Reverse Engineering
Vom fertigen Bauteil zu den Konstruktionsdaten – darauf beruht das Prinzip des Reverse Engineering. Dieses Vorgehen dreht also den klassischen Konstruktionsprozess um, in dem ausgehend vom bereits bestehenden Produkt ein digitales Datenmodell erstellt wird.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Reverse Engineering?
Reverse Engineering, auf Deutsch Flächenrückführung, bezieht sich auf den Prozess, bei dem ein reales Bauteil in ein CAD-Modell rückgeführt wird, um dessen Design, Geometrie und Funktion zu rekonstruieren. Im Zusammenhang mit STL-Daten, einem weit verbreiteten Dateiformat, bedeutet „Reverse Engineering“ das Umwandeln der STL-Daten in ein 3D-Modell. Ausgabeformate sind beispielsweise IGES, STEP oder SAT.
Quality Analysis erstellt Ihr 3D-Modell
Flächenrückführung ist der Begriff, der verwendet wird, um den Prozess zu beschreiben, bei dem die Oberflächen eines realen Objekts digitalisiert und in ein CAD-Modell umgewandelt werden. Dies ist besonders in der industriellen Fertigung und im 3D-Druck von Bedeutung, da es oft notwendig ist, bestehende Objekte zu rekonstruieren, wenn keine digitalen Modelle oder Konstruktionszeichnungen vorliegen. Mittels Industrieller Computertomographie oder Optischer Messtechnik (Kamerasysteme) erfassen wir für Sie die Geometrie Ihres Bauteils mit höchster Genauigkeit.
Wie funktioniert das Reverse Engineering?
Reverse Engineering (Flächenrückführung) ist der Prozess, bei dem ein bestehendes, physisches Objekt oder System analysiert wird, um dessen Struktur, Funktion und Design zu rekonstruieren. Dies geschieht häufig, wenn keine Original-CAD-Daten oder Konstruktionszeichnungen vorliegen.
Die Schritte des Reverse Engineerings im Überblick
1
Scannen des Bauteils:
Zuerst wird das zu rekonstruierende Bauteil mit einem 3D-Scanner oder Computertomographen erfasst. Dies erzeugt eine Punktwolke oder ein Mesh, die die Oberfläche des Objekts abbildet.
2
Import in Software:
Die gescannten Daten werden in die Engineering Software importiert. Hier werden die Daten verarbeitet und in ein CAD-kompatibles Modell umgewandelt.
3
Flächenrückführung und Modellgenerierung:
Die Software rekonstruiert die gescannten Daten in präzise CAD-Oberflächen oder geometrische Formen. So wird ein Modell erstellt, das für Fertigung oder Design genutzt werden kann.
4
Export der CAD-Modelle:
Das erstellte Modell kann anschließend im IGES-, STEP- oder SAT-Dateiformat exportiert werden, was es ermöglicht, das Modell in verschiedenen CAD-Systemen zu verwenden.
Wozu wird Reverse Engineering genutzt?
Reverse Engineering wird verwendet, um aus gescannten Daten präzise 3D-CAD-Modelle von realen Bauteilen zu erstellen. Sie ermöglicht die Rekonstruktion von Bauteilen ohne vorhandene CAD-Daten, die Anpassung von Designs und die Optimierung von Fertigungsprozessen. Die Software wird daher vor allem zur digitalen Rekonstruktion und Optimierung von Objekten in der Produktentwicklung, Fertigung, Reparatur und vielen spezialisierten Branchen eingesetzt.
Anwendungsgebiete des Reverse Engineerings
Prototypenentwicklung und Produktdesign
Schnelle Erstellung und Anpassung von 3D-Modellen für neue Produkte.
Ersatzteilfertigung und Reparatur
Nachfertigung von Bauteilen ohne Original-CAD-Daten.
Medizintechnik
Maßgeschneiderte Prothesen und Implantate durch Scannen individueller Körperteile.
Kunst und Kulturerbe
Rekonstruktion und Digitalisierung von historischen Objekten.
Fertigung und Maschinenbau
Optimierung und Herstellung von Maschinenkomponenten und Werkzeugen.
Additive Fertigung
Nachbildung, Optimierung und Individualisierung bestehender Bauteile in druckbare CAD-Modelle.
Automobilbranche
Analyse von bestehenden Fahrzeugkomponenten zur Entwicklung, Optimierung und für die Reparatur.
Luft- und Raumfahrtindustrie
Analyse, Reproduktion, Modernisierung und Fehlerbehebung kritischer Bauteile, oft zur Ersatzteilbeschaffung oder Leistungsoptimierung.
3D-Messverfahren, die eingesetzt werden
3D-Messverfahren spielen eine entscheidende Rolle für die Analyse und Rekonstruktion der Bauteile. Durch ihren Einsatz ist es möglich, detaillierte Einblicke in die komplexe Struktur von Objekten – sowohl ihrer Oberfläche als auch ihres Inneren – zu gewinnen und diese digital nachzubilden. Bei Quality Analysis kommen zwei fortschrittliche Verfahren zur strukturellen Erfassung von Bauteilen zum Einsatz:
Zum einen wird die Industrielle Computertomographie verwendet, die in der Lage ist, sowohl die äußere als auch die innere Struktur eines Bauteils in höchster Präzision zu erfassen und das schnell und zerstörungsfrei.
Ein anderes Verfahren zur digitalen Rekonstruktion ist die Optische Messtechnik. Sie ist besonders geeignet, um große und komplexe Bauteile aus unterschiedlichsten Materialien genau zu vermessen. Dank der mobilen Technologie der Optischen Messtechnik können wir sogar direkt bei Ihnen vor Ort arbeiten. So sind wir in der Lage, Ihre Teile vor Ort zu digitalisieren, Flächenrückführungen vorzunehmen und auf Ihre individuellen Anforderungen und Wünsche gezielt einzugehen.
Verschiedene Verfahren der Flächenrückführung
In der Flächenrückführung unterscheidet man zwischen zwei Verfahren: der einfachen Flächenrückführung und der konstruktiven Flächenrückführung. Beide Verfahren unterscheiden sich vor allem in der Komplexität und Präzision der erzeugten Modelle:
Einfache Flächenrückführung
Bei der einfachen Flächenrückführung wird aus den gescannten Daten ein unregelmäßiges Netz, meist bestehend aus Dreiecken, erzeugt, das die Geometrie des Objekts abbildet. Man kann sich dies vereinfacht als das Aufspannen einer Haut über die Oberfläche des Objekts vorstellen. Diese Methode eignet sich vor allem für die schnelle und kostengünstige Rekonstruktion von einfachen oder weniger komplexen Oberflächen. Die erzeugten Modelle sind in der Regel weniger präzise und bieten keine bearbeitbaren geometrischen Flächen.
Konstruktive Flächenrückführung
Die konstruktive Flächenrückführung ermöglicht die Transformation bestehender Bauteile in hochpräzise digitale Modelle, die auf einer parametrischen Geometrie basieren. Ein entscheidender Vorteil dieser Methode liegt in der Flexibilität der parametrischen Modelle: Durch die Definition von Parametern und Beziehungen können Änderungen am Modell schnell umgesetzt werden. Dadurch wird es möglich, verschiedene Varianten zu erproben oder Anpassungen effizient vorzunehmen.
Dank dieser Flexibilität ist die konstruktive Flächenrückführung besonders nützlich für die Designoptimierung, die Anpassung an spezifische Anforderungen und die Integration in den Produktionsprozess. Sie bietet eine wertvolle Grundlage für weitere Konstruktions- oder Analyseprozesse, da die erzeugten Modelle sowohl präzise als auch anpassbar sind, was den gesamten Entwicklungszyklus erheblich erleichtert.
Kurz zusammengefasst: Reverse Engineering
Reverse Engineering ist der Prozess, bei dem bestehende physische Objekte oder Bauteile analysiert und in digitale Modelle umgewandelt werden. Dies erfolgt häufig, wenn keine Original-CAD-Daten vorliegen. Der Prozess umfasst die Erfassung der Geometrie eines Objekts durch 3D-Scannen oder präzises Messen, gefolgt von der Umwandlung der Daten in ein bearbeitbares, parametrisches CAD-Modell. Reverse Engineering wird in Bereichen wie Produktentwicklung, Ersatzteilfertigung, Qualitätskontrolle, Designoptimierung und Reparatur eingesetzt, um Objekte zu rekonstruieren, zu verbessern oder nachzubauen. Es ermöglicht eine effiziente Rekonstruktion und Anpassung bestehender Designs und bietet eine wertvolle Grundlage für weitere Fertigungs- oder Analyseprozesse.
