen, die Möglichkeiten sind so vielfältig und individuell, wie Ihre Herausforderungen

Als Dienstleister für 3d-Scanning und Weiterverarbeitung von 3d-Scandaten bieten wir Ihnen die bedarfsgerechte Nutzung der 3d-Messtechnik in Ihrem Betrieb ohne entsprechende Investition in Technik, Software und Mitarbeiterschulung.

Sie können uns Ihre Objekte soweit möglich zuschicken, ortsfeste oder für den Versand ungeeignete (große/schwere) oder eingebaute/eingespannte Objekte scannen wir auch direkt bei Ihnen vor Ort.

Zögern Sie nicht, uns einfach direkt durch Klick auf die untenstehende Schaltfläche zu kontaktieren. Erklären Sie uns ausführlich Ihre individuellen Problemstellungen und Anforderungen. So können wir gemeinsam sehen, ob der Einsatz der 3d-Messtechnik in Ihrem speziellen Fall sinnvoll möglich ist und wenn ja, wie wir Sie bestmöglich unterstützen können. Sie werden überrascht sein, was alles möglich ist.

 

Unser Motto

Ihre Vision ist unsere Mission!

Benötigen Sie einen 3d-Scan, eine Vermessung oder Konstruktion?

Entdecken Sie weitere Beiträge

Mythen um das Thema 3d-Scan

3d-Scandaten im CAD oder 3d-Druck, der 3d-Scanner als schneller Problemlöser usw., in diesem Beitrag klären wir über ein paar weit verbreitete Mythen um das Thema 3d-Scan auf.