根據 Grand View Research的一項研究,2018年全球3D掃描市場規模為45億美元,預計從2019年到2025年的復合年增長率為8.4%??。在這種增長的背后,我們可以推斷出規模一直在上升。越來越多的公司已經意識到,投資3D掃描技術的好處; 產品開發和設計,質量控制,逆向工程和原型設計應用,個性化矯正器和假肢等設備,甚至用于虛擬現實應用程序。從歷史上看,質量控制和檢查一直占據最大的市場份額,但是,逆向工程領域預計在未來幾年中,將實現顯著增長。實際上,當制造商停止某些零件的生產時,對零件進行逆向工程以提供零件替換品很重要。盡管有好處,但重要的是要了解3D掃描,是否滿足您公司的需求。此外,3D掃描儀種類繁多。市場上可以買到價格非常昂貴的設備,以及普通人能負擔得起的設備,它們提供完全不同的功能,你也可以直接找到三維掃描服務商(如杭州博型科技)為您提供服務。
工業界必須先行思考,在盡可能短的時間內制造出更好的產品。對于新產品開發過程的很大一部分,是從設計開始,例如草圖和模型,然后將這些在CAD模型中成型以構建原型。這就是3D掃描技術可以發揮作用的地方。如今,掃描解決方案具有許多優勢。其中包括速度,多功能性,定制性,質量和精度,以及三維復制的便利性,進行逆向工程,對文物進行三維掃描建模,等等。航空航天,汽車,牙科和醫療行業都從這些功能中受益。但是,重要的是要問公司何時應該考慮將3D掃描集成到其業務中,因為這并不總是最好的主意。
最主要的是要考慮公司的應用程序,我們的專家會為我們提供建議。Jeff Wang評論道:“建議公司從設計階段就購買3D掃描儀或與3D掃描服務商合作,以在整個產品生命周期中提供技術支持?!?Molinero補充說:“我認為應該在對整個生產過程都有利的情況下采用3D掃描,無論它是用于質量改進還是時間改進。我認為最初將這一過程外包是合乎邏輯的,并且根據用途,請參見其經濟可行性。莫妮卡·加茲塔尼亞加(MonicaGazta?aga)評論:3D掃描為我們提供了另一種視角,即對要分析的零件的全局視野,并且比迄今為止使用傳統方法(例如“三維機器”)可以獲得的信息更多。
3D掃描儀可用于檢查零件,因此在質量控制中找到了許多應用|?照片來源:Sariki
3D掃描可以在產品開發和設計,質量控制,批量打樣和智能制造中發揮重要作用。一旦了解了該技術將發揮的作用以及將使用的應用程序類型,在投資此級別的設備之前,需要考慮許多關鍵點。Jeff Wang強調了四個重要方面,即穩定性,效率和速度,掃描精度以及最終的可移植性和ROI。關于最后一點,他評論:為什么近年來3D掃描儀服務如此迅速?它們的便攜性和成本效益。這極大地擴展了3D掃描的應用范圍,幾乎涵蓋了各行各業,并且不再局限于機械精度檢查。3D數字模型是非常重要的前端數據要求?!?/p>
另一方面,MonikaGazta?aga著眼于第三點,即掃描的準確性,并建議:“將激光三維掃描納入我們的流程時,重要的是要知道最終結果中需要獲得的細節水平。對于每種情況,合適的掃描儀的選擇將在很大程度上取決于此。它反映了零件的真實數字還原。與檢查相比,設計過程對細節捕捉有更高的要求。JoséMolinero補充說:“在選擇設備時,必須考慮工件的尺寸,材料的類型,所需的詳細程度和所需的測量時間。這使我們能夠很好地界定技術之間的界限。
便攜性是3D掃描儀的重要功能
考慮到結構光和激光這兩個主要技術,主要區別是什么?
激光三角測量的工作原理是將點或激光線投射到對象上,然后使用傳感器捕獲其反射。該方法稱為三角測量,因為激光點(或線),傳感器和激光發射器形成三角形。另一方面,結構化光還使用三角剖分,這是通過將光的圖案投射到對象上來進行的??紤]到這些概念,讓我們找出專家對每種情況下使用哪種方法的想法。
近年來,這兩種解決方案都得到了不斷改進,因此3D掃描的應用越來越多。ScanTech的首席執行官評論說:“近年來,這兩種解決方案都在不斷改進。例如,ScanTech于2016年推出的PRINCE 3D掃描儀在業界領先,使用藍色激光作為光源,改善了激光掃描的細節捕獲;GOM GmbH推出了結構化光掃描儀ATOS 5X,它具有可掃描黑色和有光澤物體的自動掃描傳感器。因此,激光3D掃描和結構化光的應用越來越多?!?/p>
根據JoséMolinero的說法:“激光三角測量具有某些優勢,在需要精確度和測量速度的情況下,其達到的值比結構光要好得多。另外,它傾向于在折射或反射的零件中產生較少的噪聲。在結構光的情況下,我們的優勢是能夠覆蓋更大的工作區域,這在大物體的情況下便于測量。MonikaGazta?aga指出:“激光三角剖分掃描儀通常比帶結構光的掃描儀更準確,盡管捕獲時間通常更長且更復雜。通常在較大的工件上使用結構化光,而在公差較小的工件上使用激光,但是在每種情況下都必須對此進行評估。
根據要掃描的零件的類型,盡量選擇激光三角測量或結構光。
3D掃描時常見的錯誤是什么?
顯然,在投資一項新技術時,了解常見的錯誤可能會阻止用戶將來制造它們。避免這些問題的一種方法是了解計量學,這有助于進行過濾過程,以及在對點云進行過濾和網格化后從點云中提取元素。Gazta?aga認為,掃描儀的精度和零件的材料可能是常見的限制之一。實際上,她評論道:“如今,在大多數情況下,接觸系統提供的精度要比掃描儀提供的精度更高。零件的材料光澤是我們可能遇到的另一個局限性,因為在某些情況下,我們將需要外部幫助來使表面細微差別并獲得高質量的點云“。
對于JoséMolinero而言,他強調兩個典型的錯誤通常是測量時間和3D掃描所涉及的成本,并評論說:“不熟悉這項技術的用戶認為,通過掃描3D對象,可以將幾何圖形容易修改。這種逆向工程過程不是迅速的過程,需要一定的專業知識才能獲得質量掃描。Wang說,許多用戶認為通過掃描獲得的3D數據的結果與原始3D數字模型的文件一樣。他還指出:“掃描的網格或點云數據文件與原始3D數字模型不同。用戶應接受專業培訓,以將網格數據文件修復轉換為3D數字模型文件。