3D-сканирование и 3D-печать могут показаться похожими, но у них есть фундаментальные различия.

3D-сканирование включает в себя захват формы и внешнего вида объектов с использованием сенсоров и их преобразование в цифровые модели, тогда как 3D-печать представляет собой процесс создания трехмерных объектов из компьютерных моделей.

Хотя обе технологии основаны на принципе аддитивного производства, они имеют значительные различия в своих применениях, преимуществах и ограничениях.

Несмотря на то, что интеграция сканирования и печати все еще сталкивается с технологическими ограничениями, понимание различий между ними позволяет нам лучше использовать их потенциал в таких областях, как здравоохранение и дизайн.

3D-сканирование

3D-сканирование, также известное как 3D-оцифровка, представляет собой процесс захвата объектов реального мира и их преобразования в виртуальные представления.

Промышленные сканеры используются для захвата полных или частичных сканов объектов и реконструкции данных для создания цифровых моделей.

3D-сканеры находят широкое применение в таких областях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, судостроение, железнодорожный транспорт, механическое проектирование и производство.

Эти устройства используются не только в коммерческих целях, но и в университетских лабораториях, художественных классах и других местах.

Существует два основных типа 3D-сканеров: контактные и бесконтактные.

Контактное 3D-сканирование включает в себя захват геометрической формы объектов путем физического контакта с их поверхностями, обычно с использованием зондов, установленных на манипуляторах.

Бесконтактное 3D-сканирование может осуществляться с помощью активных или пассивных методов сканирования.

Пассивные сканеры собирают окружающее излучение, отраженное от поверхности объекта, в то время как активные сканеры излучают и собирают излучение, отраженное от поверхности объекта.

Дизайнеры часто интегрируют 3D-сканирование с программным обеспечением для CAD-моделирования для создания точных 3D-цифровых моделей, которые сохраняют текстуру поверхности и размерную точность физических частей.

3D-печать

3D-печать позволяет производить сложные и индивидуализированные объекты путем нанесения слоев материала на строительную платформу.

Материалы варьируются от пластмасс, металлов, керамики и смол до биологических тканей. Этот процесс, также известный как быстрое прототипирование, позволяет быстро и экономически эффективно создавать прототипы и модели.

Для печати объекта требуется цифровая модель, которая может быть создана с помощью программного обеспечения CAD, загружена с онлайн-платформ или получена путем сканирования существующих объектов.

Затем программное обеспечение нарезает цифровую модель на тонкие слои, создавая инструкции для перемещения печатной головки и экструзии материалов.

Принтер затем строит объект слой за слоем согласно этим инструкциям, пока не будет завершен конечный продукт.

Современные технологии печати и программное обеспечение для компьютерного производства переводят цифровые представления в материальный мир.

Эта технология кардинально преобразует традиционные методы производства, позволяя создавать объекты с замысловатыми, невидимыми деталями и предоставляя преимущества в производстве индивидуальных проектов.

Будь то создание масштабных моделей или физических реплик, 3D-печать справится с этой задачей.

Синергия между 3D-сканированием и 3D-печатью

Синергия между 3D-сканированием и 3D-печатью впечатляет, объединяя творчество и эффективность. 3D-сканирование захватывает формы, размеры, текстуры и цвета объектов реального мира, превращая их в точные 3D-цифровые модели.

Эта технология позволяет осуществлять беспрецедентную документацию и сохранение объектов, начиная от культурного наследия и заканчивая промышленными деталями.

Затем, с использованием 3D-печати, эти цифровые модели могут быть физически воспроизведены путем послойного нанесения материалов.

Этот метод производства не только быстро и точно воспроизводит детали цифровых моделей, но и позволяет создавать различные сложные геометрии и внутренние структуры, предоставляя широкие возможности для инноваций и индивидуализации.

Пример из практики: Scantech помогает в изменении протезов для пациентов

Scantech использует технологии 3D-печати и сканирования, чтобы помочь в изменении протезов в медицинской сфере, предоставляя более комфортные и персонализированные решения для людей с ограниченными возможностями.

Фон случая:

Пациент получил серьезные травмы нижних конечностей в результате дорожно-транспортного происшествия, что потребовало ампутации и использования протезов. Однако традиционные методы изготовления протезов не смогли удовлетворить их потребности в индивидуализации и комфорте.

Решение:

3D-сканирование: Первоначально медицинская команда сканировала оставшуюся часть конечности пациента с помощью 3D-сканера для получения точных данных о форме и размере, обеспечивая точность и соответствие последующего протеза.

Цифровое моделирование: На основе полученных данных техническая команда использовала программное обеспечение CAD для цифрового моделирования, разрабатывая модель протеза, которая идеально соответствовала форме оставшейся части конечности пациента.

Персонализированный дизайн: Индивидуальный дизайн формы, материалов и структуры протеза на основе индивидуальных потребностей пациента и требований к комфорту для обеспечения высокого уровня соответствия и комфорта.

Производство с помощью 3D-печати: Использование технологии 3D-печати для послойного печатания разработанной модели протеза. Применяются высокопрочные и легкие материалы для обеспечения структурной стабильности и долговечности протеза.

Примерка и корректировка: После производства пациент проходит примерку, и медицинская команда проводит тонкую настройку протеза на основе отзывов и потребностей пациента, чтобы обеспечить комфорт и соответствие.

Исследуйте мир 3D-технологий с Scantech

3D-принтеры и 3D-сканеры являются важными инструментами в цифровую эпоху, основанными на принципе аддитивного производства, создавая объекты путем наложения материалов слой за слоем.

Их применения разнообразны, с преимуществами и ограничениями, зависящими от типа, качества и стоимости оборудования.

Эти технологии открывают новые возможности и перспективы для проектирования, производства и потребления, глубоко трансформируя такие области, как инженерия, медицина, образование, искусство и развлечения.

В Scantech мы стремимся использовать потенциал 3D-технологий. Если вы начинаете проект по 3D-сканированию, мы готовы помочь вам. Пожалуйста, свяжитесь с нами через нашу контактную страницу для получения дополнительной информации о наших услугах.

В цифровую эпоху понимание точности 3D-сканеров становится все более сложной задачей. Хотя технические характеристики могут показаться перегруженными, ключевой вопрос заключается в том, может ли сканер удовлетворить ваши потребности.

Поэтому при выборе сканера, который подходит для ваших целей и условий, необходимо более глубокое понимание.

Точность 3D-сканеров не является однозначным понятием. Хотя мы надеемся, что они могут захватывать объекты с идеальной точностью, реальность может оказаться иной.

Насколько мелкие детали могут захватывать эти сканеры? Давайте углубимся в вопрос точности 3D-сканеров и дадим некоторые рекомендации, чтобы ваше вложение было оправданным.

Изучение точности и стандартов 3D-сканирования

В 3D-сканировании точность означает степень близости между измеренными значениями и их истинными значениями, тогда как разрешение – это четкость, с которой изображения могут быть отображены.

Оба показателя являются критическими в 3D-сканировании, но их концепции и методы измерения могут варьироваться в зависимости от типа сканера.

На точность 3D-сканеров влияют множество факторов, включая тип сканера, технологию и природу сканируемого объекта.

При выборе сканера, который соответствует вашим потребностям, необходимо учитывать эти факторы. Вместо того чтобы просто сравнивать данные о точности различных типов сканеров, важнее определить, могут ли они удовлетворить ваши конкретные требования и ожидаемые результаты.

В 3D-сканировании точность обычно делится на точность одиночного сканирования и объемную точность.

Точность одиночного сканирования

Точность одиночного сканирования является основным критерием для оценки точности измерений 3D-сканеров, напрямую отражающим точность результатов измерений в процессе одного сканирования.

Это особенно важно для приложений, требующих точных измерений мелких объектов или быстрого получения данных в короткие сроки.

Например, представьте себе компанию по дизайну ювелирных изделий, использующую технологию 3D-сканирования для создания цифровых моделей украшений.

Им необходимо измерять каждую мелкую деталь ювелирных изделий, чтобы обеспечить точность и эстетичность дизайна.

В этом случае точность одиночного сканирования является первым выбором, так как она определяет, насколько точны данные, полученные с каждого сканирования, что, в свою очередь, влияет на качество и точность конечного дизайна.

Обычно точность одиночного сканирования указывается в спецификациях как значение, например, 0,05 миллиметра, что означает, что отклонение между измеренным результатом и фактическим значением в одном сканировании не превышает 0,05 миллиметра.

Объемная точность

Однако для более крупных объектов или приложений, требующих точных измерений на более широком диапазоне, таких как автомобили, здания и т.д., объемная точность становится более критичной.

Объемная точность учитывает размер и форму всего сканируемого объекта, обеспечивая более всестороннюю оценку точности данных.

Это подходит для приложений, которые требуют полного понимания формы, размера и структуры объекта, таких как инженерия, архитектура и сохранение культурного наследия.

Большинство производителей 3D-сканеров указывают объемную точность, учитывая точность, необходимую для нескольких сканирований, с глобальной точностью, постепенно уменьшающейся по мере увеличения сканируемой области.

Например, представьте себе компанию по производству автомобилей, использующую технологию 3D-сканирования для измерения размеров и формы всего автомобиля для целей дизайна и производства.

В этом случае объемная точность учитывает размер и форму всего автомобиля, обеспечивая более всестороннюю оценку точности данных.

В спецификациях объемная точность обычно представлена в виде значений, таких как 0,05 мм + 0,15 мм/м, что означает, что по мере увеличения расстояния при сканировании крупных объектов точность на метр может увеличиваться на 0,15 мм.

Поэтому для приложений 3D-сканирования, связанных с большими объектами, объемная точность важнее точности одиночного сканирования, так как она обеспечивает более полные и точные данные, гарантируя точные результаты измерений и проектирования.

В практических приложениях точность одиночного сканирования и объемная точность часто дополняют друг друга.

3D-сканер может превосходно работать по точности одиночного сканирования, но при сканировании больших объектов может испытывать снижение объемной точности.

Поэтому важным является комплексное рассмотрение обоих этих показателей для выбора подходящего 3D-сканера.

Стандарты точности и влияющие факторы 3D-сканеров

Хотя точность 3D-сканеров обычно варьируется от 0,01 миллиметра до 0,1 миллиметра, не существует фиксированного стандарта точности.

Вместо этого необходимый уровень точности должен определяться на основе потребностей для достижения желаемых результатов. Например, более доступные портативные сканеры могут пожертвовать некоторой точностью, но при этом предлагать большую гибкость и адаптируемость.

Поэтому при выборе сканера, который соответствует конкретным требованиям, необходимо комплексно учитывать множество факторов, а не только точность.

Факторы, влияющие на точность 3D-сканеров

Тип поверхности и отражательная способность:

Поверхности, которые отражают или преломляют свет, такие как блестящие или отражающие поверхности, могут влиять на точное захватывание данных.

Некоторые сканеры используют специализированные техники для преодоления этих проблем, но также необходимо учитывать свойства поверхности.

Техники и параметры сканирования:

Различные техники сканирования и настройки параметров могут также влиять на результаты сканирования.

Например, сканеры, использующие технологию лазерного сканирования, могут лучше справляться с прозрачными или отражающими поверхностями, тогда как технология структурированного света может быть более эффективной для захвата поверхностей с богатой текстурой.

Кроме того, такие настройки, как скорость сканирования, время экспозиции и плотность выборки, могут влиять на точность.

Факторы окружающей среды:

Факторы, такие как освещенность, температура и влажность в среде сканирования, также могут влиять на результаты сканирования.

Недостаточное или чрезмерное освещение может привести к снижению качества изображения, а изменения температуры и влажности могут повлиять на стабильность и точность сканера.

Учитывая различные факторы и внедряя соответствующие меры, можно максимизировать качество и точность результатов сканирования для удовлетворения требований различных приложений.

Стоит ли инвестировать в 3D-сканер?

Стоит ли инвестировать в 3D-сканер, зависит от ваших конкретных потребностей и предполагаемых приложений. Вот несколько факторов, которые следует учитывать при принятии решения о целесообразности покупки 3D-сканера:

Применение

Как вы планируете использовать 3D-сканер? Для профессионалов, таких как инженеры, дизайнеры продуктов, производители, архитекторы или художники, 3D-сканер может стать незаменимым инструментом для создания детализированных 3D-моделей и прототипов.

Это может сэкономить время и средства по сравнению с ручными измерениями и предоставить больше деталей для проектирования и производства.

Для любителей, увлекающихся 3D-печатью, 3D-сканер может облегчить легкое воспроизведение или модификацию существующих объектов для проектов 3D-печати.

Однако, если вам нужно сканировать объекты только изредка или для личных проектов, могут быть более экономически эффективные варианты, такие как использование приложений для смартфонов или обращение к услугам 3D-сканирования.

Точность

Точность 3D-сканера является важным фактором. Если вам необходимы высокоточные модели для профессиональных или промышленных целей, вам придется инвестировать в 3D-сканер с более высокой точностью.

Стоимость

3D-сканеры бывают в широком ценовом диапазоне, от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов, в зависимости от таких факторов, как точность, разрешение и включенное программное обеспечение.

Если вы часто используете 3D-сканер для профессиональных целей, это может быть разумной инвестицией.

В противном случае, если вам нужны услуги 3D-сканирования для одноразовых проектов, рассмотрите возможность найма внешнего 3D-сканирующего сервиса.

Простота использования

Некоторые 3D-сканеры проще в использовании, чем другие, поэтому важно выбирать удобный для пользователя 3D-сканер. Если 3D-сканер сложен в использовании и требует специальных навыков или обучения, он может предложить вам меньшую ценность.

Найдите подходящий высокоточный 3D-сканер для успешных инвестиций

Чтобы достичь наилучших результатов, вам нужна компания с обширными знаниями и опытом, которая предоставит высокоразрешающий 3D-сканер, соответствующий вашим потребностям.

С точным высокоразрешающим сканированием вы можете выйти за рамки простых измерений и воспользоваться возможностями, предоставляемыми цифровой трансформацией.

Команда метрологических экспертов Scantech поможет вам найти лучший высокоразрешающий 3D-сканер для ваших нужд.

Узнайте из первых рук, как высокоразрешающий 3D-сканер может улучшить ваши процессы контроля качества. Свяжитесь с членом команды Scantech для демонстрации уже сегодня!