Bauteildigitalisierung
Bevor mit den Analysen oder Simulationen gestartet werden kann, benötigen wir zunächst einmal belastbare Daten. Hier kommen überwiegend STL-Daten oder CT-Volumendaten zum Einsatz. Wir unterstützen Sie bei der Datenerfassung in den Bereichen:
Erfassungsmöglichkeiten der oberflächengeometrie
unterschiedliche Methoden
Der erste Schritt um an Daten Messungen, Analysen oder Reverse Engineering machen zu können, ist die Erfassung der Oberflächengeometrie. Um eine ausreichende Erfassungsgenauigkeit und Punktedichte zu erreichen, sollte die entsprechend optimale Methode gewählt werden.
Die gängigsten Scan-Methoden für die Bauteildigitalisierung sind die taktile, die optische und die durchleuchtende Methoden (z.B. industrielle Computertomografie).
taktile Methoden (CMM)
optische Methoden
durchleuchtende Methode (CT)
Vor- und Nachteile der optische Bauteilerfassung
Unterschiedlicher Methoden im Vergleich
Taktile Scanmethoden (CMM)
- + sehr geringe Längenmessabweichung
- + sehr hohe Maßgenauigkeit für z.B. Passungen oder Zahnradvermessung
- + sehr gut geeignet für Regelgeometrien
- - einzelne Punkte, keine komplette Oberfläche
- - lange Scandauer bei eine hohen Punktedichte
- - schlecht geeignet für Freiform-Geometrien
Optische Bauteilerfassung
- + schnelle Erfassung von großen Bauteilgeometrien
- + sehr gute Erfassung von zugänglichen Außengeometrien
- + Materialdichte hat keinen Einfluss auf Messgenauigkeit
- + gut geeignet für Freiform-Geometrien (hohe Erfassungsdichte)
- - Innengeometrien / Hinterschnitte können nicht erfasst werden
- - fehlende Maßgenauigkeit für z.B. Passungen oder Zahnradvermessung
Computertomographie (CT)
- + Innengeometrien / Hinterschnitte können erfasst werden
- + vielseitige volumenbasierte Analysemöglichkeiten wie z.B. Porositätsanalyse, Segmentierung von Inletts …
- - bei sehr großen Teilen mit hoher Genauigkeitsanforderung
- - bei hoher Materialdichte gibt es Durchdringungsprobleme
Darstellung der erstellten Messpunktewolken
taktile Methoden
optische Methoden
Computertomographie (CT)
kombinierte Scanmethoden
Diese Methode kombiniert die Vorteile verschiedener Technologie. So kann beispielsweise die hohe Genauigkeit der taktilen Methode für die Zylinder verwendet werden. Für die Außengeometrie ein schneller optischer Scan mit vielen Freiformdetails und großen Flächen und für die Innengeometrie kann mit einer Bereich-CT eine gute Auflösung der Details erzielt werden.
Erstellen von CT-Volumendaten
Bei der Rekonstruktion werden diese Einzelbilder in eine Volumendatei umgerechnet. Aus den Pixeln der Bilder werden Voxel als Volumenpixel.
(Hier dargestellt mit einem schrägem Schnitt)
Aus dieser Volumendatei lässt sich der dunkle Grauwert der Luft vom hellen Grauwert des Materials unterscheiden und eingrenzen. Somit lässt sich die Luft wegschneiden und man erhält ein Volumenmodell des Bauteils.
Erstellen einer STL-Datei
Das Erstellen einer STL-Datei findet häufig Anwendung in den Bereichen Rapid Prototyping, 3D-Druck und Reverse Engineering. Es können darauf auch Messungen und Soll-Ist-Vergleiche durchgeführt werden.
Von der ISO-Oberfläche des CT-Volumen zum STL
Jedes Dreieck erhält eine Fläche mit Orientierung (Standard Triangulation Language)