Inhaltsverzeichnis
1. Was ist Reverse Engineering?
2. Wie Reverse Engineering den 3D-Druck ergänzt
3. Das Vorgehen im Reverse Engineering (Prozess)
4. Spezialisierte Unternehmen
1. Was ist Reverse Engineering?
Reverse Engineering ist ein Prozess, bei dem ein bestehendes Produkt oder System analysiert und in seine Bestandsteile zerlegt wird, um seine Funktionen und Struktur zu verstehen. Dieser Prozess kann durch verschiedene Techniken wie 3D-Scannen, manuelles Vermessung und Datenverarbeitung erreicht werden. Reverse Engineering bringt viele Vorteile in der Produktentwicklung, indem es Ingenieuren und Designern ermöglicht, bereits bestehende Produkte zu verbessern, Fehler zu beheben und neue Designs zu erstellen, die auf bewährten Konzepten basieren.
2. So ergänzt Reverse Engineering den 3D-Druck
Im Kontext des 3D-Drucks ist Reverse Engineering ein wertvolles Werkzeug. Es ermöglicht die genaue Reproduktion von physischen Objekten in ein 3D-Model, die dann für die additive Fertigung genutzt werden können. Dies ist besonders nützlich in Bereichen der Fertigung, wo es oft notwendig ist, alte oder beschädigte Teile zu ersetzen, die nicht mehr hergestellt werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Möglichkeit, bestehende Designs zu analysieren und zu verbessern. Durch das 3D-Scannen und Analysieren von Objekten können Ingenieure und Designer die Struktur und Funktion verstehen und darauf aufbauend optimierte Designs entwickeln.
Auch wenn selten darüber gesprochen wird, Reverse Engineering wird in vielen Branchen auch für die Analyse von Konkurrenzprodukten verwendet. Dabei werden auf Grundlage der bestehenden Struktur Bauteiloptimierungen erstellt. Diese umfassen die Topologieoptimierungen, die Formoptimierungen und die Querschnittsoptimierungen. Die aus dieser Umstrukturierung resultierenden Bauteilgeometrien sind oft sehr komplex und bestehen zum Großteil aus organischen Formen. Für die Produktion solcher Geometrien sind Verfahren aus der additiven Fertigung prädestiniert.
Wenn Druckdaten zu einem komplexen Bauteil fehlen, ist ein manuelles Messen und Rekonstruieren sehr zeitaufwendig oder gar nicht möglich. In solchen Fällen wird das Bauteil zunächst in einem hochaufgelösten 3D-Scan erfasst. Auf Grundlage des 3D-Scans können alle Details aus dem physischen Bauteil ins CAD-Modell übertragen werden.
Mit dieser Methode ist auch die Rekonstruktion von komplexen Baugruppen, die aus tausenden Einzelteilen bestehen, möglich. Mit dem Einsatz industrieller 3D-Scanner und der entsprechenden Expertise im Reverse Engineering, wird auch eine schnelle Prototypenerstellung realisiert. Anstatt ein Objekt von Grund auf neu zu entwerfen, kann ein bestehendes Objekt gescannt, rekonstruiert und für den 3D-Druck von Prototypen verwendet werden. Dies spart insbesondere Zeit und Kosten bei der Entwicklung neuer Produkte.
3. Das Vorgehen im Reverse Engineering Prozess
- 1. 3D Scan: Hierbei wird das physische Objekt mit einem 3D-Scanner gescannt, um eine Wolke aus Millionen von einzelnen Punkten zu erstellen – die sogenannte Punktewolke. Für das Erfassen des Bauteils gibt es verschiedene Arten von Technologien, darunter Laserscanner, Streifenlicht-Scanner und industrielle Computertomografen. Jede Technologie hat seine eigenen Vor- und Nachteile, und die Wahl hängt hauptsächlich von der Größe, der Geometrie und des Materials des Bauteils sowie den gewünschten Ergebnissen ab.
- 2. Datenverarbeitung: In der anschließenden Triangulation berechnet eine Software aus der Punktewolke ein Polygonnetz im STL-Format. Hochqualitative 3D-Scans können je nach Anwendungsfall direkt für den 3D-Druck genutzt werden. Dafür wird das Polygonnetz bestmöglich idealisiert, das heißt Defekte oder Fremdkörper, die vom physischen Bauteil übernommen wurden, werden im Polygonnetz weitestgehend neutralisiert.
- 3. Flächenrückführung: Je nach Geometrie und Einsatzzweck des Bauteils, kommen bei der Flächenrückführung unterschiedliche Techniken zum Einsatz. Komplexe Bauteile erfordern für eine exakte Rekonstruktion oft eine Kombination aus unterschiedlichen Techniken. Ähnlich wie bei einer Neukonstruktion müssen dabei funktionsrelevante Aspekte beachtet werden, wie etwa die Passgenauigkeit zu anderen Geometrien innerhalb einer Baugruppe. Das Resultat einer professionell durchgeführten Flächenrückführung sind hochqualitative Konstruktionsdaten die der Struktur und Verwendbarkeit von Neukonstruktionen entsprechen. Für ein optimales Druckergebnis werden weitere, dem Druckverfahren entsprechende, Anpassungen vorgenommen.
4. Spezialisierte Unternehmen
Das Unternehmen ASEC Messtechnik hat sich auf 3D-Scan-Dienstleistungen und komplexe Reverse Engineering Prozesse spezialisiert. Mit unterschiedlichen Technologien aus der 3D-Messtechnik werden dort sehr kleine Bauteile von wenigen Millimetern bis zu kompletten Industrieanlagen digitalisiert und bis ins kleinste Detail in ein 3D-Modell konvertiert. Durch eine Expertise, die auf 25 Jahren Erfahrung als Dienstleister beruht, kennt das ASEC Team die branchenspezifischen Anforderungen an technische Bauteile.
Mit einer eigenen Abteilung für Additive Fertigung werden die rekonstruierten und optimierten Druckdaten für die Fertigung von Prototypen, Werkzeugen, Ersatzteilen, Muster und Kleinserien verwendet. Durch eine vielseitige Auswahl an 3D-Druckverfahren und Materialien bieten sie ihren Kunden hohe Flexibilität für die Auswahl der besten Kombination für ein bestimmtes Projekt.
Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der präzisen Fertigung von Funktionsteilen. Diese werden anschließend im Rahmen einer Qualitätskontrolle geometrisch vermessen und hinsichtlich der geforderten Kriterien geprüft.
