Reverse Engineering / Flächenrückführung aus CT-Volumendaten
M. Münker, T. Flor, S. Schekira, HAPEG, Hattingen
ABSTRACT
Ziel des Reverse Engineering ist es, ein Computermodell (CAD-Datensatz) eines bestehenden Bauteils zu generieren, welches als Basis für die Neukonstruktion, Änderung oder einen Nachbau beispielsweise von Ersatzteilen dient. Die CT als Volumenscan-Verfahren weist grundsätzliche Unterschiede zur herkömmlichen Formerfassung auf.
Der übliche Weg führt über die Vermessung der Oberfläche mit optischen oder taktilen Meßmaschinen: Punktwolke abtasten - Punkte vernetzen - Konturen vektorisieren - CAD-File fertig (stark vereinfachte Darstellung). Die CT dagegen erfaßt innere wie äußere Oberflächen. Damit ist bereits die Zuordnung von Punkten zu einer Ober- oder Grenzfläche nicht zwingend eindeutig. Herkömmliche RE-Software ist auf die Verwendung der notwendigen Zusatzinformationen nicht eingerichtet, und somit nur beschränkt einsetzbar. Zudem werden Flächen und Kanten (innerhalb der Auflösung) exakt reproduziert und nicht CAD-konform gerundet, entsprechend schwierig gestaltet sich die mathematische Beschreibung. Spezielle Werkzeuge sind notwendig, um die Meßdaten ohne Informationsverlust in eine handhabbares Format zu bringen. Gleiches gilt für die Darstellung der Volumendaten: eine oberflächenorientierte Bildverarbeitung ignoriert die Information über die innere Struktur - auch die Existenz von Fehlern - völlig : sie werden nicht dargestellt ! Die Visualisierung muß über Volume-Rendering erfolgen, um den vollen Informationsgehalt der dreidimensionalen Erfassung mittels CT nutzen zu können. Dennoch : die Computertomographie (CT) ist nach heutigem Stand das einzige zerstörungsfreie Verfahren zur exakten Abbildung nahezu beliebig komplexer, volumenhafter Strukturen. Damit ist sie, insbesondere in Form der industriellen CT, prädestiniert für die Volumenerfassung als erste Stufe des Reverse Engineering.
