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3D-Scan als Dienstleistung: Ablauf, Genauigkeit und was Sie am Ende bekommen

Stand: 27.09.20263 Min. Lesezeit

Was bei einem 3D-Scan von Bauteilen passiert, wie genau das Ergebnis ist und worin sich Netz, Flächenmodell und Soll-Ist-Vergleich unterscheiden.

3D-Scan als Dienstleistung: Ablauf, Genauigkeit und was Sie am Ende bekommen

Ein Gussgehäuse passt nicht mehr sauber auf die Dichtfläche. Ein Werkzeug soll archiviert werden, bevor es verschleißt. Ein Kunstobjekt soll in den Online-Katalog. In allen drei Fällen lautet die erste Idee: scannen. Das ist oft richtig — nur hängt es vom Zweck ab, was aus dem Scan danach werden muss.

Wie ein 3D-Scan funktioniert

Ein optischer 3D-Scanner projiziert ein Lichtmuster oder Laserlinien auf das Bauteil und nimmt mit Kameras auf, wie sich das Muster auf der Oberfläche verformt. Daraus berechnet die Software Millionen von Messpunkten. Weil der Scanner immer nur sieht, was ihm zugewandt ist, wird das Teil aus vielen Richtungen erfasst; die Einzelaufnahmen werden anschließend zu einer Gesamtform zusammengeführt.

Mit einem Handscanner geschieht das in einer fließenden Bewegung um das Teil herum. Das ist schnell und flexibel, auch bei Teilen, die sich nicht bewegen lassen. Für die Zusammenführung helfen kleine Markierungspunkte auf oder neben dem Bauteil, die hinterher wieder entfernt werden.

Handscanner erfasst ein mattiertes Gussgehäuse mit blauen Laserlinien
Glänzende Flächen werden vorher mattiert — dann erfasst der Scanner die Form vollständig.

Was sich gut scannen lässt — und was nicht

  • Gut: Gussteile, Gehäuse, Griffe, Karosserie- und Blechteile, Skulpturen — alles mit Freiformflächen, die sich schlecht von Hand messen lassen.
  • Mit Vorbereitung: glänzende, schwarze oder durchsichtige Oberflächen. Sie werden mit einem dünnen Mattierungsspray behandelt, das sich rückstandsfrei entfernen lässt.
  • Schwierig: tiefe, enge Bohrungen und Hinterschneidungen, in die kein Licht fällt. Hier ergänzt das Nachmessen von Hand den Scan.
  • Nicht sinnvoll: einfache Drehteile oder Platten. Sie sind mit Messschieber und Messuhr schneller und genauer erfasst.

Drei mögliche Ergebnisse

Der Scan selbst ist nur der erste Schritt. Was danach geliefert wird, richtet sich nach dem, was Sie mit den Daten vorhaben:

WofürFormat
Bereinigtes NetzDokumentation, 3D-Druck, Visualisierung, ArchivSTL, OBJ, PLY
FlächenmodellWeiterarbeit im CAD, AnschlusskonstruktionenSTEP
Soll-Ist-VergleichPrüfen gegen vorhandene CAD-Daten: Verzug, Verschleiß, MaßabweichungPDF mit Farbdarstellung

Das bereinigte Netz ist die Grundstufe: Löcher im Scan werden geschlossen, Störpunkte entfernt, die Dreieckszahl auf eine handhabbare Größe gebracht. Ein Flächenmodell geht einen Schritt weiter und überzieht das Netz mit mathematisch beschriebenen Flächen, die ein CAD-System weiterverarbeiten kann. Beim Soll-Ist-Vergleich wird der Scan über die Konstruktionsdaten gelegt, und jede Abweichung wird farbig sichtbar.

Soll das Teil neu gefertigt werden — gedreht, gefräst, gegossen —, reicht keines der drei. Dann braucht es eine Konstruktion mit Nennmaßen und Toleranzen, also Reverse Engineering. Der Scan ist dort der erste Schritt, nicht das Ergebnis.

Wie genau ist das?

Ein guter optischer Handscanner erfasst die Form eines Bauteils auf etwa einen Zehntelmillimeter; bei kleinen Teilen besser, bei großen Objekten, die aus vielen Ansichten zusammengesetzt werden, etwas schlechter. Das reicht für Dokumentation, 3D-Druck, Anschlusskonstruktionen und das Erkennen von Verzug oder Verschleiß.

Was ein solcher Scan nicht ersetzt, ist die taktile Messtechnik. Eine Passung mit wenigen Hundertstel Toleranz wird nach wie vor mit Messschraube oder Koordinatenmessgerät geprüft, und für eine Abnahmemessung mit Prüfprotokoll ist ein akkreditiertes Messlabor die richtige Adresse. Seriös ist, das vorher zu sagen — und nicht eine Genauigkeit zu versprechen, die das Gerät nicht hält.

Soll-Ist-Vergleich als Farbdarstellung am Bildschirm
Im Vergleich mit den CAD-Daten wird jede Abweichung farbig sichtbar.

Der Ablauf

  1. Klärung: Sie schicken Fotos und einen Satz dazu, wofür die Daten gebraucht werden. Daraus ergibt sich die Ergebnisstufe und das Angebot.
  2. Aufnahme: Teile bis etwa Schuhkartongröße kommen per Post; große, eingebaute oder empfindliche Teile werden bei Ihnen vor Ort erfasst.
  3. Aufbereitung: Zusammenführen, Bereinigen und — je nach Auftrag — Flächenrückführung oder Vergleich.
  4. Lieferung: Die Daten stehen im Kundenbereich bereit, große Dateien über einen Download-Link. Das Original geht unversehrt zurück.

Wovon der Preis abhängt

Der eigentliche Scan dauert bei einem Handteil oft keine halbe Stunde. Vorbereitung, Mattierung, das Zusammenführen der Ansichten und das Bereinigen des Netzes brauchen länger — und ein Flächenmodell noch einmal deutlich mehr. Den Preis bestimmen deshalb vor allem Größe und Komplexität des Teils, die Oberfläche und die gewünschte Ergebnisstufe.

Für eingeschickte Teile gibt es eine Pauschale je Teil, für Termine vor Ort einen Halbtages- oder Tagessatz. Nach einer kurzen Sichtung anhand von Fotos steht der Festpreis im Angebot.

Häufige Fragen

Brauche ich einen 3D-Scan oder Reverse Engineering?

Das hängt davon ab, was danach mit den Daten passieren soll. Für Dokumentation, 3D-Druck und Vergleiche reicht der Scan. Soll das Teil in einer Werkstatt neu gefertigt werden, braucht es eine Konstruktion mit Nennmaßen und Toleranzen — dann ist der Scan der erste Schritt des Reverse Engineering.

Wird das Bauteil beim Scannen beschädigt?

Nein. Das Verfahren ist berührungslos. Glänzende oder dunkle Flächen bekommen ein dünnes Mattierungsspray, das rückstandsfrei entfernt wird; bei empfindlichen Oberflächen oder Sammlungsobjekten wird darauf verzichtet oder vorher abgestimmt.

Kann ich einen vorhandenen Scan weiterverarbeiten lassen?

Ja. Liegt schon ein Netz oder eine Punktwolke vor, lässt sie sich bereinigen, zu einem Flächenmodell weiterverarbeiten oder als Grundlage für eine Konstruktion nutzen. Wie brauchbar sie ist, hängt von Auflösung und Vollständigkeit ab — das lässt sich an der Datei schnell beurteilen.

Welche Datenformate bekomme ich?

Netze als STL, OBJ oder PLY, Flächenmodelle als STEP, Vergleiche als PDF mit Farbdarstellung. Für die Präsentation im Web kann zusätzlich eine GLB-Datei geliefert werden, die sich in jede Website einbetten lässt.

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