3D-scannen is meer dan alleen scannen

19 februari 2015
Leestijd: 3 minuten

3D-scannen is meer dan alleen scannen

Tegenwoordig wordt 3D-scannen vooral geassocieerd met 3D-printen. Een object scannen en meteen 3D-printen, zo wordt vaak gedacht door mensen. Nico Velzel van Geopoints, docent bij Mikrocentrum, kan 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 en één of meerdere camera’s. Deze bron van licht wordt vervolgens op een object geprojecteerd en het object reflecteert het dan weer terug naar de camera. Met behulp van o.a. 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. Dit is de basis voor 3D-printen. Omdat de mogelijkheden van 3D-scan data zo ver gaan, is het mogelijk een statisch- of parametrisch CAD model te genereren.

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.” Ook als er 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 al snel met 3D-printen. Het is dan ook verstandig om voorgaand een opdracht je te verdiepen en een aantal vragen te stellen, dit 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?
Kun je 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?

Een aantal factoren bepalen in hoofdlijnen welke scanner en/of welk scan-principe wel of niet geschikt is. Deze factoren zijn de gewenste nauwkeurigheid, de grootte van het object en de complexiteit. In sommige gevallen wordt het honderdsten van een millimeter gevraagd. Daarnaast telt ook de resolutie, het kleinst waarneembare detail, mee. Dat is toch weer iets anders dan nauwkeurigheid. Tot slot is het belangrijk om te weten welke post-processing van de scan data nodig is en wat daarvoor de beste software is. Dat alles heeft allemaal te maken met de doel van de scan, zoals het krijgen van een nieuw (CAD) model of vergelijken met een nominaal model voor kwaliteitscontrole.

De democratisering van 3D-scanning en -printing

Ontwikkelingen bewegen zich continu voort. Zo wordt er gedemocratiseerd over het beschikbaar komen van goedkope, relatief hoogwaardige 3D printers. 3D-scannen beweegt in deze trend mee, omdat er nu ook goedkope handscanners geïntroduceerd worden. Zo komt het even scannen en printen in ieder geval voor sommige toepassingen binnen handbereik. Maar 3D-scannen blijft een meerdimensionale activiteit waarover kennis, door zowel inkopers, productontwikkelaars als kwaliteitsmedewerkers, niet-essentieel lijkt te worden.

3D-scannen is meer dan alleen scannen