Выбор 3D-сканера для реверс-инжиниринга
Приветствуем вас! Тема нового обзора от Top3DShop — обратное проектирование или реверс-инжиниринг. Сегодня познакомим наших читателей с технологией, расскажем о правилах подбора 3D-сканеров. Рассмотрим платные и бесплатные программы для обратной разработки.
Определение реверс-инжиниринга
Источник: 3daeroscan.com
Для создания проекта сложного объекта проще всего опираться на техническую документацию или чертежи разработчика. Однако в большинстве случаев доступ к такой информации закрыт. В этом случае используют реверс-инжиниринг (обратное проектирование). Технология разработана для создания модели физического объекта на основе исследования его параметров.
Сформированную при помощи 3D-сканирования CAD-модель можно доработать с целью улучшения ее характеристик, например, повышения производительности, увеличения срока службы. Обратное проектирование востребовано во многих областях: от крупных промышленных и ремонтных предприятий до средних и небольших мастерских сервисного обслуживания, рестайлинга и других сферах.
В связи с активным использованием трехмерной печати реверс-инжиниринг становится все более популярным. Создать модель объекта при помощи 3D-сканера и распечатать его на 3D-принтере может даже пользователь, только начинающий знакомство с цифровыми технологиями.
Компания ICON реставрирует раритетные автомобили. В работе использует разные модели 3D-сканеров для обратного проектирования нужных деталей.
Источник: 3dreveng.com
Процесс состоит из трех этапов:
- 1: при помощи сканирования получают облако точек для создания цифровой копии объекта;
- 2: из полученной информации создают 3D-модель;
- 3: готовят модель к производству: корректируют изображение, трансформируют в требуемый формат.
Важно правильно выбрать оборудование для решения задач пользователя. К примеру, для сканирования мелких музейных артефактов не имеет смысла работать времяпролетным сканером для крупногабаритных объектов, как и оцифровывать фюзеляж самолета высокоточным ручным 3D-сканером.
При помощи Creaform HandySCAN 700 NeoMetrix technologies проводит мероприятия метрологического контроля и создает проекты с использованием технологии обратной разработки.
Как изготовить новую делать при помощи обратного инжиниринга
1. Изучите объект. Напоминаем, что для работы со светоотражающими поверхностями нужно предварительно нанести матирующее средство, в противном случае оцифровать их будет невозможно. При необходимости наклейте маркеры-стикеры.
2. Оцифруйте деталь при помощи 3D-сканера. Труднодоступные участки, глубокие отверстия например, могут потребовать дополнительного сканирования.
3. Обработайте полученные данные: удалите лишние элементы, оптимизируйте размер, проверьте точность сшивки поверхностей.
4. Перенесите сетку в подходящее ПО.
5. Трансформируйте полигональные поверхности в твердотельные. Больше информации о создании трехмерных моделей вы найдете в этой статье.
6. Если требуется, внесите изменения в готовую модель.
7. Изготовьте новую делать на основе проекта при помощи станка с числовым программным управлением или распечатайте на 3D-принтере.
Creaform создает детали для авто при помощи 3D-сканера Creaform, и ПО Autodesk Inventor.
Кейсы
Обратное проектирование импеллера
Источник: 3d-scantech.com
Перед производителем стояла задача — устранить дефекты детали и усовершенствовать производственный процесс. Сложная геометрия импеллера с множеством мертвых углов и углублений, узкими щелями не позволяла произвести замеры при помощи щупа КИМ и другими традиционными методами. Для решения задачи использовали лазерный 3D-сканер и технологию реверс-инжиниринга.
Источник: 3d-scantech.com
Оцифровку производили при помощи ScanTech PRINCE — 3D-сканера высокой точности с разрешением 20 мкм, работающего на базе синего и красного лазеров. Прибор быстро переходит от одного режима к другому, работает с объектами сложной геометрии, не зависит от внешнего источника света.
Источник: 3d-scantech.com
В результате создали точную модель детали.
Источник: 3d-scantech.com
На базе готового проекта можно анализировать и корректировать объект.
Кейс Top 3D Shop: реконструкция детали при помощи реверс-инжинирингаЗадача, которую поставил клиент перед специалистами Top 3D Shop, — воссоздать поврежденную деталь из пластика.
В процессе использовали 3D-сканер RangeVision Pro, обратную разработку и трехмерную печать.
1 этап. Размер детали определил выбор оборудования. Длина 300 мм не позволяла разместить объект в камере настольного прибора с мультиосевой платформой. 3D-сканеры средней точности для работы с крупногабаритными предметами также не подходили для решения этой задачи. Из вариантов оставались ручные сканеры высокой точности или оптические настольные модели.
2 этап. Оценили геометрию предмета. Уровень сложности — средний, соответственно требуется сканер с точностью от 0,04 — 0,06мм.
На фото: модели после выполнения восстановительных работ.
3 Этап. Известно, что цена напрямую зависит от функционала 3D-сканера. Для решения задачи подходили модели разных производителей, таких как Scantech, Solutionix, ЗGOM. В рамках бюджета заказчика мы воспользовались сканером RangeVision Pro, который хорошо зарекомендовал себя в работе с небольшими предметами с точностью до 0,04 мм.
После оцифровки детали мы обработали модель и подготовили ее к 3D-печати.
Рекомендации по выбору 3D-сканера для реверс-инжиниринга
В первую очередь на выбор влияют размеры объектов. В зависимости от этого параметра следует определяться с типом устройства и технологией сканирования.
- Для работы с крупногабаритными предметами, размер которых превышает 10 000 мм по любой стороне, подходят времяпролетные сканеры. Ручные сканеры, работающие на базе структурированной подсветки или лазерные, не справятся с задачей. Также в этом случае, для повышения точности данных, можно использовать фотограмметрию.
- Для оцифровки объектов в диапазоне от 500 до 3000 мм лучше всего подходят портативные сканеры: лазерные или оптические.
- Для сканирования предметов 100 — 500 мм оптимальный вариант — напольные (на подставке) или настольные лазерные и оптические устройства. Лазерные модели дороже оптических аналогов. Для быстрого сканирования подходят некоторые мобильные лазерные 3D-сканеры.
- Мелкие предметы лучше сканировать стационарными оптическими приборами. Они бывают двух видов: универсальные и стоматологические.
Универсальные как правило укомплектованы мультиосевой поворотной платформой, или сами приборы свободно закреплены на осях. Такой тип устройств хорошо справляется с рельефными поверхностями.
Стоматологические сканеры оборудованы поворотными платформами, на которых предусмотрено крепление подставок для слепков и оклюдаторов. Приборы отличаются высоким разрешением и точностью.
Случаи, когда для оцифровки некрупных предметов (от 100 до 500 мм) можно использовать мобильные лазерные 3D-сканеры:
- регулярное сканирование;
- нет возможности доставить объект к месту расположения стационарного прибора;
- рабочее место слишком маленького размера для установки настольного или напольного прибора;
- поверхность предмета черного цвета или с сильными светоотражающими свойствами, затрудняющими захват оптическими приборами.
После выбора оборудования в зависимости от размеров объектов, важно определиться с точностью, допустимыми погрешностями и потребностью в метрологическом устройстве.
Видео демонстрирует пример использования лазерного 3D-сканера Faro Quantum ScanArm HD и 3D-принтера Stratasys Dimension 1200es для реверс-инжиниринга автомобильных запчастей.
ПО для создания 3D-моделей и реверс-инжиниринга
Программное обеспечение для получения полигональной модели
Источник: all3dp.com
Большинство программ, входящих в комплект поставки сканеров, создают облако точек и полигональные модели. Некоторое ПО, разработанное для оцифровки объектов и обратного проектирования, по-умолчанию совместимо с моделями 3D-сканеров известных производителей.
Программное обеспечение для трансформации данных в твердотельную модель
Источник: einscan.com
Geomagic Essentials – партнерский продукт известных производителей Shining 3D и 3D Systems для автоматической обработки данных и импорта в системы автоматизированного проектирования. ПО разработано для работы с изображениями, полученными при помощи Shining 3D EinScan Pro 2x.
Софт работает в сфере обратного проектирования и метрологического контроля. Позволяет создавать поперечные сечения, восстанавливать и выравнивать сетки, подгонять элементы. Программа оптимизирует работу специалистов, работающих с большим количеством информации.
На видео выше: демонстрация возможностей Geomagic Essentials специалистом Gregory George.
Источник: 3dsystems.com
Geomagic Design X – профессиональный программный продукт, разработанный для обработки сканов и проектирования. В ПО создают твердотельные модели с возможностью редактирования. Благодаря специально разработанным алгоритмам можно проектировать идеально стыкующиеся с существующими деталями компоненты.
Обработка облака точек, подгонка поверхности к 3D-сканам с высокой точностью и редактирование сетки, а также удобные и легкие инструменты применения этих функций позволяют быстро оптимизировать полученную со сканера 3D-модель, сгладить ее поверхности, заполнить отверстия и подготовить для полноценного сравнения с исходной.
Источник: all3dp.com
Autodesk Meshmixer — популярная бесплатная программа с широким набором инструментов для работы с полигональными сетками. В возможности ПО входит автоматический анализ и корректировка полученных изображений, подготовка моделей к печати, а также расчет необходимых поддержек. У Meshmixer понятный интерфейс и большое количество учебных видеороликов в свободном доступе.
Виодеоматериал от разработчика ПО — компании AutoDesk.
Программы для работы с твердотельными моделями
Источник: blog.trimech.com
SOLIDWORKS разработана для 3D-моделирования и обратного проектирования. Стандартный набор функций автоматизированного проектирования дополнен инструментами для моделирования пресс-форм, сварных узлов и деталей из листового металла. Пользователям доступна большая библиотека деталей и компонентов, множество аналитических возможностей. SOLIDWORKS признан одним из самых эффективных программных продуктов для проектной работы с трехмерными объектами.
Видео: обучающий материал ПО SolidWorks.
Источник: youtu.be
Solid Edge – несложный в обращении программный продукт для поэтапного создания объектов: моделирования, реверс-инжиниринга, анализа и решения ряда других задач.
При соответствии проекта ряду требований можно бесплатно работать с Solid Edge Premium на протяжении года. Разработчик регулярно обновляет ПО, создает обучающие программы, предлагает помощь экспертов и участников сообщества пользователей.
На видео: Siemens Software знакомит с возможностями программного обеспечения Solid Edge 2021.
Источник: all3dp.com
Autodesk Fusion 360 разработана для работы с твердотельными моделями. Программа и дополнительные модули бесплатны.
На видео: пример работы с деталью в Fusion 360.
Интеллектуальное право и реверс-инжиниринг
Источник: scantech.com
Обратное проектирование тесно связано с вопросом об авторском праве. Доступность цифрового оборудования и технологии дает возможность несанкционированного доступа к проектам производителей, на разработку которых могли быть потрачены огромные усилия и инвестиции.
Производители вынуждены экспериментировать с вариантами защиты интеллектуальной собственности. Например — оснащая продукцию аутентификационными штрих-кодами.
На видео: оцифровка и реверс-инжиниринг авто с использованием Creaform Go!SCAN SPARK.
Итоги
Источник: ductim-x.com
Технология реверс-инжиниринга прочно закрепилась в современном производстве. Разработчики стремятся к большей автоматизации процессов, что увеличивает долю применения сканирования и обработки данных. Обратное проектирование помогает оптимизировать работу специалистов многих областей. Успешный опыт использования 3D-сканеров расширяет сферу их применения.
Выбирайте и покупайте 3D-сканеры и ПО для реверс-инжиниринга в Top 3D Shop! Только оригинальное оборудование, официальная гарантия, техническая поддержка и качественное сервисное обслуживание.
Еще больше интересных статей
Особенности технологии SLM-печати
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Компания Kings3D разработала универсальный метод SLM 3D-печати без поддержек
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Тонкости 3D-печати. Часть 2. Теория и практика.
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Данная часть будет посвящена...
Комментарии и вопросы
Урра, мой любимый сериальчик!....
Видимо, потому, что перед тако...
Пишу для пары сайтов и тут для...
Собственно попросили распечата...
Я начинающий, странное в куре....
При печати стали появляться шв...
Здравствуйте, друзья. Сталкива...