Reverse Engineering – Vom Originalteil oder einer CAD-Konstruktion zum fertigen Prototypen

Industrie 4.0 Anwendungen

Digitaler Zwilling, Datengetriebene Ersatzteilfertigung, Repairprozesse, Retrofit, Produkt-Lifecycle Verlängerung

Industrie 4.0 Technologien

3D-Scan, Optische Messtechnik, Additive Fertigung, CAx

Funktionsbeschreibung

Reverse Engineering bedeutet ein vorhandenes Bauteil oder eine Baugruppe systematisch zu vermessen und zu analysieren, um daraus Konstruktionsdaten zu gewinnen. So lassen sich Ersatzteile nachfertigen und das Produkt über seinen eigentlichen Lebenszyklus hinaus weiter nutzen. 

Mögliche Problemlösung/Prozessoptimierung/Anwendungsfälle

Innerhalb einer Maschine oder eines alltäglichen Produkts ist ein einzelnes Bauteil defekt oder verschlissen und es können keine Ersatzteile beschafft werden. Häufig muss ein solches Produkt entsorgt werden, obwohl das gesamte Produkt nur an einem einzigen Bauteil versagt hat.

Im Rahmen des Prozesses kann mithilfe eines Scanners die Geometrie des defekten Bauteils erfasst werden. So wird ein digitaler Zwilling gebildet. Dieser bildet die Grundlage für den Reverse Engineering Prozess, bei dem die ursprüngliche Funktion und Geometrie genau analysiert und das Bauteil anhand von Konstruktionsmerkmalen für die additive Fertigung neugestaltet wird. Anschließend kann der 3D-Druckprozess genutzt werden, um das Bauteil neu zu fertigen. So werden Ressourcen gespart und die verbleibende Lebensdauer der restlichen Komponenten effizient ausgenutzt.

Ein typischer Ablauf eines Prozesses im Reverse Engineering sieht wie folgt aus: 

1. Vermessen/Scannen mittels 3D-Bauteilscan 
2. CAD-Modell erstellen aus den Messdaten
3. Material, Toleranzen und Fertigungsverfahren ableiten
4. Anpassen der Konstruktion an die additive Fertigung mit Hilfe von Konstruktionsmerkmalen
5. Fertigung der neu konstruierten Bauteile, Einbau und Verwendung

Technischer Aufbau

Für den 3D-Bauteilscan stehen unterschiedliche Scanner der Fa. Zeiss, Shining oder Keyence mit verschiedensten Messfeldern und Optiken zur Verfügung. Auch können hierfür an der Hochschule verfügbare taktile Systeme der Fa. FARO und Zeiss genutzt werden. Fertigungsseitig existiert am ZaF (Zentrum für additive Fertigung) der Ostfalia großer Umfang an additiven Fertigungsverfahren von Kunststoffschmelzverfahren über Polymerisationsverfahren bis hin zu Metallschmelzsystemen.
Seitens der CAD-Systeme verfügt die Hochschule über aktuelle Lizenzen für CATIA, Creo und Siemens-NX. Spezielle Flächenmodellierer und Analysetools wie auch FEM-Berechnungssysteme ergänzen das Portfolio.