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 auch in der Gussindustrie eine Reihe interessanter neuer Möglichkeiten. Der Vorteil ist hier, dass die Daten immer den Ist-Zustand abbilden. So können sowohl vorhandene Objekte, von denen es bisher noch keine Daten gibt als auch solche, die in der Realität herstellungs- und/oder nutzungsbedingt von den ursprünglichen Plänen abweichen maßstabsgetreu erfasst werden.

3d-Scanning kann Vorteile in der gesamten Prozesskette bieten. Sowohl im Formenbau als auch um den eigentlichen Gussprozess herum. Angefangen von der Planungsphase über die Herstellung von Modellen und Prototypen oder Einzelstücken bis zur Serienfertigung und darüber hinaus auch in der Wartung/Reparatur/Restauration oder Rekonstruktion und Qualitätssicherung. Dabei ergeben sich die Vorteile insbesondere bezüglich Machbarkeit, Zeit-/Material- und Kostenersparnis, Qualität, Arbeitsabläufe usw.

Die folgende beispielhafte Auflistung soll einen Eindruck vermitteln, wofür der 3d-Scan in der Gussindustrie eingesetzt werden kann, was man mit den erzeugten Daten machen kann und welche Vorteile sich daraus ergeben.

Anwendungsbeispiele und Vorteile

3d-Scan

  • Digitalisierung von Formen zur Archivierung
    • schnelle Reaktion/Reproduktion bei Werkzeugausfall
    • Schutz bei Verlust/Beschädigung der Originalen
    • Reduktion von Lagerkapazitäten
  • Kopie von Formen
    • Erhöhung der Produktionskapazität
    • Ersatz
  • Digitalisierung von Rohlingen vor dem Fräsen
    • Sicherstellen, dass genug Material vorhanden ist
    • Reduktion der Fräszeit durch optimierten und exakt angepassten Fräspfad (Vermeidung von Luftfräsen und herantasten)
    • 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
    • Erstellen von Daten für den 3d-Sanddruck oder für den 3d-Druck von verlorenen Formen/Modellen
  • Konstruktion passgenauer Transport- und Sicherungsvorrichtungen

Qualitätskontrolle-/Sicherung

  • Soll-Ist-Vergleich (3d-Scan zu CAD-Modell oder 3d-Scan zu Referenz-3d-Scan)
    • Produktions- und Werkzeug-/Formenfehler 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/Formen
    • Schnell und vollumfänglich die Maßhaltigkeit angelieferter Teile/Formen 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 Formen/Prozesse überprüfen
  • Trendanalysen durch Vermessung in regelmäßigen Abständen
    • Rechtzeitiges Erkennen von (Werkzeug/Formen-) Verschleiß
    • Frühzeitige Planung und Vorbereitung von Wartungs-/Reparatur-/Austauscharbeiten zusammen mit anderen Maßnahmen– weniger Produktionsausfall
    • Kein verfrühter Austausch von Werkzeugen/Formen
  • Prüfung von neuen Werkzeugen, Haltevorrichtungen, Formen usw. bereits vor Testlauf
  • Virtueller Zusammenbau und Prüfung von Formen und Sandkernen vor dem eigentlichen Guss

Info

Farbkarten oder Falschfarbenvergleiche zeigen auf einen Blick, wo sich gegenüber der Referenz Abweichungen ergeben. Und das direkt auf dem 3d-Modell (CAD-Modell oder Referenzscan) Verzug oder zu viel bzw. zu wenig Material an bestimmten Stellen ist 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. 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
    • Konstruktion von Formen für angelieferte Teile
    • Zuliefererwechsel
    • Neuentwicklung
    • Nachfertigung
    • Optimierung/Anpassung
    • Einholung von Angeboten
  • Konstruktion neuer oder fehlender Teile in vorhandene Geometrie
    • Ersatz- oder Zubehörteile
    • Erweiterung, Anpassung oder Reparatur von Formen/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.
  • Erstellung von Daten für z.B. Werkzeug-/Formenbau, für CNC-Maschinen, 3D-Drucker usw.
  • Erstellung von Formen aus vorhandenen Bauteilen

Info

Reverse-Engineering beschreibt den umgekehrten Entwicklungsprozess – hier das Erzeugen von CAD-Daten auf Grundlage der 3d-Scandaten des bestehenden Objekts. Hierbei wird der vermutete Designgedanke des Konstrukteurs berücksichtigt, um mögliche herstellungsbedingte Abweichungen und Verschleiß/Beschädigungen nicht in das neue Modell zu übertragen. Die ersten beiden folgenden Bilder zeigen die 3d-Scandaten, die letzten beiden Bilder 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 einen 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!

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