3D-Scannen für Reverse Engineering

21. Okt 2024

Von 3DMakerproStore

3D Scanning For Reverse Engineering | 3DMakerpro

Was ist Reverse Engineering

Reverse Engineering ist ein Prozess der technischen Nachahmung, bei dem die Designelemente der Organisationsstruktur und der funktionalen Leistungsspezifikationen eines Produkts abgeleitet und hergeleitet werden. Dies wird durch die umgekehrte Analyse und Untersuchung des Objekts erreicht, mit dem Ziel, ein Produkt mit ähnlichem Aussehen und ähnlicher Funktionalität zu schaffen. Das Hauptziel von Reverse Engineering besteht darin, die Designprinzipien direkt aus der Analyse eines fertigen Produkts zu extrahieren, insbesondere wenn Produktionsinformationen nicht ohne weiteres verfügbar sind. Diese Praxis hat ihren Ursprung in der Analyse von Hardware im kommerziellen und militärischen Bereich.

Was ist 3D-Scannen

3D-Scannen ist eine berührungslose Technik, bei der Laser eingesetzt werden, um die Oberflächenmerkmale und Abmessungen eines Objekts zu erfassen und ein digitales Modell auf einem Computer zu erstellen. Diese Technologie findet Anwendung in verschiedenen Bereichen, darunter Produktherstellung, Medizin und Gesundheitswesen, Erhaltung des kulturellen Erbes und Reverse Engineering.

Die Beziehung zwischen ihnen

Mit dem Aufkommen der 3D-Scantechnologie ist Reverse Engineering deutlich einfacher geworden. Diese Technologie verwendet Laserstrahlen, um die komplexe dreidimensionale Form und die räumlichen Daten eines Objekts präzise zu erfassen und eine dichte Punktwolke zu erzeugen, die ein digitales 3D-Modell bildet. Spezielle Scansoftware kann diese Daten dann messen und analysieren, was ein tieferes Verständnis des Designs des ursprünglichen Objekts ermöglicht, das reproduziert oder verbessert werden kann.

So gelingt Reverse Engineering

① Projektvorbereitung

Bevor Sie mit Ihrem Projekt beginnen, müssen Sie unbedingt das Modell und den Scanner bestimmen, den Sie verwenden möchten, da dies Ihren Erfolg beeinflussen kann. Wenn das Modell schwarz, rot oder eine andere dunkle Farbe hat, wählen Sie einen Scanner, der diese Bedingungen gut handhabt, oder verwenden Sie Scanspray, um Reflexionsprobleme zu mildern. Jeder Scanner zeichnet sich durch unterschiedliche Größen und Genauigkeiten aus. Wählen Sie daher das am besten geeignete aus und achten Sie auf seine Parameter.

② Scannen starten

Gehen Sie mit dem Scanner ruhig um und erfassen Sie alle Merkmale des Modells, um ein vollständiges digitales Modell zu erstellen. Ein einmaliger Scan ist ideal, aber bei sorgfältiger Ausrichtung können auch mehrere Scans funktionieren.

③ Punktwolkenverarbeitung

Verwenden Sie die Scan-Software, JM Studio wird mit dem Scanner geliefert, um grundlegende Prozesse wie Ausrichtung, Rauschunterdrückung, Fusion, Entfernung schwebender Teile und Lückenreparatur durchzuführen. Normalerweise exportieren Sie das endgültige Modell als .OBJ-, .PLY-, .STL- und .RSCAN-Datei.

④ In CAD-Modell exportieren

Importieren Sie Ihre .obj-Datei in Geomagic Wrap für 3DMakerpro zur weiteren Verarbeitung. Zu den üblichen Funktionen gehören Texturmapping, Bereinigung, HD-Netzkonstruktion, Konturerkennung und Zylindererstellung. Wenn Sie fertig sind, speichern Sie Ihre Arbeit in Formaten wie .IGES, .WRP, .PLY, .STL, .OBJ.

⑤ Überprüfen und vergleichen

Importieren Sie Ihr CAD-Modell in eine Slicing-Software, um es für den 3D-Druck vorzubereiten. Vergleichen Sie nach der Herstellung das Endprodukt mit dem Original und analysieren Sie sowohl die Stärken als auch die Schwächen, um zukünftige Projekte zu verbessern. Erfolgreiches Reverse Engineering kann zum Austausch alter oder beschädigter Komponenten oder sogar zur Erfindung fortschrittlicher Zubehörteile führen, was sowohl für die Herstellung als auch für die Denkmalpflege von Bedeutung ist.

Erfolgsgeschichten

1. Geomagic Wrap Tutorial: Reverse Engineering und Exportieren nach CAD

2. 3D-Scan in Geomagic Wrap mit portablen CMM-Einstellungen

3. Geomagic Wrap So erstellen Sie eine Clipping-Ebene

Vorteile des 3D-Scannens im Reverse Engineering

A) Hohe Präzision:

Die 3D-Scantechnologie erfasst Tausende von Datenpunkten auf der Oberfläche eines Objekts und erstellt daraus ein hochpräzises digitales Modell. Diese Präzision ist für Anwendungen mit engen Toleranzen entscheidend, wie z. B. Automobilkomponenten oder medizinische Zahnprodukte, bei denen selbst kleine Abweichungen zu Leistungsproblemen führen können.

B) Geschwindigkeit und Effizienz:

Die schnellen Datenerfassungsfunktionen von 3D-Scanner ermöglichen die vollständige Erfassung komplexer Geometrien in einem Bruchteil der Zeit, die mit herkömmlichen Messtechniken wie Messschiebern oder manueller Vermessung benötigt würde. Diese Effizienz beschleunigt den Reverse-Engineering-Prozess und ermöglicht kürzere Durchlaufzeiten für die Produktentwicklung.

C) Zerstörungsfrei:

Da es sich beim 3D-Scannen um eine berührungslose Methode handelt, erfolgt keine physische Interaktion mit dem zu scannenden Objekt. Dies ist besonders bei empfindlichen Objekten wie historischen Artefakten oder fragilen Prototypen von Vorteil, bei denen jede Handhabung zu Schäden führen könnte. Die Möglichkeit, Daten zu erfassen, ohne das Originalobjekt zu beeinträchtigen, ist bei Konservierungs- und Restaurierungsbemühungen von unschätzbarem Wert.

D) Vielseitigkeit:

3D-Scanning ist in vielen Branchen anwendbar, darunter Fertigung, Gesundheitswesen, Archäologie und Automobildesign. Diese Vielseitigkeit ermöglicht es Unternehmen, dieselbe Technologie für verschiedene Zwecke zu verwenden, wie etwa Qualitätskontrolle, medizinische Modellierung und Dokumentation des kulturellen Erbes, was sie zu einem vielseitigen Werkzeug im Reverse Engineering macht.

E) Kostengünstig:

Durch die Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands bei Mess- und Modellierungsvorgängen, 3D-Scannen kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen. Unternehmen können ihre Arbeitsabläufe optimieren, Fehler minimieren und die Produktivität steigern, was letztlich zu niedrigeren Produktionskosten und einer schnelleren Markteinführung neuer Produkte führt.