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    Flächenrückführung gleicht CAD-Welt mit realer Welt ab

    CAD-Flächen über Scandaten erzeugen und aktualisieren

    Über Flächenrückführung wird ein CAD-Flächenmodell erzeugt, das ein zuvor gescanntes Objekt möglichst genau repräsentiert. Flächenrückführung wird überall dort genutzt, wo manuell an realen Objekten gearbeitet und zudem ein CAD-Modell  für den weiteren Prozess benötigt wird.

    Im Modell- und Formenbau werden in Clay modellierte Designobjekte und Fahrzeuge gescannt und in CAD-Flächen überführt.

    Im Werkzeugbau werden in der Tryoutphase manuelle Änderungen an Umformwerkzeugen gescannt. Das bestehende CAD-Modell wird auf den aktuellen Stand gebracht. Oftmals müssen CAD-Flächen zu Werkzeugen erstellt werden, zu denen es bislang gar keine CAD-Daten gibt. 

    Der Modelleur beim manuellen Gestalten am Clay-Modell
    Manuell geformte oder veränderte Objekte werden nach dem Scannen in Tebis importiert.
    In blau die vom Scansystem erzeugten Netze, daneben die in Tebis erzeugten Flächen
    Aus den Scandaten werden Meshes (blaue Netze). Mit Flächenrückführung entsteht daraus ein hochwertiges und konstruktiv voll nutzbares CAD-Flächenmodell.
    Schnell zu aktuellen CAD-Daten
    Flächen schnell erzeugen und schnell an Änderungen angleichen
    Hohe CAD-Flächenqualität
    Sofortiges Nutzen der CAD-Flächen in Folgeprozessen
    Flächenrückführung und -konstruktion in einem System
    Hohe Flexibilität für Konstrukteure

    So funktioniert's

    Flächenkonstruktion und Flächenrückführung in einer Software

    In ein- und derselben CAD-Datei analysiert und optimiert der Tebis-Konstrukteur die Qualität der Scandaten, erzeugt darauf zunächst ein Drahtmodell, dann das Flächenmodell. Er ergänzt die per Flächenrückführung erstellten Flächen konstruktiv und nutzt dabei die praktischen Kurven- und Flächenfunktionen. Mit Tebis Flächentechnologie lassen sich in kurzer Zeit Freiformflächen erzeugen – auch in Class-A-Qualität.

     

    Das Video zeigt eine Anwendung aus dem Werkzeugbau: Ohne besondere Vorkenntnisse entstehen aus gescannten Blechteilen CAD-Konstruktionsdaten.
    Im Video ist zu sehen, wie einfach die Flächenstrukturen auf die Scandaten des Blechteils gezeichnet werden und wie schnell daraus ein Flächenmodell mit tangentenstetigen Freiformflächen wird.

    Das sind die Arbeitsschritte, wenn man über Flächenrückführung hochwertige CAD-Flächen erzeugen möchte:

    • STL-Daten einlesen
    • Netzdaten analysieren und bearbeiten
    • Drahtmodell auf den Netzdaten zeichnen
    • Einzelne Flächen im Drahtmodell erzeugen
    • Flächen analysieren
    • Flächen optimieren
    • Bauteil konstruktiv weiterbearbeiten

    Immer dicht am Netz

    Intuitiv konstruieren mit Draht- und Flächenmodell

    Mit den halbautomatischen und interaktiven Zeichnungsfunktionen erzeugen Anwender auf Basis des gescannten Objekts (Netzmodell) ein intelligentes Drahtmodell, über das automatisch Grad und Segmentierung der Flächen und die Qualität der Flächenübergänge gesteuert werden. Über das Drahtmodell bestimmt der Anwender somit das Layout der Flächen und die Übergangsqualitäten zu den angrenzenden Flächen. Aus dem Drahtmodell und den Netzen berechnet Tebis automatisch das Flächenmodell. Der Anwender bestimmt über Toleranzangaben, wie sehr Drahtmodell und Flächen an den Scandaten „kleben“.

    Drahtmodell erzeugt aus dem Krümmungsverlauf der hinterlegten Netze
    Zum Erzeugen des Drahtmodells bietet Tebis komfortable Funktionen, die speziell für die Arbeit mit hinterlegten Netzen entwickelt wurden.

    Im Werkzeug- und Formenbau

    Bei Änderungen und fehlenden Werkzeugdaten

    Aus gescannten Schnittmessern abgeleitete Flächen
    Flächenrückführung im Werkzeugbau
    Krümmungsverlauf in den Scandaten und die darüber aufgebauten Flächen
    Flächenrückführung im Formenbau

    Mit Tebis Flächenrückführung werden zeitsparend virtuelle Zwillinge von realen Umform- und Spritzgusswerkzeugen erzeugt. Dabei können auch bereits existierende CAD-Daten berücksichtigt werden. In folgenden Fällen ist Flächenrückführung ein extrem nützliches Werkzeug, das zu hohen Zeiteinsparungen führt:

    • Manuelle Änderungen am Werkzeug aus dem Tryout ins bereits bestehende CAD-Modell zurückführen und mit einer realitätsgetreuen, aktuellen Geometrie weiterarbeiten
    • Gezogenes Blechteil scannen und als Flächenmodell für Folge-Operationen (Beschneiden) und Vorrichtungen bereitstellen
    • Flächen erzeugen basierend auf FEM-Netzen aus Simulationssystemen
    • Anfertigen eines zweiten Werkzeugsatzes, zum Beispiel für zusätzliche Produktionsstandorte
    • Reparatur des Werkzeugs nach Werkzeugbruch

    CAD-Flächen aktualisieren bei manuellen Änderungen im Tryout

    In der Einarbeitungsphase verändern Werkzeugmacher Umformwerkzeuge manuell. Dadurch verliert das CAD-Modell seine Gültigkeit. Mit Flächenrückführung werden manuelle Änderungen gescannt und komfortabel in die CAD-Modelldatei übernommen. Dadurch entstehen für den weiteren Optimierverlauf des Werkzeugs und für Duplikate enorme Zeitvorteile.

    Im Video ist zu sehen, wie der Änderungsbereich an diesem Versteifungsblech in die CAD-Modelldatei eingebracht wird.
    Tebis erkennt im Vergleich der CAD-Flächen mit den Scandaten, wo der Werkzeugmacher Änderungen vorgenommen hat. Der Anwender aktualisiert seine CAD-Flächen in wenigen Minuten.

    Flächenrückführung auf Basis von Simulationsdaten

    Als Grundlage für die Flächenrückführung können auch Netzdaten aus der Umformsimulation benutzt werden. Zunächst werden die Krümmungsverläufe der Ziehanlage analysiert. Anschließend erzeugt der Konstrukteur das Flächen-Layout und befüllt die einzelnen Bereiche mit 4-Ecksflächen und beliebig getrimmten N-Ecksflächen. So erhalten Ihre Methodenplaner in kurzer Zeit Flächenmodelle.

    Im Designmodellbau

    Für die Absicherung in der Formfindung

    CAD-Flächen sind die Basis für alle weiterführenden Konstruktions- und Fertigungsprozesse nach dem Modellbau. Wenn die Formfindung über manuelle Gestaltungsmethoden erfolgt, zum Beispiel mit Claymodellen, oder wenn es sich um Oldtimer-Bauteile oder Kunstobjekte handelt, muss die CAD-Welt die Realität möglichst exakt abbilden.

    Mit Flächenrückführung kombinieren Modellbauer Handarbeit mit Konstruktionstechnik und nützen die Vorteile aus beiden Welten. Sie erzeugen mit wenig Aufwand CAD-Flächen zu Ihren physikalischen Modellen. Erfahren Sie mehr über die technischen Entwicklungen in der Zusammenarbeit mit der BMW Group-Design. Es entstanden verlässliche Methoden, um die Formfindung über manuelle Gestaltung möglichst effektiv mit dem virtuellen Design zu verbinden.

    Mit dem neuen Verfahren lassen sich exakt gleiche Werkzeuge schnell und effizient für mehrere Standorte gleichzeitig fertigen und einarbeiten. Unsere Werkzeugbauten auf der ganzen Welt haben davon profitiert – selbst für Mexiko konnten wir die Werkzeuge auf diese Weise sehr schnell und standardisiert erzeugen.

    Roland Schöbel, Volkswagen AG, Wolfsburg

    Mit Tebis lassen sich sehr einfach und schnell vernünftige Anbaukonstruktionen an die gescannten Netzdaten realisieren. Ein besonderer Vorteil ist, dass in Tebis Netze und Flächenelemente hervorragend miteinander kombinierbar sind und mit den CAM-­Modulen in einem Zug durchgefräst werden.

    Christoph Schneeberger, MS Design

    Weiterführende Links

    Anspruchsvolle Thermoform-Bauteile für Nutzfahrzeuge

    "Wenn wir Tebis nicht im Einsatz hätten, würde es uns heute in dieser Form und Größe nicht geben. Unsere Fertigungszeiten sind wesentlich kürzer geworden."

    Jürgen Hopf, Geschäftsführer

    HOPF Kunststofftechnik GmbH, Besigheim-Ottmarsheim

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    CAD-Flächenqualität automatisch und manuell optimieren

    CAD-Flächenqualität resultiert aus den algorithmischen Eigenschaften der verwendeten CAD-Systeme, aus der Konstruktionshistorie und aus Konvertierungsprozessen über Schnittstellen. Oftmals müssen zur Herstellung von Formen und Werkzeugen CAD-Daten mit qualitativen Mängeln übernommen und weiterverarbeitet werden. Tebis hift beim Optimieren der Flächenqualität.

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    Rückfederung im CAD kompensieren

    Während mechanisch ausgeführte Kompensationen durch Einschleifen ins Werkzeug einen immensen Zeitaufwand verursachen, kommt man mit globaler Verformungstechnologie in den CAD-Flächen sehr viel schneller zum freigegebenen Werkzeug.

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