In weniger als einer Stunde mit Artec Leo und Design X eine Abgasanlage nachbauen

By Matthew McMillion

Zusammenfassung: Ein Artec Vertragshändler mit Gold-Status führte vor, wie man schnell und einfach die Unterseite eines Volvo XC90 scannen und die Abgasanlage des Fahrzeugs in CAD-Software neu gestalten kann.

Das Ziel: Mit einem drahtlosen tragbaren 3D-Scanner das Fahrwerk des Volvo in 10 Minuten digital zu erfassen, dann das 3D-Modell in Geomagic Design X zu exportieren und das Abgassystem in weniger als einer Stunde neu zu gestalten.

Verwendete Werkzeuge: Artec Leo, Geomagic Design X

Innerhalb von zehn Minuten scannt Stuart Bell von Reality 3D das Fahrwerk eines Volvo XC90 mithilfe von Artec Leo.

Kfz-Teile nachzubauen ist nicht ganz einfach, insbesondere bei modernen, leistungsstarken Fahrzeugen, die geringere Konstruktionstoleranzen aufweisen. Neue Komponenten müssen deshalb perfekt an die Bauweise und die technischen Anforderungen des Wagens angepasst werden.

Auch das Aufspüren exakter CAD-Modelle von Kfz-Teilen ist oft schwierig bis unmöglich – vor allem bei älteren Komponenten, die im Handel nicht mehr erhältlich sind. Deshalb arbeiten immer mehr Konstruktionsingenieure zunächst mit Reverse Engineering, um Neukonstruktionen umzusetzen.

Für dieses Verfahren werden schon seit Jahren 3D-Scans eingesetzt. Sie haben sich als extrem effektiv erwiesen, denn sie liefern im Vergleich zu anderen Methoden hochpräzise Ergebnisse zu einem Bruchteil des finanziellen und zeitlichen Aufwands.

Fast fertig: der Scan des Volvo-XC90-Fahrwerks mit Artec Leo.

Der Artec Gold Reseller Reality 3D hat demonstriert, wie man 3D-Scans und CAD-Software für das Reverse Engineering der Abgasanlage eines Volvo XC90 einsetzt. Mit dem professionellen Handscanner Artec Leo erfasste er den kompletten Unterbau des Wagens in nur zehn Minuten.

Artec Leo ist ein leistungsfähiger, kabelloser 3D-Scanner mit automatischer Onboard-Verarbeitung und einem Akkupack. Seine intuitive Funktionalität macht ihn bei Einsteigern ebenso beliebt wie bei Scan-Profis.

Auf dem integrierten Touchscreen kann der Nutzer die Entstehung des Scans in Echtzeit mitverfolgen, das Bild in verschiedene Richtungen drehen und prüfen, ob das Objekt komplett erfasst wurde. Die hohe Datenerfassungsrate des Artec Leo ermöglicht es, in wenigen Minuten mittelgroße Objekte in brillanter Farbqualität aufzunehmen.

Scan von Artec Leo in der Nachbearbeitungssoftware Artec Studio.

Nach dem Scannen der Unterseite des Volvos wurden die Scandaten in Artec Studio nachbearbeitet – was wenig Aufwand erforderte und nur 15 Minuten dauerte. Artec Studio ist eine branchenweit anerkannte Software, die mit allen 3D-Scannern von Artec integriert ist. Über ihre intuitive, mit zahlreichen Funktionen ausgestattete Nutzeroberfläche lassen sich die Daten direkt in SOLIDWORKS, AutoCAD und Design X exportieren. In Artec Studio können zudem Spiegelungen entfernt und 3D-Scans in Rekordzeit optimiert werden.

Ausrichtung der Scans in Artec Studio.

Im nächsten Schritt führte das Team von Reality 3D eine globale Registrierung durch, das heißt, alle Scandaten wurden an demselben globalen Koordinatensystem ausgerichtet. So ließen sich unerwünschte Daten mit dem Radierer-Tool entfernen, um den Teil des Scans, der für die CAD-Konstruktion verwendet werden soll, optimal aufzubereiten. Anschließend erfolgte eine scharfe Fusion, die alle Scans zu einem einzigen Polygonnetz zusammenführt.

Scharfe Fusion: Scans werden zu einem Polygonnetz zusammengeführt.

Anschließend verringerte Reality 3D mithilfe der Netzvereinfachungsfunktion die Größe des Polygonnetzes. Hierbei wird die Zahl der Polygone reduziert, wodurch sich das Modell leichter bearbeiten lässt. Über die Einstellungsoptionen lässt sich vermeiden, dass wichtige Details verloren gehen.

Durch die Netzvereinfachung wird die Größe des Polygonnetzes verringert.

Danach wurde das 3D-Modell als STL-Datei für die CAD-Bearbeitung in Geomagic Design X importiert.

Export in Design X für die CAD-Bearbeitung.

In Design X importierte das Team die STL-Datei und wählte mithilfe des Pipe-Wizard-Assistenten das vorhandene Auspuffrohr für das Reverse Engineering aus. Durch die Angabe von Form, Größe und anderer Eigenschaften erstellten sie Schritt für Schritt ein neues, hochleistungsfähiges Abgassystem.

Design X, wo in den nächsten Minuten das neue Abgassystem konstruiert wird.

Schließlich wurden noch kleinere Änderungen vorgenommen, um die Auspuffrohre perfekt an die anderen Komponenten, die sich an der Unterseite des Wagens befinden, anzupassen. Nach insgesamt 30 Minuten Arbeit in Design X war alles fertig. Das Ergebnis ist ein messtechnisch präzises CAD-Modell eines individuellen Abgassystems, bei dem Durchmesser, Länge und Konturen der neuen Rohre tadellos zu den vorhandenen Komponenten und der Bauweise des Wagens passen.

Konstruktion eines Doppelauspuffs, der perfekt zur Bauweise des Wagens passt.

Folgende Zeit wendete das Team insgesamt auf: Scannen mit Artec Leo: zehn Minuten; Nachbearbeitung in Artec Studio: 15 Minuten; CAD-Bearbeitung in Design X: 30 Minuten.

Fertiges Abgassystem, konstruiert in weniger als einer Stunde.