Skanowanie 3D jest pomocnym narzędziem w odtwarzaniu rzeczywistych obiektów w komputerowej wersji. Dzięki szybkiej aplikacji oraz dokładności skanery 3D mają zastosowanie w wielu dziedzinach.

Jakie branże korzystają z technologii skanowania 3D? Gdzie wykorzystanie skanerów 3D może pomóc w optymalizacji procesów projektowania i produkcji.

Medycyna – idealne dopasowanie

Skanowanie 3D daje lekarzom dokładny obraz pacjenta oraz pozwala na dogłębną analizę osoby badanej bez bezpośredniego testowania.

Służy również przy projektowaniu protez oraz ortez. Często indywidualne wyposażenie ortopedyczne posiada odgórne wymiary i nie jest dopasowane do potrzeb pacjenta a tworzenie typowej protezy jest pracochłonnym procesem. Polega na wykonaniu odlewu, wyszlifowaniu, wykonaniu dokładnych pomiarów i podgrzaniu plastiku w celu stworzenia formy, którą następnie należy uszczelnić próżniowo. Odlew ten jest wykorzystywany dalej do stworzenia ostatecznej protezy z włókna węglowego lub innego materiału. Dzięki skanerom 3D możliwe jest spersonalizowanie i znaczne skrócenie wykonywania takiej usługi. Wszystko to odbywa się w jednym miejscu a poziom precyzji, oszczędności kosztów i jakości produktów są bardzo zadawalające.

Na czym polega skan 3D – przykład z dziedziny medycyny

Jako przykład można podać wykorzystanie skanowania 3D w produkcji indywidualnego wyposażenia medycznego. Puntem wyjścia do realizacji jest wykonanie skanu 3D nogi pacjenta. Następnie z zebranych informacji tworzy się spersonalizowany szkielet protetyczny. Skan drugiej kończyny służy jako odniesienie, co daje dokładną reprezentację całkowitego rozmiaru i kształtu nogi pacjenta. Celem jest, aby proteza jak najbardziej przypominała prawdziwą nogę pod względem rozmiaru. Taki model jest później obrabiany w programie CAD i gotowy do wydruku.

Podział specjalistycznych skanerów do tworzenia protez i ortez

  • Niedrogie mobilne skanery 3D (<1.000 $) są używane do mniej precyzyjnych aplikacji, np. dla ortezy kręgosłupa / kończyny, nakładki protetyczne. Te skanery 3D są łatwe w użyciu i nie są drogie.
  • Wysokiej klasy mobilne skanery 3D (<25.000 $) mogą być używane do tych samych zastosowań co skanery mobilne (aparaty kręgosłupa / kończyny, osłony protetyczne), ale o lepszej jakości wydruku. Główną zaletą tych skanerów jest ich precyzyjność, np. skanowanie głowy i twarzy, skanowanie w poszukiwaniu zębodołów.
  • Wysokiej klasy specjalne skanery 3D (>25 000 $) są bardzo przydatne w specjalnych aplikacjach-anaplastologia (tworzenie realistycznej protetyki dla pacjentów, którzy mają brakujące lub zdeformowane cechy z powodu operacji, urazu lub wad wrodzonych) oraz maski na twarz (maski na oparzenia, maski ochronne).

Urządzenia do skanowania 3D znalazły również szerokie zastosowanie w branży stomatologicznej. Te skanery doskonale nadają się do projektowania metalowych aparatów ortodontycznych, osłon ust lub zębów oraz aparatów retencyjnych.

Digitalizacja tych obiektów umożliwia dentystom łatwe wprowadzanie modyfikacji i usprawnienie produkcji. Dzięki specjalnemu oprogramowaniu istnieje możliwość dalszej obróbki aby w łatwy sposób dopasować uzębienie pacjenta do modelu wyświetlanego w programie.

Przemysł

Skanery 3D w przemyśle znacznie wpływają na szybkość wykonywania usługi i stosowane są do wdrażania projektów, tworzenia niestandardowych rozwiązań oraz kontroli jakości produktów.

Kontrola jakości produktów

Kontrola jakości jest niezbędnym krokiem dla każdej firmy produkcyjnej. Wiele firm nadal korzysta z ręcznych narzędzi kontrolnych, takich jak mierniki i suwmiarki. Narzędzia te zapewniają niezwykłą precyzje jednak wciąż wymagają stałej pracy ręcznej. Inżynierowie ds. jakości wykonują żmudne i czasochłonne pomiary oraz wypełniają mnóstwo formularzy. Zamiast tego istnieje prosta metoda na uproszczenie mozolnej pracy. Skan 3D to bardzo szybka i efektywna droga do porównania oryginalnego obiektu z modelem komputerowym. Pozwala to w bardzo łatwy i dokładniejszy sposób zidentyfikować granicę błędu i naprawić projekt.

Przemysł samochodowy, powietrzny i morski

Formy i matryce samochodowe jak również samolotowe mają duże znaczenie, ponieważ produkowane części bezpośrednio wpływają na konstrukcję pojazdów, a także mają fundamentalne znaczenie dla pomyślnego montażu.

Także jeżeli chodzi o pojazdy wodne- statki, jachty, skanowanie 3D pełni ważna funkcję w modernizacji i naprawie zużytych części. Zwykle jednostki nie posiadają gotowych projektów a odtworzenie tak wielkiej machiny co do milimetra jest bardzo trudne i czasochłonne.

Przykładem sprawnej odbudowy wodnego środka transportu jest norweska łódź wyścigowa. Podczas jednego z wyścigów zahaczyła ona o pływający przedmiot. Właściciel postanowił nie spisywać na straty ukochanego pojazdu i postanowił go zeskanować. Dzięki temu, możliwa była rekonstrukcja modelu jak i poprawa aerodynamicznego kształtu w celu osiągnięcia większych prędkości. Cały proces trwał kilka godzin.

Budownictwo oraz architektura- inwentaryzacja i ochrona zabytków

W kwietniu 2019 roku miał miejsce pożar jednej z najbardziej kultowych budowli- katedry Notre Dame w Paryżu. Spaliła się wtedy znaczna jej część. Ludzie uważali, że to koniec pewnej epoki, wszyscy mówili, o szkodach tak dużych, że odtworzenie budynku sprzed 850 lat wydawało się niemożliwe. Jednak i tutaj swoje niezawodne okazało się skanowanie 3D. Dzięki skanom wykonanym przez belgijskiego historyka sztuki Andrew Tallona możliwe jest odbudowanie zniszczonej przez ogień katedry. Ujęcia jakie wykonał Belg pozwolą na pełną wizualizacje budowli i wykonanie planu budowy.

Obiektem, który z sukcesem został odratowany są południowe drzwi Chrzcielnicy we Florencji.
Skaner 3D został użyty do cyfrowego przechwycenia drzwi do replikacji, a zeskanowane dane zostały następnie wykorzystane do drukowania modeli 3D różnych części drzwi. Następnie zostały one wydrukowane do tworzenia form do wlewania wosku. W późniejszym etapie stopiono je w brązie, aby stworzyć dokładne repliki oryginalnych elementów.

Jak słusznie możemy zauważyć, skanowanie 3D jest nadzieją na odrestaurowanie wielu zabytków, których skomplikowane elewacje, zdobienia są ciężkie do własnoręcznego odtworzenia.

Możliwość skanowania i szczegółowej analizy budynków sprawia, że ​​skanowanie 3D jest niezwykle atrakcyjną propozycją podczas przeprowadzania badań architektonicznych. Skanowanie 3D zapewnia użytkownikowi niezwykle dokładne pomiary oraz możliwość pełnego wykorzystania, wizualizacji i modyfikacji danych za pomocą oprogramowania CAD. Zdolność do szybkiego przechwytywania informacji o wysokiej dokładności oznacza ogromne oszczędności w wydajności i czasie, co jest oczywiście ważne przy dostarczaniu wyników klientowi.

W tej dziedzinie idealnie sprawdzają się skanery o dalekim zasięgu typu FARO, którego działanie zostanie przedstawione w dalszych częściach.

Powrót do przeszłości

Dla archeologów skanery 3D są prawdziwą podporą przy odtwarzaniu obiektów sprzed tysiąca lat. Naukowcy mogą manipulować obrazami 3D ze skanów, tak aby odtworzyć klimat miejsca, stosując znacznie dokładniejsze pomiary i przewidujący wzrost, niż pozwalają na to ich narzędzia fizyczne.

Zbrodnia (nie)doskonała

Technologia skanowania laserowego 3D jest używana do dokładnego odtworzenia każdego materiału dowodowego, aby śledczy mogli odbudować i zrekonstruować miejsca zbrodni. Jest to potężne narzędzie dochodzeniowe, którego potencjał jest dopiero odkrywany.

Comments are closed.

You may also like