Wie Porzellanformen mit 3D-Scanning hergestellt werden

In dieser Fallstudie wird untersucht, wie Tonxing Molds aus Jingdezhen 3D-Scans für die Herstellung von Porzellanformen einsetzt.

Projekt-Hintergrund

Diese Fallstudie findet in Jingdezhen statt, einer Stadt, die für ihr feines Porzellan berühmt ist. Tatsächlich wird Jingdezhen oft als "Porzellanstadt" bezeichnet, da hier seit über 1.000 Jahren traditionelles chinesisches Porzellan hergestellt wird.

Heute erzählen wir die Geschichte von Tongxing Mold, einem Unternehmen, das seit 2017 Porzellanformen herstellt. Das Team von Tongxing Mold hat kürzlich die 3D-Scantechnologie eingeführt, um die Qualität und den Prozess seiner Porzellanformen zu verbessern.

Diese Fallstudie ist auch im Videoformat verfügbar:

Herausforderungen bei der Entwicklung und Herstellung traditioneller Porzellanformen

Der traditionelle Herstellungsprozess von Porzellan ist mit mehreren Herausforderungen verbunden. Werfen wir einen Blick auf diese Herausforderungen bei Porzellanformen, bevor wir erklären, wie 3D-Scannen helfen kann.

Beschränkungen von 2D-Zeichnungen

Die Gestaltung von Porzellanobjekten erfordert oft ein mehrfaches Hin und Her zwischen mehreren Parteien. Normalerweise liefert das Designteam oder der Kunde 2D-Zeichnungen. Zwar lässt sich mit 2D-Zeichnungen ein gewisser 3D-Effekt erzielen, aber zwischen der Skizze (und den Erwartungen des Kunden) und dem Endprodukt kann leicht eine große Lücke entstehen.

                                                     Ein Beispiel für eine 2D-Skizze einer kleinen Porzellanvase.

Messfehler

Die Porzellanherstellung erfordert mehrere Präzisionsmessungen, insbesondere bei der Umwandlung von 2D-Zeichnungen in 3D-Modelle. Der Erfahrungsstand des Konstrukteurs, die Produktionsmaterialien und die Umgebung sind alles Faktoren, die die Messgenauigkeit beeinflussen können. Wenn die Messungen nicht korrekt sind, kann dies zu einer Nachbearbeitung der Form führen.

Zeit- und kostenaufwändige Nacharbeiten

Bei der traditionellen Herangehensweise ist eine Nachbearbeitung typisch. Das liegt daran, dass das Design oder Aussehen erst nach dem Brennen und Formen des Porzellans wirklich endgültig ist. Es kostet Zeit und Geld, das Design noch einmal zu optimieren und zu fertigen.

                                              Ein Künstler stellt eine handgefertigte Porzellanform her.

Wie die 3D-Scantechnologie das Design und die Produktion von Porzellanformen optimieren kann

Das 3D-Scannen kann den Herstellungsprozess von Porzellan in mehrfacher Hinsicht vereinfachen. Werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Schritte - vom 3D-Scannen von Tonformen bis zur Herstellung des fertigen Objekts - um zu verstehen, wie.

3D-Scannen der Lehmformen

Tongxing Mold hat sich für den 3D-Scanner EinScan Pro HD entschieden. Es ist ein vielseitiges, multifunktionales Gerät mit drei Scan-Modi:

handheld rapid mode
handheld HD mode
fixed mode with/without turntable

Kleinere Tonformen können mit einem Drehtisch vollautomatisch gescannt werden. Die Scanzeit für ein einzelnes Bild im festen Modus mit einem Drehtisch beträgt weniger als 0,5 Sekunden.

Im Falle der unten abgebildeten Kaninchenform dauerte der komplette 360-Grad-Scan weniger als 3 Minuten. Tongxing Mold erhielt hochpräzise 3D-Daten mit einem Punktabstand von nur 0,24 mm. Diese Auflösung ermöglicht eine reichhaltige, sehr detaillierte Darstellung des 3D-Modells. Damit wird eine solide Datengrundlage für die anschließende Produktion von Porzellanprodukten geschaffen.

                      3D-Scannen von Porzellanformen mit dem EinScan Pro HD (strukturiertes Licht).

                                                     Ergebnis der 3D-Daten der Porzellanform.

Entwurf der Porzellanform in 3D

Die 3D-Scandaten können dann in eine professionelle 3D-Designsoftware wie Geomagic Freeform importiert werden. Das Team von Tongxing Mold verwendet diese Software, um die Form und Größe des Modells zu ändern. Sie können das 3D-Modell aus mehreren Blickwinkeln betrachten und es vergrößern oder verkleinern. Dies erleichtert den Designern die Kommunikation über Detailanpassungen.

Bearbeitung und Neugestaltung des Modells in Geomagic Freeform, einer professionellen 3D-Design-Softwarelösung.

Herstellung der Urform mit 3D-Drucker/CNC-Maschine

Der nächste Schritt besteht darin, das endgültige 3D-Modell in den 3D-Drucker/die CNC-Maschine zu importieren, um die Porzellan-Masterform zu erstellen. Eine Porzellan-Masterform ist ein physisches Produktmodell, das mit einem 3D-Drucker oder einer CNC-Fertigungsmaschine aus einem digitalen 3D-Modell erstellt wird.

Der Einsatz von 3D-Druck oder CNC-Technologie zur Herstellung der Porzellanform hat die Genauigkeit und Effizienz des Porzellanherstellungsprozesses erheblich verbessert. Sie macht manuelle Arbeit überflüssig und minimiert das Risiko von Fehlern bei herkömmlichen Herstellungsverfahren.

                               Herstellen der Urform mit dem 3D-Drucker/der CNC-Maschine

Massenproduktion

Die gedruckte Porzellanvorlage kann die Designwirkung visuell darstellen. Nachdem die Anforderungen fehlerfrei übermittelt wurden, kann die Produktionsform mit Gips gedreht und in die Produktionslinie eingesetzt werden. Das fertige Porzellan wird anschließend durch mehrere Prozesse wie Wasserbefüllung, Glasieren und Brennen hergestellt.

                               Produkte, die in Massenproduktion über die Urform hergestellt werden.

                                                               Das fertige Porzellanprodukt.

Zusammenfassung

Durch den Einsatz der 3D-Scantechnologie in ihrem Porzellanherstellungsprozess hat Tongxing Mold den traditionellen Ansatz revolutioniert. Mit der 3D-Scantechnologie kann Tongxing Mold hochpräzise 3D-Daten von Tonformen erstellen, Entwürfe mithilfe von 3D-Designsoftware leicht ändern und Urmodelle und Endprodukte mit 3D-Druckern/CNC-Maschinen mit minimalem Ausschuss herstellen.