3D-Scannen schwarzer reflektierender Bauteile: Von der Oberflächenanalyse bis zur digitalen Qualitätsprüfung

Schwarze, glänzende Kunststoffblenden, lackierte Karosserieanbauteile oder polierte Formeinsätze gehören in der Fertigung zum Alltag und sind messtechnisch ein

Ein typischer Prüfling ist eine schwarze Zierleiste aus

Ein typischer Prüfling ist eine schwarze Zierleiste aus dem Fahrzeuginterieur, gefertigt im Spritzguss mit anschließender Hochglanzlackierung.

INSVISION AlphaScan 3D-Scan-Anwendung
INSVISION AlphaScan 3D-Scan-Anwendung

Die Bauteilgröße liegt meist im Bereich weniger hundert Millimeter, die Wandstärke ist dünn und die Form weist flache Radien, scharfe Kanten sowie hinterschnittene Clipbereiche auf.

Validierungscheckliste für den Einsatz

Schwerpunkt Entscheidungspunkt Umsetzungshinweis
Bauteilbezug Größe, Oberfläche und Toleranzen mit der Scanaufgabe abgleichen Mit einem typischen Teil einen vollständigen Testlauf durchführen
Datenfluss Prüfen, ob Punktwolke, Abweichungskarte und Bericht in den QS-Prozess passen Exportformat und Freigabeverantwortung vorab klären
Einsatz vor Ort Schulung, Kalibrierung, Lichtverhältnisse und Arbeitsraum bewerten Die Ergebnisse als Standard für Serienprüfungen dokumentieren

Die Oberfläche absorbiert den Großteil des auftreffenden Laserlichts, während die verbleibende Reflexion in einem sehr engen Winkelkegel zurückgeworfen wird. Herkömmliche Laserscanner erhalten so entweder zu wenig Signal oder werden von der spiegelnden Reflexion geblendet.

INSVISION AlphaScan 3D-Scan-Demonstration

Hinzu kommen Maßtoleranzen im Zehntelbereich, die eine flächige Erfassung mit hoher Punktdichte erfordern. Werden die Messdaten lückenhaft, lassen sich weder Form- noch Lagetoleranzen zuverlässig auswerten, und die Rückverfolgbarkeit im digitalen Zwilling bricht ab.

Die Folge sind aufwändige Nacharbeit, manuelle Nachmessungen mit taktilen Systemen oder das wiederholte Aufsprühen von Kreide- und Titanspray – alles Prozesse, die Zeit kosten, die Oberfläche kontaminieren und die Messunsicherheit erhöhen, weil die aufgebrachte Schicht selbst eine Dicke von mehreren Mikrometern aufweist.

Praktischer Ablauf

  1. Ein typischer Prüfling ist eine schwarze Zierleiste aus — Ein typischer Prüfling ist eine schwarze Zierleiste aus dem Fahrzeuginterieur, gefertigt im Spritzguss mit anschließender Hochgla…
  2. Der AlphaScan Handheld 3D Scanner von INSVISION wurde — Der AlphaScan Handheld-3D-Scanner von INSVISION wurde genau für solche Messaufgaben entwickelt.
  3. Die Scanstrategie erfordert keine manuelle Voreinstellung — Die Scanstrategie erfordert keine manuelle Voreinstellung.

Der AlphaScan Handheld 3D Scanner von INSVISION wurde

Der AlphaScan Handheld-3D-Scanner von INSVISION wurde genau für solche Messaufgaben entwickelt. Sein optischer Kern setzt auf eine blaue Laserlinie, deren Wellenlänge auf dunklen und glänzenden Oberflächen ein deutlich stabileres Signal liefert als langwelligeres Rotlicht.

Entscheidend ist jedoch nicht nur die Farbwahl, sondern die gesamte Belichtungsstrategie. Der Scanner arbeitet mit einer hochdynamischen Sensorik, die mehrere Belichtungsstufen pro Messpunkt automatisch kombiniert.

Während ein Teil des Laserspots die schwarze Matrix durchdringt und ein schwaches, aber auswertbares Streulicht erzeugt, wird die spiegelnde Spitze in einem separaten Belichtungsfenster mit reduzierter Empfindlichkeit erfasst, sodass keine Übersteuerung entsteht.

Das Ergebnis ist eine durchgehende, rauscharme Punktwolke auch auf Teilen, die in einer einzigen Aufnahme von tiefschwarzen, matten Bereichen bis zu spiegelnden Hochglanzflächen reichen.

INSVISION AlphaScan 3D-Scan-Anwendung
INSVISION AlphaScan 3D-Scan-Anwendung

Die Scanstrategie erfordert keine manuelle Voreinstellung

Die Scanstrategie erfordert keine manuelle Voreinstellung. Der AlphaScan erkennt die Oberflächeneigenschaften im laufenden Betrieb und regelt Laserleistung sowie Belichtungszeit adaptiv nach.