Artec-Scanner sind bei den US Air Force Advanced Manufacturing Olympics dabei

03/12/2020

Von Loretta Marie Perera

Als das Team von 3D Printing Colorado zum ersten Mal auf einen LinkedIn-Beitrag über eine Scan-Challenge mit kurz bevorstehendem Abgabetermin stieß, wussten sie, dass es sich lohnen würden, sich noch schnell etwas für die Teilnahme auszudenken.

„Wir stellten einige Nachforschungen über die Veranstaltung an und beschlossen, dass wir für den Wettbewerb gut geeignet wären“, erinnert sich Marketing-Koordinator David Cano. Nachdem er für eine 3D-Scanning und Reverse-Engineering-Challenge namens „Box of Parts“ angenommen worden war, gingen die Vorbereitungen los. „Wir dachten, wir wären gut gerüstet, um in diesem Bereich einen brauchbaren Wettbewerbsbeitrag anzubieten... also haben wir uns darauf eingelassen“, sagte er.

Nick Conklin von 3D Printing Colorado guckt zu, wie Artec Eva mit einem Roboterarm arbeitet

In der Kiste waren hauptsächlich mechanische Teile. Die Materialien und Oberflächen reichten von glänzendem Stahl bis hin zu stumpfem Gummi. Bei einer solchen Vielfalt entschied das Team sich für ein Palette an Artec 3D-Scannern. Zum Scannen der Gegenstände in der Kiste verwendeten die Spezialisten Artec Leo, Eva und Space Spider. Um die Scanner noch weiter zu nivellieren, wurde RoboticScan eingesetzt. Diese hochpräzise automatisierte Scan-Station spart Zeit und reduziert jedes Risiko menschlicher Fehler, da sie selbständig erfasst und in kürzester Zeit die besten Ergebnisse liefert.

Cano sagt: „Wir konnten etwas wirklich Gutes abliefern, wobei wir uns auf unsere fundierte Branchenerfahrung, eine Artec 3D Gold-Zertifizierung, 3D-Scan-Ausrüstung und Software-Tools, unsere einzigartigen Innovationsideen und großartigen Videoinhalte zurückgreifen konnten, um unsere Fähigkeiten zu präsentieren.“

Zwar würde das Team gegen eine harte Konkurrenz antreten – darunter andere große Teams, Unternehmen, die sich zusammengeschlossen hatten, Firmen mit Millionenbudgets oder Zugang zu weit mehr Ressourcen –, jedoch war 3D Printing Colorado mit Artec Scannern ausgestattet und daher für die Aufgabe gut gerüstet. „Wir waren nur zu fünft, und wir nutzten die Fähigkeiten und Tools, die wir hatten, um gegen eine sehr starke Konkurrenz anzutreten“, sagt Nick Yosha, VP of Sales and Marketing.

„Neben dem Scan-Wettbewerb mussten wir die ganze Zeit auch weiter ein Unternehmen führen. Wenn wir noch andere Scanner oder Software verwendet hätten, wäre das wirklich sehr, sehr schwer geworden.“

Mit einer Reihe von Artec Scannern im Einsatz war das Team in der Lage, die Eigenschaften jedes Scanners entsprechend jedem Objekt und seine anspruchsvolleren Teile anzuwenden. In einigen Fällen wurden Scanner kombiniert, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Zum Beispiel erforderte ein Motorteil, bekannt als Rear Engine Frame Gas, eine Kombination aus Scannern und unserem Fachwissen. „An diesem Teil konnten wir unsere Scan-Expertise gut demonstrieren, wobei wir eine Kombination von Scannern verwendeten, um Daten mit sehr hoher Genauigkeit in kürzester Zeit zu erfassen“, sagt Applications Engineer II Nick Conklin.

„Wir benutzten den Leo, um schnell ein Composite aufzunehmen und dann mit hochpräzisen Scandaten aus dem Spider zu füllen. Dank der Artec-Scanner ging der größte Teil des Scannens schnell und einfach über die Bühne“, fügt Cano hinzu.

Mit Artec Leo, dem ersten 3D-Scanner mit Verarbeitung „an Bord“, können Sie auf dem hinteren Touchpanel-Bildschirm in Echtzeit zusehen, wie die 3D-Replik aufgebaut wird. Auf dem Bildschirm können Sie das 3D-Modell drehen, überprüfen, dass Sie alle Oberflächen Ihres Objekts erfasst haben, und eventuell übersehene Teile nachtragen. Dies ermöglicht Ihnen einen äußerst einfachen und intuitiven Arbeitsablauf. Und im HD-Modus können Sie jetzt noch mehr erwarten: etwa eine verdoppelte Auflösung, mit der feine Linien, scharfe Kanten und tiefe Geometrien perfekt erfasst werden, und zahlreiche neue Funktionen, die für die effektive Erfassung komplizierter Details und komplexer Oberflächen entwickelt wurden.

RoboticScan ermöglicht fehlerfreie und superschnelle Scans

Mit anderen Teile wiederum kamen auch einzelne Scanner klar. Beim Scannen von kettenbetriebenen Rädern für obenliegende Ventile waren interne Geometrien ohne korrekte Winkel oder Verspannungen schwer zu scannen, erklärte Conklin. „Dieses Teil hatte auch mehrere bewegliche Komponenten, die zerlegt werden mussten, damit wir sie richtig scannen konnten“, fügte er hinzu. „Für diesen Part setzten wir ausschließlich Spider ein.“

Space Spider ist ein hochauflösender 3D-Scanner mit Blaulicht-Technologie, der erstmals für den Einsatz an Bord der Internationalen Raumstation entwickelt wurde. Space Spider ist darauf spezialisiert, sowohl kleine Teile als auch komplizierte Details größerer Teile zu erfassen, und das alles in hoher Auflösung.

Wir stellen einige Mitglieder der Artec-Familie vor: Nick Yosha von 3D Printing Colorado mit den Artec Scannern Eva, Leo und Space Spider

Und obwohl einige Teile durch Herausforderungen darstellten, konnten das Team und seine Scanner alles leicht angehen und erledigen, so dass zwischendurch auch Zeit für ein bisschen Spaß blieb.

„Es war zwar das erste Mal, dass wir diese speziellen Teile scannten, jedoch hatten wir bereits Erfahrung mit dem Scannen mechanischer Teile im Allgemeinen“, so Conklin. „Insgesamt war das Scannen der Teile ein Kinderspiel. Wir haben alle Scans am ersten Morgen des Wettbewerbs abgeschlossen. Alle anderen Scans waren für B-Roll-Videomaterial bestimmt.“

Als Teil der US Air Force Advanced Manufacturing Olympics unterstreicht die Scan-Challenge das Interesse der Luftwaffe an diesem Thema, wofür auch der zunehmende Einsatz von 3D-Scannen in der Luft- und Raumfahrtindustrie spricht. Dies reicht von der Digitalisierung von Altkomponenten und In-Situ-Reparaturen über das Scannen beschädigter Teile bis hin zur Ermöglichung der Verwendung von Altkomponenten für eine Topologieoptimierung zur Treibstoffreduzierung und Leistungssteigerung. Und das sind lediglich einige Beispiele zu nennen.

„3D-Scannen spielt in der Luftfahrt bereits eine große Rolle“, sagt Conklin und wies auf sich immer mehr beschleunigende Innovationen, Entwicklungsprozesse und genauere Simulationen hin. Und das ist gerade einmal eine Momentaufnahme. Mit Blick auf die Zukunft gibt es zahllose Möglichkeiten, wie das 3D-Scannen bald in Einsätze der Luftwaffe integriert werden kann, etwa durch die Möglichkeit, feindliche Standorte schnell und genau zu analysieren und Reparaturen im Weltraum zu ermöglichen, ohne an Bodeningenieurteams gebunden zu sein.

„Wettbewerb entfacht immer Innovation, daher fand ich es wirklich clever von der Luftwaffe, den Scan- und Fertigungsbranchen etwas zu bieten und die Besten der Besten im Land miteinander konkurrieren zu lassen, um die besten Lösungen zu finden“, sagte Cano.

Während sich das Team auf ihre einzigartigen 3D-gedruckten Bronzemedaillen freut (es ist geplant, auch diese in 3D zu scannen!), hat es sich bereits auf den Wettbewerb im nächsten Jahr eingestellt. „Wir hatten eine Menge Spaß, und wir wollen das unbedingt wiederholen“, sagt Yosha.

„Es war eine Wucht“, fügte Cano hinzu. „Und beim nächsten Mal werden wir den ersten Platz belegen!“