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3D-SCANNING DER MIG 19 – Reverse Engineering des linken Flügels und des Kraftstofftanks


Die Mikojan-Gurewitsch MiG-19 (russisch: Микоян и Гуревич МиГ-19; Name der NATO: Farmer) ist ein einsitziges sowjetisches Kampfflugzeug mit zwei Düsenmotoren der zweiten Generation – das weltweit erste zweimotorige Überschallflugzeug, das in Serie produziert wurde. Ein vergleichbarer US-Jagdflieger der „Century Series“ war der F-100 Super Sabre, obwohl die MiG-19 hauptsächlich gegen den moderneren McDonnell Douglas F-4 Phantom II und den Republic F-105 Thunderchief über Nordvietnam kämpfte. [Wikipedia]


Das Technische Museum in Brünn in der Tschechischen Republik besitzt viele historische Flugzeuge, und diese MIG 19 ist eines davon. Der Aufgabe bestand darin, digitale Daten des linken Flügels zu erfassen, um das Bauteil rekonstruieren zu können. Es befand sich nämlich in einem schlechten Zustand und es bestand die Gefahr, dass es zu einem unersetzlichen Verlust dieses Bauteils kommt.


Im Folgenden die einzelnen Arbeitsschritte, wie wir den 3D-Scan durchgeführt haben:

  1. Anbringung der Scan-Marker

  2. Scannen mit dem handgeführten 3D-Scanner KSCAN Magic

  3. Nachbearbeitung der Daten in der Scan-Software

Da wir in diesem Fall nicht das gesamte Flugzeug scannten, war es nicht erforderlich, vor dem Scannen ein Photogrammetriemuster zu erstellen. Der KSCAN Magic ist insofern einzigartig, da das Photogrammetrie-System direkt im Scanner integriert ist. Diese Laserscan-Technologie gewährleistet eine konstante Messgenauigkeit und dies selbst bei größeren Bauteilen.




1. Anbringung von Scan-Markern


Das Anbringen von Scan-Markern ist für Anwendung aller laserbasierten 3D-Scanner notwendig, da die 3D-Scanner Referenzpunkte dazu nutzen, um Informationen über das Koordinatensystem zu erfassen. Es wird empfohlen, Markierungen zufällig und unregelmäßig zu platzieren, damit die Scan-Software ihren Standort ordnungsgemäß finden kann. Wir haben die meisten Marker in einem Abstand von 10–15 cm voneinander platziert. An den schmalen Stellen und Kanten (z. B. Flügelkante) ist es jedoch angebracht, sie etwas näher beieinander anzubringen, da die Kante eine begrenzte Oberfläche hat und die Mindestanzahl von Markierungen im Scanbereich vier betragen muss.


Benötigte Zeit: 30 Minuten


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2. Scannen mit dem KSCAN Magic


Der handgeführte 3D-Laserscanner reagiert nicht empfindlich auf die Umgebung, wie es manchmal bei optischen Scannern der Fall ist. Zudem scannt er größere Oberflächen in kürzerer Zeit. Der Scanvorgang selbst ist ziemlich schnell. Der Scanner sammelt kontinuierlich Daten und es wird empfohlen die Scanwinkel und -positionen des Scanners häufig zu ändern, um Daten aus verschiedenen Blickwinkeln zu erfassen. Sobald die Daten vollständig erfasst wurden, wird das Objekt in eine andere Position bzw. mehrere Positionen gebracht, um die verbleibenden Bauteile zu scannen. Die Auflösung, die wir für das Scannen dieser Teile festgelegt haben, betrug 1,5 mm und ist ausreichend, um detaillierte Aufnahmen der Oberfläche zu machen und gleichzeitig eine schnelle Scangeschwindigkeit zu erzielen.


Benötigte Zeit: 30 Minuten


3. Nachbearbeitung der Daten in der Scan-Software


Nach dem Scannen werden die Daten verrechnet. Alle Daten werden dann durch die Geometrie des Objekts oder unter der Verwendung von Referenzmarken miteinander verbunden. Im nächsten Schritt ist es notwendig, die Daten auf ihre Qualität und ihre Vollständigkeit zu überprüfen. Der letzte Schritt besteht darin, das resultierende 3D-Modell zu generieren. Das Ergebnis kann in die gängigen Polygon-Dateiformate STL, PLY oder als Punktwolkendateien ASC, IGS und TXT exportiert werden.


Benötigte Zeit: 30 Minuten






Zusammenfassung


Es gibt viele historische Objekte auf der ganzen Welt, für die die digitalen Daten nicht verfügbar sind. Um diese Objekte zu erhalten, sind 3D-Scans oftmals die einzige Möglichkeit, um sie zu erhalten, zu reparieren oder zu ersetzen. In Zeiten, in denen die digitalen Daten nicht verfügbar sind und das Nachbilden eines neuen Teils von Grund auf mehrere Wochen Zeit in Anspruch nehmen würde, bietet das 3D-Scannen einen großen Mehrwert. Das Technische Museum in Brünn kann diese Flugzeuge dank der 3D-Laserscan-Technologie für zukünftige Generationen erhalten.


Benötigte Zeit: 1,5 Stunden

Verwendete Technologie: ScanTech KSCAN Magic, DELL Precision 7540 Laptop

Standort: Brünn, Tschechische Republik Außentemperatur: 15° C

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