Reverse Engineering zum Volumenmodell

Das Reverse Engineering zum Volumenmodell hat das Ziel, aus einem 3D-Scan einen geschlossenen Volumenkörper in CAD zu erstellen. Der 3D-Scan wird dabei so genau wie möglich in ein CAD-Modell umgewandelt.
blurBlue
red 3
blurIMG
blurGreen

Wie wir das machen?

Weil bei diesem Reverse Engineering sowohl organisch geschwungene Oberflächen als auch Regelgeometrien (kantige Formen, Bohrungen, Gewinde) in einem Modell kombiniert werden können, spricht man auch von einem “Hybrid”. Die CAD-Daten werden nach dem Reverse Engineering in den CAD Austauschformaten STEP, IGES oder XT bereitgestellt.

Beim Reverse-Engineering zum Volumenmodell wird die Bauteilgeometrie von uns nicht idealisiert oder optimiert, um beispielsweise Fertigungsdefekte zu kompensieren. Stattdessen
überführen wir den 3D-Scan eins zu eins in ein Volumenmodell, um die Abweichungen so gering wie möglich zu halten. Sollte eine Optimierung der Geometrie gewünscht sein, bieten wir separat das Reverse-Engineering zum parametrischen Modell mit Konstruktionshistorie an.

Reverse-Engineering zum Volumenmodell, originaler 3D-Scan links, CAD Volumenmodell rechts.

Wie funktioniert das Reverse Engineering
zum Volumenmodell
?

Der Reverse Engineering-Prozess ist die Näherung gemessener Daten (3D-Scan) durch ein CAD-Modell. Das heißt:  wir nähern uns mit dem Volumenmodell dem 3D-Scan so nah wie möglich an. Dabei stehen uns alle CAD-Modellierungstechniken zur Verfügung, mit der sich ein geschlossenes Volumenmodell erstellen lässt.

Zum Beispiel:

  • Erstellung von Volumenkörpern mittels Extrusion oder Rotation aus 2D-Zeichnungen.
  • Boolsche Operationen, um aus geometrischen Primitiva durch Vereinigung und Subtraktion Volumenkörper zu erstellen (Constructive Solid Geometry).
  • Flächenmodellierung und Schließen zum Volumenmodell.


Regelgeometrien werden rekonstruiert, während organisch geschwungene Oberflächen mit NURBS-Freiformflächen direkt vom 3D-Scan abgeformt werden. Dabei müssen die NURBs-Leitkurven so erzeugt werden, dass sie sich optimal mit der Regelgeometrie verbinden lassen. Weil beide Geometrien in einem Modell kombiniert werden können, spricht man auch manchmal von einem „Hybrid“. Das Ziel ist ein geschlossen und wasserdichtes Volumenmodell.

3D-Scan des Bauteils mit dem GOM Core Scanner.

Zielsetzung des Reverse Engineerings zum Volumenmodell

Durch Reverse-Engineering erzeugtes CAD-Volumenmodell mit Regelgeometrien und Freiformflächen

Genauigkeit ist für uns der entscheidende Faktor beim Reverse Engineering zum Volumenmodell. Reverse Engineering und der 3D-Scan sollten hierbei nur minimal voneinander abweichen. Daher optimieren wir die Bauteilgeometrie nicht, denn das würde zulasten der Genauigkeit gehen.

Anwendungsbeispiel

Reale Objekte, wie beispielsweise Kunststoffteile, sind oft leicht verformt.  Beim Reverse Engineering zum Volumenmodell übernehmen wir diese Ungenauigkeiten des Bauteils. So wird zum Beispiel ein gescannter Winkel von 89° von uns genauso übernommen und nicht etwa auf einen Winkel von 90° korrigiert, denn das würde die Reverse-Engineering-Genauigkeit verringern. Eine Optimierung oder Idealisierung der Bauteilgeometrie führen wir nur beim Reverse Engineering zum parametrischen Modell mit Konstruktionshistorie durch.

Um die unvermeidlichen, minimalen Abweichungen zwischen originalem 3D-Scan und Volumenmodell zu dokumentieren, liefern wir mit jedem Reverse Engineering auch immer eine Abweichungsanalyse.

Abweichungsanalyse, die die Unterschiede zwischen 3D-Scan und dem durch ReverseEngineering erzeugten Volumenmodell zeigt.

Vor- und Nachteile des Reverse Engineerings zum Volumenmodell

Beispieldaten zum Download

3D-Scanvorgang des Bauteils mit gleichzeitiger Abbildung auf dem Computermonitor

Wir haben alle 3D-Daten unseres Beispielmodells – sowohl den originalen 3D-Scan als auch das Volumenmodell – für zum Download bereitgestellt. So können Sie die Daten in Ihrer eigenen CAD-Software testen und entscheiden, ob das Volumenmodell für Ihre Anwendung das Richtige ist. Auch die Abweichungsanalyse, die 3D-Scan und CAD-Modell vergleicht, finden Sie hier zum Download:

Ein Modell - viele Anwendungen

Das Reverse Engineering zum Volumenmodell ist für einen Großteil aller Anwendungsfälle bestens geeignet. Lediglich, wenn ein optimiertes parametrisches CAD-Modell mit Konstruktionshistorie benötigt wird, eine technische Zeichnung erforderlich ist oder eine automatische Flächenrückführung gewünscht wird, wählen wir ein anderes Reverse Engineering Verfahren. Jedem Reverse Engineering fügen wir eine farbcodierte Abweichungsdarstellung bei, damit Sie den originalen 3D-Scan und das CAD-Volumenmodell vergleichen können.
Originaler 3D-Scan und CAD-Volumenmodell übereinandergelegt.

Häufig Gestellte Fragen

Das Reverse Engineering zum Volumenmodell erlaubt die Umwandlung eines 3D-Scan (STL) in ein CAD-Volumenmodell (STEP). Dabei wird versucht, die Abweichungen zwischen 3D-Scan und Volumenmodell so gering wie möglich zu halten. Es erfolgt keine Optimierung der Geometrie, das heißt: Fertigungsdefekte im Bauteil werden übernommen. Das resultierende Volumenmodell kann aus Regelgeometrien und/oder komplexen NURBS-Freiformflächen bestehen. Es ist auch ein Hybridmodell möglich, das beide Geometrievarianten im Volumenmodell vereint.

Die Grundlage für das Reverse Engineering zum Volumenmodell ist ein 3D-Scan, der als Polygonnetz/Mesh (STL-Format) oder als Punktwolke vorliegt. Sollte kein 3D-Scan vorliegen, bietet Holocreators Ihnen auch gerne das 3D-Scanning Ihres Bauteils an.

Beim Reverse Engineering zum Volumenmodell werden Regelgeometrien rekonstruiert und NURBSFlächen (Freiformflächen) vom 3D-Scan abgeformt.

Hybridmodelle, die beide Geometrievarianten miteinander vereinen, sind somit möglich. Das fertige Volumenmodell kann mit den meisten konventionellen CAD-Programmen begrenzt bearbeitet werden. Regelgeometrische Elemente, wie beispielsweise Bohrungen und Gewinde, lassen sich dabei verändern, während Freiformflächen nicht bearbeiten werden können.

Das durch Reverse Engineering erzeugte Volumenmodell kann in den neutralen CAD-Austauschformaten STEP, IGES oder X_T exportiert werden.

Das Reverse Engineering zum Volumenmodell weißt eine hohe Genauigkeit auf. Im Durchschnitt ergeben sich Abweichungen von 0,05 mm bis 0,1 mm zwischen dem Original des 3D-Scans und dem erzeugten Volumenmodell. Dort, wo die NURBS-Flächen (Freiformflächen) automatisch vom zugrundeliegenden 3D-Scan abgeformt wurden, ist die Genauigkeit höher als in Bereichen, wo Regelgeometrien manuell rekonstruiert werden.

Wir fügen jedem Volumenmodell eine farbcodierte Abweichungsanalyse bei, aus der Unterschiede zwischen dem 3D-Scan und dem Modell ersichtlich sind.

Brauchen Sie Hilfe bei Ihrem Reverse Engineering-Projekt?

Holocreators bietet professionellen 3D-Scan-Service und Reverse Engineering. Wir würden uns freuen, auch Ihren 3D-Scan in ein Volumenmodell umzuwandeln und beraten Sie gern bei Ihrem individuellen Projekt.

Melden Sie sich für den Holocreators Newsletter an

In unseren Videos behandeln wir Themen rund um das 3D-Scanning und Reverse Engineering. Gerne benachrichtigen wir Sie, wenn ein neues Video zur Verfügung steht.

Anfrage an Holocreators

  • JPG, PDF, or PNG max 100 MB
    Ziehe Dateien hier her oder
    Akzeptierte Dateitypen: jpg, png, pdf, jpeg, Max. Dateigröße: 100 MB.

    Wir danken Ihnen!

    Unser Vertreter wird sich in Kürze mit Ihnen in Verbindung setzen

    Wir danken Ihnen!

    Wir freuen uns, dass Sie sich für unseren Newsletter angemeldet haben
    sparks