Výroba odlitku metodou přesného lití a kontrola jeho rozměrů pomocí 3D skeneru

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá využitím 3D skenování jako moderní technologie pro převod reálných objektů do digitální podoby se zaměřením na strojírenské aplikace při kontrole kvality. Cílem práce je analyzovat dostupné metody 3D skenování a provést praktické ověření přesnosti výrobního procesu přesného lití. V rešeršní části jsou popsány čtyři hlavní metody 3D skenování – laserové, strukturovaným světlem, fotogrammetrické a rentgenové CT – které jsou porovnány z hlediska principu činnosti, přesnosti a vhodnosti pro různé aplikace. Praktická část se zaměřuje na výrobu odlitků metodou přesného lití a jejich bezkontaktní kontrolu pomocí skeneru smartSCAN-HE pracujícího na principu strukturovaného světla. Popsán je celý proces od přípravy voskových modelů až po finální skenování. Následně jsou skenovaná data zpracována a převedena do formátu STL. V závěru je provedeno vyhodnocení geometrických odchylek mezi jednotlivými modely pomocí barevných map a tabulek. Zjištěné odchylky jsou interpretovány a diskutovány s ohledem na možné příčiny, jako je smrštění nebo deformace, čímž je ověřena efektivita zvolené metody kontroly.This bachelor thesis focuses on the use of 3D scanning as a modern technology for converting real-world objects into digital form, with an emphasis on engineering applications in quality control. The aim of the thesis is to analyze available 3D scanning methods and to verify the accuracy of the investment casting process in practice. The theoretical part describes four main 3D scanning techniques—laser scanning, structured light scanning, photogrammetry, and X-ray computed tomography—comparing them based on their operating principles, accuracy, and suitability for different applications. The practical part concentrates on the production of castings using investment casting and their non-contact inspection using the smartSCAN-HE scanner, which operates on the principle of structured light. The entire process is documented, from the preparation of wax patterns to the final scanning. The scanned data are then processed and exported in STL format. The final section evaluates the geometric deviations between the scanned models using color maps and deviation tables. The detected discrepancies are interpreted and discussed with respect to potential causes such as shrinkage or deformation, thus confirming the effectiveness of the chosen inspection method.