任何尺寸的模具制作

根堡研究院 - 德国

为了制作出真实的展览模型供博物馆展示,制作模型的人不仅要在技术上非常熟练,还要有良好的想象力。当要制作一个真实大小、真实的抹香鲸复制品时,特别是模型的尺寸,对执行来说是一个特殊的挑战。Senckenberg研究所和法兰克福自然历史博物馆(德国)的一个项目展示了在光学3D扫描系统的帮助下如何解决这一挑战。

客观和测量对象

Wal_Scanvorgang2006年10月,在沙根堡研究院和自然历史博物馆的模型制作部门已经分配了不同寻常的任务来创建一个抹香鲸的根堡深海展,在合作中实现了博物馆项目的一个真人大小的复制品自然历史博物馆巴塞尔(瑞士)。目前,抹香鲸是最大的活齿鲸。成年雌性鲸鱼达到高达12.5米,成年男性长出更大的长度:在高达20米的车身长度,它们可重达57吨。

在研究所森肯伯格工作人员已经选择通过生成玻璃纤维增​​强的应用自由形式的手塑料化合物以产生抹香鲸展模型糊法。要做到这一点,负模具从聚氨酯块磨碎与数控技术的帮助。对于此过程,在第一步骤中,微模型被创建,然后三维数字化。在随后的步骤中,所生成的数据被转换成NC数据的铣床。

Wal_Transport在深海展览中展出的抹香鲸是一只三到四岁的雌性幼鲸,身长7.5米,这就是为什么必须考虑到身体结构的特殊特征。在项目的第一步,Udo Becker,法兰克福Senckenberg自然历史博物馆的模型制造者,在照片的基础上创建了一个1:10的缩小的PVC模型。

测量系统及装置

该模型的三维数字获取是借助三维扫描系统AICON SmartScan实现的,Senckenberg研究所多年来一直在许多不同类型的项目中使用该系统。AICON SmartScan基于获得专利的微型投影技术(MPT)运作,该技术允许扫描时间不到一秒。不仅可以捕捉单个的点,还可以捕捉整个表面,从而能够快速、精确地测量非常复杂的物体几何形状或脆弱且容易变形的结构。

由于AICON SmartScan模块化设计,具有各种分辨率和配置的黑白或彩色相机,因此可以轻松定制任何类型的数字化项目的个人需求。188bet备用网站

工作流

这只“迷你”抹香鲸的身体是通过大约20张单独的照片拍摄的,测量范围为240×180毫米。为了捕捉鳍和下巴等更小的细节,使用了72 x 54毫米的更小测量场和三倍高的分辨率。由于灵活的传感器配置,可以在30度、20度和10度的三角角度进行扫描处理,即使是非常困难的物体区域也可以快速和精确地捕获。

Wal_Frse在接下来的步骤中,抹香鲸模型的单个3D测量值被转换成最终的多边形网格,并由AICON OptoCat软件以STL格式导出。整个扫描时间约需半个工作日;后处理活动,如填孔和组装单个部件(身体、鳍和下巴区域),又要花半天时间。

负模部分是研磨出的PU块材料。采用手搭技术,在开放式内部逐渐形成玻璃纤维增强塑料复合结构。拆除后,两个大的正纤维形状被结合在一起,接着将分别制作的鳍以及齿状的下颚连接到主体上。最后,插入一般绘制的玻璃眼睛,抹香鲸模型的表面用一种特殊的釉色着色。遵循这一技术描述,一个持久和坚固的展览在轻重量的建设形成。

结论

Wal_Tiefsee森肯伯格博物馆的模型制作部门制作了一个7.5米长的抹香鲸的真实复制品。这个令人印象深刻的尺寸展品是使用GRP技术和阴性模具制造的。所有工作阶段的基础都是按1:10的比例对鲸鱼进行真实到细节的建模模板。利用AICON扫描系统对模型进行三维扫描,然后用专用软件对生成的数据进行进一步处理。在最后阶段,利用数控数据和数控铣床建立了真实尺寸的模型。

得益于灵活和高精度的扫描仪AICON的沙根堡自然历史博物馆,是能够获得完整的数字化模板真实大小的抹香鲸的建模过程。对于这些类型的项目中,AICON的SmartScan捕捉,即使在高的速度和精度的不规则形状;所生成的3D数据为模拟真人大小的理想基础,真正到原来的副本。


我们要向森肯伯格研究所和自然历史博物馆的工作人员表示感谢,感谢他们为编写这份报告而提供的摄影材料和信息。

文学

  • Udo Becker (2008): Bau eines Pottwals mit GFK-Technik。《利用GRP技术构建抹香鲸》,载:《制备者》,德国制备者协会,2008:36-49。
  • 克莉丝汀·亨姆-赫克纳(2007):用3d扫描的方法研究天文学和物理学。(《三维扫描系统在古生物学领域的应用可能性》,载:Der Praparator (the制备者),Ed. Verband Deutscher Praparatoren e.V Bremen(德国制备者协会),2008:24-28。

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