3D-scannen: meer dan alleen “even” scannen en dan 3D-printen

Hans van Eerden, 19 februari 2015
3d scannen

Tegenwoordig wordt 3D-scannen vooral geassocieerd met 3D-printen. Even een object scannen en dan meteen printen, zo wordt er vaak gedacht. Nico Velzel van Geopoints, docent van de cursus 3D-scanning, kan echter nog goed zonder 3D-printen. "Er komt meestal wel wat meer bij kijken dan alleen ‘even’ scannen.”

Hoe werkt 3D-scanning?

Een 3D-scanner bestaat uit een lichtbron (bijvoorbeeld een laser of “gestructureerd” licht) en één of meerdere camera’s. Licht wordt op een object geprojecteerd en het object reflecteert het dan weer terug naar de camera. Met behulp van bijvoorbeeld een driehoeksmeting of de time-of-flight, de tijd tussen zenden en opvangen van het licht, kan voor elk punt de afstand tot de scanner worden bepaald. Zo ontstaat een 3D-puntenwolk van het object. Die puntenwolk kan worden omgezet naar 3D-data die voor verschillende toepassingen geschikt is. Deze punten worden verbonden middels “triangles”, waardoor een polygoonmodel ontstaat - de basis voor 3D-printen. De mogelijkheden van 3D-scan data gaan zo ver dat er een statisch- of parametrisch CAD model mee kan worden gegenereerd.

Een voorbeeld van een praktische 3D-scan toepassing

Nico Velzel: “Een schip van AEGIR-Marine lag eens maandenlang in dok voor onderhoud, o.a. omdat een schroef moest worden vervangen waarvan ze de originele tekening niet hadden. Ik heb toen een metersgroot schroefblad gescand, zodat ze op basis van de scandata een nieuw blad konden maken.”

Maar ook als er wel een CAD file beschikbaar is biedt 3D-scannen voordelen: “VDL Gereedschapmakerij zet bijvoorbeeld 3D-scan data in om inzicht te krijgen in slijtage. Gebruikte mallen worden vergeleken met het ontwerp. Dit is voor engineers nuttige informatie als input voor een nieuw ontwerp of optimalisatie.”

Een veelzijdig proces

Er zijn talloze nuttige toepassingen van 3D-scannen. Het ‘grote publiek’ associeert de techniek echter vaak met 3D printen: even een object scannen en dat meteen printen. Maar voordat u aan een opdracht begint is het verstandig u te verdiepen en een aantal vragen stellen, zoals over het soort object en de omvang:

  • Past het in een nauwkeurige scanner, of is het zo groot dat het op locatie gescand moet worden met een mobiele lasermeetarm?
  • Kunt u voor een complete 360º scan het beste de scanner of het object verplaatsen/roteren?
  • Hoe stabiel is het omgevingslicht en is er sprake van direct zonlicht?
  • Betreft het een transparant, glanzend of zwart oppervlak? Dan kan het nodig zijn extra maatregelen te treffen alvorens te scannen.

De gewenste nauwkeurigheid, de grootte van het object en de complexiteit samen bepalen in hoofdlijnen welke scanner (en welk scan-principe) wel of niet geschikt is. Soms worden honderdsten van een millimeter gevraagd. Daarnaast telt ook de resolutie, het kleinst waarneembare detail, wat toch weer iets anders is dan nauwkeurigheid. Tot slot is het belangrijk om te weten welke post-processing van de scandata nodig is en wat daarvoor de beste software is. Dat heeft alles te maken met het doel van de scan, zoals vergelijken met een nominaal model voor kwaliteitscontrole, of juist het krijgen van een nieuw (CAD) model.

De democratisering van 3D-scanning en -printing

De ontwikkelingen staan niet stil. Zo ‘democratiseert’ 3D-printen door het beschikbaar komen van goedkope, relatief hoogwaardige 3D-printers. Het 3D-scannen kan in die trend mee nu er goedkope handscanners worden geïntroduceerd. Zo komt het ‘even scannen en printen’ in ieder geval voor sommige toepassingen binnen handbereik, maar blijft 3D scannen een meerdimensionale activiteit waarover kennis door zowel inkopers, productontwikkelaars als kwaliteitsmedewerkers onontbeerlijk lijkt te worden.

Meer weten over 3D-scanning?

Meer weten over 3D-scanning? Dan biedt Mikrocentrum u de cursus 3D-scanning , met Nico Velzel van Geopoints als docent. Met het oog op dat brede bereik worden in vogelvlucht alle aspecten van het 3D-scannen in industriële toepassingen behandeld. Van terminologie (inclusief betrouwbaarheid en nauwkeurigheid) en interpretatie van scandata tot de transfer naar een CAD-pakket. Uiteraard komen reverse engineering (van product terug naar ontwerp) en kwaliteitscontrole aan bod. Tevens leert u specificaties van leveranciers van 3D scanners en software te beoordelen, ter ondersteuning van mogelijk grote investeringsbeslissingen. De cursus sluit af met een inspirerende praktijkdag bij Geopoints in Houten.  

 

Naar cursus 3D-scanning