A számos elérhető technológia által a gyártók jogosan érezhetik magukat tanácstalannak a technológiai alkalmazások terén. Milyen különböző digitális méréstechnikai megoldásokat kínál jelenleg a piac és mely területeken profitálhatunk igazán azok használatából?
A legtöbb termékfejlesztéssel és gyártással foglalkozó vállalat már ma is jelentősen profitálhat a 3D szkennelésből, és az ezáltal megvalósítható méréstechnikából. Az ipar szinte minden területén kezd elterjedni ez a költséghatékony és gyors ellenőrzési folyamat, többek között a járműiparban, öntészetben, műanyagiparban, orvostechnikai iparban és az energiaszektorban is, hogy csak párat említsünk. A legkézenfekvőbb alkalmazás azonban az additív gyártás során figyelhető meg, hiszen a mérések fejlesztésbe történő visszacsatolása még gyorsabb prototípusfejlesztést eredményez, a szkennelés utáni visszamodellezés lehetőségéről nem is beszélve.
Mérés a gyakorlatban
A 3D szkennerek működtetését rövid oktatást követően bárki elsajátíthatja. Az elsődleges felhasználási terület, mely maga a szkennelés, egyre inkább kiegészül a méréstechnikával, ami felgyorsítja a gyártási és fejlesztési folyamatokat.
A lézeralapú szkennerek rácsvonalakat vetítenek a modell felületére, majd a kamera a rács alakzatok általi torzulásából képes rögzíteni a felület alaksajátosságait. Az ebből keletkező pontfelhő segítségével létrehozható a tárgy digitális mása, mely összehasonlító mérésre is alkalmas. Bár a rendszer üres tárgyak feldolgozására is képes, a pontosságot jelölőmatricákkal, úgynevezett markerekkel tovább növelhetjük. Ezek a szkennerek számára fixpontokat jelentenek, melyekkel nagyobb biztonsággal képes összeépíteni a pontfelhőket, akár több oldalú szkennelés során. Tekintve a szkenneléshez szükséges időt – mely ezzel a módszerrel néhány órára rövidül – az ellenőrzési folyamatok extrém mód lerövidülhetnek.
A hagyományos mérőeszközökkel (például kézi eszközök), de akár még a koordináta mérőépekkel szemben is, a szkenneléses mérés előnye a folyamatokba való integrálhatóság. Ezáltal a gyártósoron akár minden egyes munkadarab ellenőrizhető, így a véletlenszerűen kiválasztott próbadarabok aprólékos mérése elkerülhető.
Ettől függetlenül, a taktilis elven működő mérőberendezések (lásd mérőkarok vagy CMM rendszerek) jelentősége sem csökken, hiszen a legpontosabb, ellenőrző mérések az idő rendelkezésre állásakor ezen eljárásokkal végezhetők.
3D szkennelési technológiák
Az érintésmentes méréshez használt optikai szkennereknek több változata van.
Lézeres 3D szkennerek: A modell felületére különböző sűrűségű keresztvonalas, vagy egyetlen vonalból álló lézervény kerül vetítésre. A fényrács vetületét nagy felbontású kamera rögzíti, melyből kiszámításra kerül a felület.
Strukturáltfény szkennerek: A lézer helyett fehér fény által létrehozott raszterháló kerül kivetítésre, mely gyors szkennelést tesz lehetővé. A modellek felépítése a lézeres szkenneléshez hasonlóan történik. Ezen eszközök akár kézben is elférnek, így a kiváló hordozhatóságuk miatt nagyobb modellek rögzítésére is alkalmasak.
Fotogrammetria: A tárgyak 3D modelljének felépítése tulajdonképpen fotókból készül el. A modellről sok kép készül a lehető legtöbb különböző szögből, a szoftver ezek közt ismeri fel a közös pontokat. A képeket összefűzve texturált, valósághű modellek alkothatóak. Ez a módszer jellemzően inkább vizuális megjelenítésre alkalmas és nem mérésre, azonban az előző eljárásokkal ötvözve a tárgyaknak nem csak a geometriáit, de azok megjelenését is digitalizálhatjuk.
Feldolgozás CAD környezetben
Bár maga a szkennelési folyamat viszonylag egyszerű a visszamodellezéshez (azaz reverse-engineering) további eszközökre van szükség. A pontfelhő ekkor csak egy héjat alkot, mely kisebb javításokkal már 3D nyomtatásra például alkalmas is lehet. A további modellezéshez azonban a héjakat solid modellekké kell alakítani. Az olyan szolgáltatások, mint például a Scan to CAD szoftverek átalakítják az adatokat, hogy a kívánt módosításokat a CAD platformjainkon végezhessük el.
Az egyre fejlődő és mindennaposabbá váló Ipar 4.0 térnyerésének köszönhetően a nagyobb vállalatokon túl a kisebb cégek is fontolóra veszik a minél nagyobb fokú automatizálást. A gyártási folyamat egyik legfontosabb eleme, a minőség-ellenőrzés ezekkel az új technológiákkal szintén felgyorsítható, a pontosság csökkenése helyett pedig annak egyre nagyobb növekedése lesz megfigyelhető.
KépekCreaform