• en
  • de
2019-03-15

Co powinieneś wiedzieć o inżynierii odwrotnej?

inzynieria_odwrotna_nakladka na zderzak_skan3d

oryginalna metalowa nakladka na zderzak

wydrukowana na drukarce 3d nakladka na zderzak

Co to jest inżynieria odwrotna?

Inżynieria odwrotna umożliwia uzyskanie modelu obiektu rzeczywistego (np. części zamiennych,  matryc czy tłoczników) w formie trójwymiarowej - zdigitalizowanej 3D. W praktyce oznacza to, że gdy w danej maszynie zepsuje się jakiś komponent lub podzespół, który np. nie jest już dostępny na rynku lub nie można zdobyć jego dokumentacji technicznej, stosuje się właśnie odwzorowanie odwrotne. Do przeprowadzenia tego procesu konieczna jest praca wykwalifikowanego inżyniera. Uszkodzony element maszyny jest wówczas skanowany w celu poznania jego kształtu i sposobu działania. Skanowanie3d to nic innego jak przenoszenie obiektów z świata rzeczywistego do świata wirtualnego - komputera. Następnie inżynier odtwarza/aktualizuje jego dokumentację techniczną (CAD) i zleca wykonanie zamiennika, czyli duplikatu oryginalnego obiektu.

Historia inżynierii odwrotnej

Najbardziej znanymi, historycznymi zastosowaniami tej techniki jest wyprodukowanie radzieckiego samolotu Tu-4 w okresie II wojny światowej, który był kopią Boeinga B-29, oraz radzieckiego komputera Agat, wzorowanego na modelu Apple II. Obecnie inżynieria wsteczna opiera się na skanowaniu 3D. Pozwala na wykonanie precyzyjnych pomiarów zarówno konstrukcji wielogabarytowych, jak i małych obiektów.

Jakie są rodzaje modelowania w inżynierii odwrotnej?

Bazą do inżynierii odwrotnej jest skan 3d czyli model poligonalny na bazie , którego tworzymy modele CAD. Wyróżniamy 3 rodzaje modeli, na podstawie których przeprowadza się projektowanie 3D odwrotne. Pierwszy to model parametryczny, wykorzystywany przy wytwarzaniu modeli CAD obiektów typowo geometrycznych. Definiuje się go matematycznie. Umożliwia modyfikację danych, opracowanie dokumentacji 2D i pozwala uzyskać model z możliwością zmiany parametrów. Drugi to model powierzchniowy (nieparametryczny), pozwalający na tworzenie form swobodnych, np. rzeźb, kształtów obłych , których nie jesteśmy w stanie zmierzyć konwencjonalnymi metodami pomiarowymi np. maska samochodu. Jego celem jest perfekcyjne odwzorowanie powierzchni obiektu, w tym jego wad i niedociągnięć, dlatego najczęściej stosuje się go w sztuce oraz projektowania samochodów. Gdy designer tworzy modele poszczególnych elementów karoserii zależy mu na powierzchniach tzw. klasy A , liniach typu G3. Ostatni rodzaj to modele hybrydowe, czyli połączenie części powierzchni parametrycznej z powierzchniami swobodnymi. Pozwala na wprowadzanie modyfikacji i stworzenie dokumentacji 2D.

Czytaj także: Podstawowe informacje o drukowaniu 3D

Zalety inżynierii odwrotnej

Projektowanie 3D pozwala przede wszystkim zaoszczędzić czas i pieniądze, ponieważ dzięki inżynierii odwrotnej otrzymujemy dane CAD odzwierciedlające obiekty rzeczywiste. W ten sposób można niemal natychmiast wprowadzić zmiany w istniejących elementach, zaprojektować obiekty idealnie dopasowane do pozostałych komponentów, aktualizować modele CAD w razie jakichkolwiek zmian projektowych, a także opracowywać specjalne narzędzia przystosowane do wybranego obiektu. W skrócie, inżynieria odwrotna pozwala zmodernizować cały proces produkcyjny.

Zastosowanie inżynierii odwrotnej

Aktualnie jest stosowana w wielu zróżnicowanych branżach, takich jak motoryzacja, lotnictwo, medycyna, rozrywka, energetyka, archeologia, sztuka czy architektura. Inżynieria odwrotna w medycynie stosowana jest m.in. do wytwarzania implantów. Jednak proces ten wykorzystuje się w wielu innych celach, np. do zmiany konstrukcji części obiektu, która wymaga poprawek lub odnowienia; do przeanalizowania produktów konkurencyjnych firm; dla wprowadzania pewnych modyfikacji w obiektach już istniejących; albo dostarczenia części, które mogą być trudnodostępne.