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3D-SCAN · REVERSE ENGINEERING

Vom 3D-Scan zur Fräsbahn.

Ein 3D-Scan liefert die Form eines realen Bauteils, aber noch kein fertiges CAD-Modell. Ob und wie man daraus Fräsbahnen erzeugt, hängt vom Ziel ab: neu fertigen, reparieren, nacharbeiten oder ein Rohteil vermessen.

5 Min. Lesezeit Von Janarrththanan Thangavadivelu, TJ SOLUTION GmbH
3D-Scan und CAM: vom Scan zur Fräsbahn

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.

PunktwolkeDreiecksnetz (STL)direkt auf dem Netz fräsenFlächenrückführung → CADScan als Rohteilmodell
Vom Scan zur Fräsbahn: Punktwolke, Dreiecksnetz und dann einer von drei Wegen.

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.

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