Kaum eine Darstellung aus der 3D-Messtechnik ist so bekannt wie das bunte Bauteil: Ein Werkstück, eingefärbt von Blau über Grün bis Rot, mit Zahlen an einzelnen Stellen. Dahinter steckt der Soll-Ist-Vergleich – auch Farb- oder Flächenvergleich genannt. Er zeigt auf einen Blick, wo ein gefertigtes Bauteil von seinem CAD-Modell abweicht und wie stark. Dieser Beitrag erklärt, wie diese Auswertung entsteht, was die Farben bedeuten und wofür man sie nutzt.
Soll und Ist – worum geht es?
Der Name sagt es bereits: Verglichen werden zwei Datensätze. Das Soll ist die ideale Geometrie – in der Regel das CAD-Modell, also die Konstruktionsvorgabe. Das Ist ist das reale, gefertigte Bauteil, digital erfasst durch eine 3D-Koordinatenmessung. Beim Soll-Ist-Vergleich werden beide übereinandergelegt und die Abstände zwischen Ist-Oberfläche und Soll-Geometrie berechnet – Punkt für Punkt über das gesamte Bauteil.
Vom Bauteil zur Abweichungskarte
Der Weg zur fertigen Falschfarbendarstellung läuft typischerweise in vier Schritten ab:
- Erfassen: Das Bauteil wird flächenhaft digitalisiert – meist optisch per Streifenprojektion oder Laserscan, bei innenliegenden Strukturen per industrieller CT. Das Ergebnis ist eine dichte Punktwolke bzw. ein Flächennetz (Mesh).
- Ausrichten: Ist-Daten und CAD-Modell werden in ein gemeinsames Koordinatensystem gebracht. Das geschieht entweder über definierte Bezüge (siehe Form- und Lagetoleranzen) oder über eine Best-Fit-Ausrichtung, bei der die Abweichungen rechnerisch minimiert werden.
- Vergleichen: Die Software berechnet für jeden Messpunkt den senkrechten Abstand zur CAD-Oberfläche. Positive und negative Abweichungen – also Material zu viel oder zu wenig – werden unterschieden.
- Darstellen: Die Abweichungen werden als Farbskala auf das Bauteil projiziert. So entsteht die charakteristische bunte Karte.
Was bedeuten die Farben?
Die Farbskala übersetzt Abweichungen in Millimetern in einen Farbverlauf. Die genaue Belegung lässt sich frei einstellen, doch in der Praxis hat sich eine intuitive Logik etabliert:
| Farbe | Bedeutung |
|---|---|
| Grün | Geringe Abweichung – das Bauteil liegt im Bereich um die Sollgeometrie und damit meist innerhalb der Toleranz. |
| Gelb / Rot | Positive Abweichung – an dieser Stelle ist Material „zu viel", die Ist-Oberfläche liegt außerhalb des CAD-Modells. |
| Hellblau / Blau | Negative Abweichung – hier fehlt Material, die Ist-Oberfläche liegt innerhalb des CAD-Modells. |
Die Skala wird passend zur Toleranz des Bauteils gewählt. Eng eingestellt macht sie selbst kleinste Abweichungen sichtbar; weiter gefasst zeigt sie nur grobe Formfehler. Zusätzlich werden an wichtigen Stellen oft einzelne Messpunkte mit dem konkreten Zahlenwert beschriftet (sogenannte Annotationen oder Labels).
Wofür wird der Soll-Ist-Vergleich genutzt?
Die farbige Abweichungsanalyse ist vielseitig einsetzbar und besonders dort stark, wo es auf die Gesamtform ankommt:
- Erstbemusterung & Serienfreigabe: Schneller Nachweis, dass ein Bauteil der Konstruktion entspricht – ergänzend zum Erstmusterprüfbericht.
- Werkzeug- und Formenbau: Beurteilung von Tiefzieh-, Guss- oder Spritzgussteilen, bei denen Verzug und Schwund auftreten.
- Prozessoptimierung: Sichtbarmachen systematischer Fehler – etwa wenn ein Bauteil immer an derselben Stelle verzieht.
- Reverse Engineering: Kontrolle, wie genau ein rückgeführtes CAD-Modell das Original trifft.
- Verschleiß- und Schadensanalyse: Vergleich eines gebrauchten Bauteils mit dem Neuzustand.
Soll-Ist-Vergleich bei 3DMT
Wir erfassen Ihr Bauteil mit der passenden taktilen oder optischen Messtechnik, richten die Daten sauber aus und werten die Abweichungen nachvollziehbar aus – auf Wunsch mit kommentierter Farbkarte und beschrifteten Messpunkten als Teil des Prüfberichts. So sehen Sie auf einen Blick, ob und wo Ihr Bauteil von der Vorgabe abweicht.
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