Geometrien wie eine ergonomisch geformte Sitzfläche im CAD zu erstellen ist keine einfache Aufgabe. Besonders dann, wenn die Geometrie möglichst der Vorgabe entsprechen soll. Deutlich einfacher wird es, wenn Ihr die Sitzfläche mit einem 3D-Scanner erfasst. Diese Objekt wurde mit dem HandyScan erfasst. Dann werden die Daten im Design X oder im Geomagic for SOLIDWORKS weiterverarbeitet.
Mir dem 3D-Scanner ist die Sitzfläche schnell aufgenommen. Schnell sind sind 10 Minuten. Dann kommen noch 10 Minuten Reverse Engineering hinzu und die Sitzfläche ist fertig.
Die selbe Aufgabe mit einer Messuhr und einem CAD System dauert locker ein bis zwei Tage und keiner kann sagen, wie genau das CAD Model zur Vorlage passt.
In dem Video zeige ich euch Schritt für Schritt wie Ihr das im Design X und im Geomagic for SOLIDWORKS erledigt.
Es gibt eine Reihe von technischen Anwendungen, bei denen transparente Objekte mit dem 3D-Scanner erfasst werden müssen. In der Automobilindustrie wird immer öfter gebogenes Glas für die Verglasung der Cockpit Instrumente eingesetzt. Diese Gläser müssen besonders präzise sein, damit Sie bei der Montage und ohne Anpassung montiert werden können. Ein weiters Beispiel sind Plexiglas Kuppeln, oder Fenster wie Sie in der Luftfahrt eingesetzt werden. Auch bei vermeintlich einfachen Objekten, wie Blister Verpackungen, müssen Toleranzen eingehalten werden, um einen Reibungslosen Prozess bei der Befüllung garantieren zu können. Egal welchen 3D-Scanner Ihr für so eine Aufgabe einsetzt, das Objekt muss vorher mattiert werden.
Risiken beim Mattieren
Wenn Ihr Glas mattieren wollt, könnt Ihr das mit allem tun was Ihr zur Verfügung habt. Es geht sogar mit einer Gartenspritze und Schmierseife oder mit Kreidespray. Weniger spaßig wird es wenn Ihr das wieder sauber machen müsst. Bei Kunststoffen besteht beim Mattieren immer die Gefahr, dass der Spray in den Kunststoff eindringt, bei einem PET-Flasche ist das kein großes Problem, die entsorgt Ihr im Container. Wenn Ihr aber eine Plexiglaskuppel von einem Helikopter für immer mattiert habt, wird das teuer. Empfindliche mechanische und elektronische System sind auch nicht geeignet. Uhrwerk und Spray ist so eine Kombination. Generell besteht beim Sprayen immer die Gefahr die Umgebung zu kontaminieren. Was funktioniert, Seit kurzem gibt es den AESUB Spray auf dem Markt. Damit könnt Ihr transparente Gegenstände mattieren und der Spray verschwindet nach einiger Zeit von selbst. Wie kann das sein? AESUB besteht nur aus einem Wachs, das bei Zimmertemperatur verdampft. Da der Spray keine Pigmente hat, bleiben auch keine Rückstände auf dem Objekt.
Wenn ich einen Spray verwenden muss, dann AESUB Blue weil:
Ich auf Dauer sonst mein Labor kontaminiere
Ich keine Zeit für das Reinigen der Teile investieren will
Sich Teile beim Reinigen negativ verändern können z.B. fangen an zu rosten
Beispiel Scan mit AESUB
Wie Ihr seht befindet sich auf dem Becher eine Gravur, die eine Tiefe von weniger als 0,1mm. Mit der Funktion Deviation Location aus dem Control X könnt Ihr die Gravur auf dem Scann wieder sichtbar machen.
Für die Anwendung mit meinen Creaform Scannern ist AESUB Blue super. Bei sehr kleinen Teilen, die mit dem D700 Scanner gescannt werden, benutze ich AESUB White, der macht eine feinere Oberfläche, was sich aber erst bei sehr hoher Auflösung bemerkbar macht.
Wenn Ihr eine 3D-Metaldrucker einsetzen wollt, der eine sehr gute Qualität liefert, müsst Ihr eine große anzahl von Parameter im Auge behalten. Das ins z.B. das Material, die Energie, der Weg, die Temperatur, die Layerdicke, etc.. Dem aber noch nicht genug, auch die Geometrie hat eine massiven Einfluss auf das Ergebnis. Damit Ihr das nicht alles selber aus der Erfahrung entscheiden müsst, wird man eine Simulations-Software einsetzen. Aber auch die Ergebnisse der Simulation müssen validiert werden.
Bauplatte
Es gibt eine Reihe von Test- Artefakten, die Ihr zum justieren der Simulation drucken könnt. Aus den Abweichungen zwischen dem Soll und dem Ist ermittelt Ihr die Abweichungen. Das macht Ihr so lange, bis ihr nahe am Optimum seid. Weit weg vom Optimum ist auf dem Bild rechts der erste Balken, der hat sich bei Drucken von der Platte gelöst.
Auswertung 3D-Scan
Die Auswertung mit mit dem 3D-Scan zeigt euch anhand der Falschfarbenbilder wo Ihr große Abweichungen habt. Ich setze dazu das Control X von 3D Systems ein. Zugeben, neben dem 3D-Scannen können diese Abweichungen auch mit einer taktilen Messmaschine bestimmt werden. Meiner Erfahrung nach hat das 3D-Scannen eine Reihe von Vorteilen.
Der Falschfarbenplot zeigt euch die Stellen, an denen Ihr die größten Abweichungen habt.
Nach dem Ihr das Teil mit dem Scanner erfasst habt könnt Ihr beliebig die Ausrichtung verändern, um ein Feature auszuwerten und dabei nur die Formabweichung bewerten. Den Lagefehler kompensiert Ihr dabei durch die neue Ausrichtung.
Entdeckt Ihr bereicht die Ihr weiter untersuchen wollt könnt Ihr das auf Basis der vorhandenen Scandaten erledigen ohne das Teil nochmal an die Messmaschine zu bringen.
Die 3D-Scandaten könnt ihr Platzsparend auf der Festplatte archivieren.
Die 3D-Scandaten könnt einfach verschicken und euch einen Rat vom Hersteller oder einem Partner einholen.
Druckt Ihr das selbe Teil zweimal, könnt Ihr auch eine Auswertung zwischen den beiden IST Daten vornehmen
Neben den Auswertungen, für die Optimierung des Druckprozesses könnt Ihr den 3D-Scanner natürlich auf für die Qualitätssicherung von Bauteilen, die im Auftrag drucken sollt einsetzen. … und nicht zu vergessen könnt Ihr den Scanner für das Reverse Engineering einsetzen.
