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Einsatz von Mattierungsspray

Januar 28, 2021Januar 28, 2021ThomasMihatsch

Fehler durch eindringen des Lasers in die Oberfläche

Bei den Creaform Scanner, die ich einsetze, muss ich eher selten die Oberflächen vor dem Scannen mattieren. Den Spray setze ich aber immer ein, wenn ich mit nicht sicher bin, ob der Laser nicht in die Oberfläche eindringt. Nach dem Scannen ist das vielfach nicht mehr zu erkennen, ob der Laser eingedrungen ist oder nicht. Kunststoffe wie POM sind dabei Kandidaten bei denen es kritisch sein kann. Also entweder vor dem Scannen vorsichtshalber mattieren oder bei größeren Objekten einen Versuche machen.

Sehr schön deutlich wird der Effekt bei meinem Ski. Der Laser findet auf dem Ski ohne Spray einen Dickenunterschied von 0.3m und das ist weit mehr als die Genauigkeit, die für meinen HandyScan Black | Elite angegeben ist.

Den Falschfarbenplot habe ich mit dem Control X erstellt. Dazu nutze ich eine Verfahren, das sich Deviation Location nennt. Das kommt immer dann zu Einsatz, wenn es darum geht einen Schaden zu dokumentieren. Bei Flugzeugen wird zur Dokumentation von Hagelschäden verwendet.

Mattierungssprays für das Scanning gibt es verschieden auf dem Markt. Ich bevorzuge den von Aesub, da dieser von selber wieder verschwindet und ich mir damit meinen Umgebung kontaminiere. Zum zweiten kann ich sicher sein, dass der Spray nicht in das Material eindringt und sich nicht mehr entfernen lässt.

Laser auf transparenter mattierter Oberfläche

3D-Scans von Teilen mit Gebrauchsspuren

Januar 11, 2021Januar 11, 2021ThomasMihatsch

Häufig bekomme ich Anfragen Bauteile zu scannen, die starke Gebrauchsspuren aufweisen. Die Scandaten können dann nur als Anhaltspunkt für das Reverse-Engineering dienen. Wenn ich Glück habe gibt es von diesen Teil mehr als ein Exemplar. Das ist häufig bei den Turbinenschaufeln der Fall. Als Software für solche Aufgaben nutze ich das Design X für das Reverse Engineering und das Control X für die Qualitätssicherung.

Aber der Reihe nach!

Das Bauteil ist nur einmal vorhanden

Im ersten Schritt wird das Bauteil vor dem scannen genau – mit der Brille – untersucht. Sehr häufig gibt es Bereiche, die nicht so starke Gebrauchsspurenaufweisen. Diese werden dann beim Reverse-Engineering berücksichtig. Ist das nicht der Fall versuche ich vom Kunden weiter Informationen zu erhalten, wie das Gegenstück, das den Verschleiß erzeugt hat aussieht oder Aussehen soll. Meist gelingt es dann ein Design zu erstellen, das schon sehr nahe am Gewünschten Ergebnis liegt. Ist der Prozess mit dem das Teil hergestellt wird sehr teuer, erstelle ich einen 3D-Druck von dem Bauteil und er Kunde kann dann beurteilen, wie gut das Teil für sein Anwendung zu gebrauchen ist.

In diesem Fall ist klar zu erkennen, das die untere Fläche vorne am wenigsten verschlissen ist. Es ist auch sehr wahrscheinlich, dass das Bauteil symmetrisch ist. Bei Reverse Engineering wird bei der Erstellung des Profils nur der Bereich vorne links verwendet. In Abstimmung mit dem Kunden wird noch etwas Material zugegeben und schon ist das Teil fertig! Das Design X bietet auch die Möglichkeit sich an mehreren Stellen, einen Teil der Profillinie erzeugen zu lassen. So können auch sehr stark deformierte und beschädigte Flächenmodelliert werden.

Für meine Kunden stellt sich dann die Frage, wie nahe ist mein Design nun am Original. Für Transparenz sorgt, ein Falschfarbenplot im Control X, der die Abweichung zwischen den Scandaten und der 3D-Model aufzeigt. Damit ist dann in der Regel für den Kunden ersichtlich, wie und wo sich das neue Model vom 3D-Scan unterscheidet.

Zugegeben, das ist ein recht einfaches Bauteil weiter unten findet Ihr weitere Bauteile, die komplexer sind.

Bei der Förderschnecke ist die Auswertung mit dem 2D Schnitt sehr aussagekräftig.

3D-Scan eines Saugrohres

Oktober 23, 2020Oktober 23, 2020ThomasMihatsch

Bei diesem Auftrag sollten wir für eine Revision die Geometrie des Saugrohres eines Wasserkraftwerkes mit dem 3D-Scanner bestimmen. Vorab hat mir der Kunden Fotos geschickt, die es klar machten, dass ich neben dem 3D-Scanner noch weiteres Equipment benötigt werden.

Der Plan

Für den 3D-Scan setzen wir unseren HandyScan Black | Elite ein
Reinigen des Rohrs vor dem 3D-Scann
Trocknen des Rohrs mit einem Propangasbrenner
Anbringen der Targets für den 3D-Scanner
Mit dem Deckenkahn lasse ich mich in das Saugrohr ab
Der Industrieklettergurt sorgt für eine bequeme Sicherung
Eine Wathose aus dem Angelshop sorgt dafür, dass ich nicht nass werde
Damit ich mich besser bewegen kann, habe ich einen alten Besen in der Hand, den ich als Paddel und Stock verwenden kann.
In der anderen Hand habe ich meinen Scanner, mit einer Handschlaufe gesichert.

Kann das Funktionieren und wie lange hat diese Aktion gedauert?

Wie in den meisten Fällen hat die Vorbereitung die meiste Zeit in Anspruch genommen. Von der Reinigung des Rohres, über das abtrocknen, bis alle Targets auf dem Rohr geklebt waren sind ca. 3 Stunden vergangen.

Der 3D-Scann war in 30min erledigt.

Sicherheit

In einer solchen Situation benötigt man immer zwei Personen und das schon aus Sicherheitsgründen. Landet man aus nicht vorhergesehenen Gründen im Saugrohr kommt man aus eigener Kraft nicht mehr heraus. Weiterhin wird die zweite Person benötigt, die den Kran zu bedienen und ein Feedback gibt, was sich auf dem Laptop tut. Ich hatte erst überlegt das Handy und den Scanner mit nach untern zu nehme, habe mich dann aber für den Besen entschieden, da mir diese mehr Sicherheit vermittelte. Außerdem ist der Schaden geringen, wenn der Besen ins Wasser fällt.

Das Ergebnis des 3D-Scans

Nach dem 3D-Scan erzeugen wir aus diesen Daten drei Dateien, die an den Kunden übergeben werden. Diese nutzt der Kunde für die weiter Bearbeitung in seinen Systemen.

Die 3D-Scandaten

Diese Daten werden im STL Format ausgerichtet an den Kunden übergeben. Diese STL kann der Kunden entweder in sein CAD-System laden oder mit verschieden kostenfreien Viewern betrachten.

3D-CAD Daten

Aus den Scandaten erstellen wir ein 3D-Modell, dass der Kunden dann entweder in einem neutralen Format wie STEP, Parasolid, IGES oder ACIS bekommt. Alternativ können wir die CAD Daten auch nativ mit Feature Tree an den Kunden übergeben.

Qualitätssicherung

Damit es einfacher ist die Qualität der Daten zu beurteilen erhält der Kunde noch einen 3D-Qualitätsbericht an dem er erkennen kann an welchen Stellen die Scandaten von den modellierten CAD abweichen.