Scanner 3D

La scansione 3D apre un mondo di possibilità. Immagina di essere in grado di acquisire qualsiasi cosa del mondo fisico e di avere un modello digitale in pochi minuti.

Non è necessario immaginarlo. Ogni giorno, le aziende utilizzano scanner e software 3D per:

• Creare modelli CAD di parti reali ed eseguire su di essi operazioni di reverse engineering per acquisire progetti smarriti, aggiornare prodotti esistenti e crearne di nuovi.
• Verificare la qualità dei prodotti confrontando le parti fabbricate e i progetti CAD.
• Realizzare prodotti personalizzati di consumo generale per i settori sanitario, odontoiatrico e della moda.
• Eseguire la scansione di interi edifici per creare modelli 3D precisi.
• E molto altro.

Gli scanner 3D e il relativo software ora sono alla portata di molte persone e sono più rapidi, meno costosi e più precisi rispetto al passato. Il software di scansione 3D è più automatizzato, genera risultati migliori e funziona in modo più rapido di prima.

Cosa sono gli scanner 3D?

Sono molti i dispositivi che vengono denominati scanner 3D. Qualsiasi dispositivo utilizzato per misurare il mondo fisico con laser, luci o raggi X e in grado di generare fitte nuvole di punti o reti di poligoni può essere considerato uno scanner 3D. I nomi utilizzati sono diversi, inclusi digitalizzatori 3D, scanner laser, scanner a luce bianca, tomografia industriale computerizzata, LIDAR e altri. Il fattore comune che unisce tutti questi dispositivi è la loro capacità di acquisire la geometria degli oggetti fisici con centinaia di migliaia o milioni di misurazioni.

Perché è necessario ricorrere a un software di scansione 3D?

Gli scanner raccolgono enormi quantità di dati, per cui è necessario utilizzare software di reverse engineering dedicati, come Geomagic^® Design X™, Geomagic for SOLIDWORKS^® e Geomagic Wrap^®, per elaborare i risultati e trasformarli in dati che possano essere gestiti anche da altri software. A seconda della finalità per cui verranno utilizzati i dati , il software di reverse engineering può trattarli in modo diverso. Le applicazioni più comuni per la scansione 3D sono le operazioni di reverse engineering, l’ispezione e l’archiviazione digitale o la stampa 3D. Software dedicati come il software di reverse engineering Geomagic e il software di ispezione e metrologia Geomagic Control X™ sono il modo più rapido e semplice per liberare tutto il potenziale di uno scanner 3D.

Come funzionano gli scanner 3D?

Esistono molti approcci diversi alla scansione 3D, basati sui diversi principi di imaging. Alcune tecnologie sono ideali per la scansione a intervallo breve, mentre altre sono più indicate per la scansione a intervallo medio o lungo.

Scanner 3D a intervallo breve

Gli scanner 3D con meno di un metro di distanza focale includono gli scanner 3D a luce strutturata e quelli a triangolazione laser.

Scanner 3D a triangolazione laser

Gli scanner a triangolazione laser utilizzano una linea laser o un singolo punto laser per la scansione di un oggetto. Un sensore raccoglie la luce laser che viene riflessa sull’oggetto e, utilizzando la triangolazione trigonometrica, il sistema calcola la distanza dall’oggetto allo scanner.

La distanza tra la sorgente laser e il sensore è nota precisamente, come pure l’angolo tra il laser e il sensore. Man mano che la luce laser si riflette sull’oggetto sottoposto a scansione, il sistema è in grado di misurare l’angolo con cui ritorna al sensore e dunque la distanza dalla sorgente laser alla superficie dell’oggetto.

Scanner 3D basati sugli impulsi laser

Gli scanner basati sugli impulsi laser, altrimenti noti come scanner a tempo di volo, sono basati su un concetto molto semplice: la velocità delle luce è nota con molta precisione, per cui, conoscendo il tempo impiegato dal laser per raggiungere un oggetto e tornare a un sensore, conosciamo anche la distanza dell’oggetto. Questi sistemi utilizzano circuiti di misura con una precisione al picosecondo per misurare il tempo impiegato da milioni di impulsi laser per tornare al sensore e calcolano la distanza. Ruotando il laser e il sensore (di solito con uno specchio), lo scanner è in grado di eseguire una scansione completa a 360 gradi su se stesso.

Scanner 3D laser a sfasamento

Gli scanner laser a sfasamento sono un altro tipo di tecnologia scanner 3D a tempo di volo, e da un punto di vista teorico funzionano in modo simile ai sistemi basati sugli impulsi. Oltre a emettere gli impulsi laser, questi scanner modulano anche la potenza del fascio laser, e lo scanner confronta la fase del laser inviato e quindi di ritorno al sensore. La misurazione a sfasamento è più precisa.