3D-Scannen

3D-Scannen ist ein berührungsloses Messverfahren, das die Form eines realen Objekts als Punktwolke erfasst, also als Menge von Millionen 3D-Koordinaten, die die Oberfläche des Körpers beschreiben. Die Daten dienen als Grundlage für Reverse Engineering, Qualitätskontrolle oder digitale Archivierung.

Am weitesten verbreitet sind die Streifenlichtprojektion (strukturiertes Licht, geeignet für mittelgroße Teile, Genauigkeit etwa 0,02 bis 0,05 mm), das Laserscanning (handgeführte Laserscanner für Bauteile und Maschinen, stationäre Scanner für große Objekte) und die Photogrammetrie (für große Anlagen und Gebäude oder ergänzend, um Scans großer Objekte genauer zu machen). Jede Technologie stellt andere Anforderungen an Vorbereitung, Scandauer und erreichbare Genauigkeit.

Industrielle 3D-Scanner erfassen auch komplexe Geometrien mit Hinterschnitten. Innenkanäle und tiefe Bohrungen lassen sich nur eingeschränkt erfassen und müssen oft auf andere Weise nachgemessen werden. Stark spiegelnde oder transparente Oberflächen (polierter Stahl, Chrom, Glas) werden vor dem Scannen mit einem mattierenden Pulver oder Scanspray behandelt.

Die Aufbereitung der Scandaten umfasst das Filtern der Punktwolke, die Erzeugung eines Polygonnetzes (Mesh) und gegebenenfalls die Rückführung in CAD-Geometrie (Flächenrückführung). Das Ergebnis, ein STL-Modell oder ein CAD-Modell im STEP-Format, lässt sich für Fertigung, 3D-Druck oder Analysen verwenden.

3D-Scannen lohnt sich, wenn Sie eine Form schnell und vollständig erfassen müssen, die sich mit dem Messschieber kaum messen lässt: Freiformflächen, Guss- und Spritzgussteile, Körperteile für ergonomische Hilfsmittel oder ganze Baugruppen, an die neue Teile anschließen sollen. Es ist der erste Schritt des Reverse Engineering und die Grundlage für die Konstruktion von Abdeckungen, Vorrichtungen und Adaptern, die auf eine vorhandene Geometrie passen müssen.

In der Qualitätskontrolle dient es dem Vergleich des gefertigten Teils mit dem CAD-Modell (Soll-Ist-Vergleich mit farbiger Abweichungsdarstellung), etwa bei den ersten Teilen aus einem neuen Werkzeug oder bei der Suche nach der Ursache eines Verzugs.

Der Scanner misst die Oberfläche, nicht die Konstruktionsabsicht. Das Ergebnis ist ein Dreiecksnetz, kein parametrisches Modell, und die Umwandlung in ein brauchbares CAD-Modell ist ein eigener, oft aufwendigerer Arbeitsschritt. Klären Sie deshalb vorab, ob Sie nur ein Netz (STL), einen Vergleich mit dem Modell oder ein vollständiges CAD-Modell mit Zeichnung benötigen.

Die angegebene Genauigkeit des Scanners ist nicht die Genauigkeit des gesamten Scans. Bei großen Objekten summiert sich der Fehler mit jeder angesetzten Aufnahme, wenn weder Referenzpunkte noch Photogrammetrie eingesetzt werden. Fragen Sie den Dienstleister, welche Genauigkeit er für die jeweilige Objektgröße zusichert, wie er Bohrungen und glänzende Flächen erfasst und in welchem Format er die Daten liefert.