Was ein 3D-Scan liefert
Optische Scanner, Laserscanner oder taktile Messsysteme erfassen die Oberfläche eines Bauteils als Punktwolke. Daraus entsteht meist ein Dreiecksnetz, zum Beispiel als STL-Datei. Ein solches Netz beschreibt die Form, hat aber keine Konstruktionsinformationen: keine exakten Zylinder, keine Ebenen, keine Masse und Toleranzen.
Drei Wege vom Scan zum NC-Programm
- Direkt auf dem Netz fräsen: Viele CAM-Systeme können Bahnen direkt auf einem Netz berechnen. Gut für Freiformflächen, Modelle und Kopien, wenn die Scanqualität stimmt.
- Flächenrückführung (Reverse Engineering): Aus dem Netz wird ein sauberes CAD-Modell mit Flächen und Regelgeometrien aufgebaut. Aufwendiger, aber nötig, wenn Masse, Toleranzen und Änderungen gefragt sind.
- Scan als Rohteil: Der Scan eines Guss-, Schmiede- oder 3D-Druckteils dient als Rohteilmodell. Das CAM kennt so das tatsächliche Aufmass und vermeidet Luftschnitte oder Überlast.
Ausrichten: Scan und Soll zusammenbringen
Damit Scan und CAD-Modell zusammenpassen, werden sie aufeinander ausgerichtet, meist mit einer Best-Fit-Methode. Für die Fertigung zählt dabei, welche Flächen als Bezug dienen. Eine falsche Ausrichtung verschiebt das Aufmass dorthin, wo es fehlt.
Typische Anwendungen
- Ersatzteile, für die keine Zeichnung oder kein CAD-Modell mehr existiert.
- Reparatur und Nacharbeit, zum Beispiel an Formen oder verschlissenen Bauteilen.
- Rohteile aus Guss, Schmieden oder additiver Fertigung mit ungleichmässigem Aufmass.
- Handgefertigte Modelle oder Designvorlagen, die gefräst werden sollen.
Grenzen und worauf man achten sollte
- Genauigkeit: Die Genauigkeit des Scans begrenzt die Genauigkeit des Ergebnisses. Für enge Toleranzen braucht es eine Flächenrückführung mit Bezug auf die Zeichnung.
- Netzqualität: Löcher, Rauschen und sehr feine Netze erschweren die Bahnberechnung. Ein bereinigtes, sinnvoll reduziertes Netz spart Rechenzeit.
- Verschleiss und Verzug: Ein Scan zeigt den Ist-Zustand, inklusive Verschleiss. Für Ersatzteile muss man entscheiden, welche Form eigentlich gewollt ist.
Häufige Fragen
Kann man direkt eine STL-Datei fräsen?
Ja, viele CAM-Systeme berechnen Bahnen auf Netzen. Für Passungen und enge Toleranzen ist ein rückgeführtes CAD-Modell aber die bessere Grundlage.
Was ist Flächenrückführung?
Das Erzeugen eines CAD-Modells aus Scandaten. Dabei werden Regelgeometrien wie Ebenen und Zylinder erkannt und Freiformen mit Flächen nachgebildet.
Wie genau ist ein 3D-Scan?
Das hängt stark vom Scanner, vom Bauteil und von der Oberfläche ab. Für die Fertigung zählt, ob die Genauigkeit zur geforderten Toleranz passt.
