Использование 3D оцифровки для расширения возможностей 3D печати
Высокотехнологичная 3D печать — это процесс создания объектов по цифровой модели или модели САПР. Материал наносится, соединяется или затвердевает по точной схеме, которая автоматически создается под управлением компьютера. Большинство устройств работают по принципу послойного нанесения материала.
3D печать позволяет воссоздать любой объект, который вы видите, независимо от его размера, формы и цвета. Это одна из новейших технологий в мире, которая, возможно, станет революционной во многих отраслях, включая производство и медицину.
Есть несколько способов, чтобы создать 3D модель для печати. Один из них - 3D сканирование или оцифровка. С помощью высокоточных 3D сканеров Scantech дизайнеры и инженеры могут создавать точные 3D модели объектов - как малых, так и больших по размеру.
Как же можно использовать технологию 3D оцифровки для расширения возможностей индустрии 3D печати?
Проверка деталей, напечатанных на 3D принтере
Аддитивное производство (3D печать) требует как и любое другое требует строгого контроля качества. Любая продукция, которая попадает к пользователям, должна быть надлежащего качества.
Компания Scantech предлагает специальные решения для автоматизированного контроля качества. Основой решения является 3D сканер промышленного класса, который имеет максимальную точность 0,025 мм. Точность измерений устройства соответствует требованиям контроля для большинства деталей, напечатанных на 3D принтере.
Обработка данных сканирования позволяет автоматически генерировать карту цветов, которая помогает сравнивать полученные данные с исходной CAD моделью. Таким образом, мы можем с первого взгляда сказать, соответствует деталь исходной модели или нет. Кроме того, можно предварительно настроить шаблоны сравнения в соответствии с требованиями контроля. Такие параметры используются для проверки отклонения сечения, расстояния между центрами, контуров, плоскостности, координат центра и т. д. Каждая сканируемая деталь сравнивается по выбранным параметрам, а все данные видны в отчете, который генерируется автоматически.
Этот быстрый и всеобъемлющий метод проверки можно использовать в двух аспектах. Один из них — сканирование напечатанных деталей, сравнение их со стандартными чертежами, анализ качества деталей, оценка стабильности 3D печати и создание отчета о проверке. Этот метод проверки гарантирует, что продукция будет соответствовать всем требованиям.
Другой — использование 3D сканера для обнаружения и сравнения различных деталей в одной и той же партии или разных партиях, анализа стабильности 3D принтеров и помощи в исследованиях и разработках 3D принтеров с более стабильной печатью.
Обратное проектирование и восстановление деталей
Некоторые пользователи применяют технологию 3D сканирования, чтобы предлагать клиентам интеллектуальные решения для ремонта деталей, вышедших из строя.
С помощью 3D сканера и программного обеспечения для реверс-инжиниринга можно получить данные об объекте, а затем восстановить сломанные или утраченные элементы. Интеграция этих технологий позволяет решить проблему импортозамещения, недостатка редких деталей, снизить стоимость производства новой детали или просто сократить время ожидания.
Медицинская реабилитация
В области медицины для лечения требуются индивидуальные изделия, созданные специально для пациента: брекеты, разработанные с учетом анатомических особенностей, протезов, ортопедических стелек и других изделий. 3D технологии позволяют быстро изготавливать изделия на заказ, при этом сохраняя все особенности, которые невозможно реализовать в изделия, выполненных в масштабном производстве.
Давайте рассмотрим пример из практики: ортопедия позвоночника.
Компания Shanghai TPM3D изготовила ортопедические корсеты для пациентов с помощью технологии бесконтактного сканирования iReal 3D и 3D печати нейлоном. Изготовление индивидуального бандажа, который является более легким и дышащим, занимает меньше времени. Кроме того, корсет является водонепроницаемым и антибактериальным, а также идеально подходит для длительного ношения. Пластиковый корсет более удобен в носке, при этом имеет такой же ортопедический эффект, как и гипсовые изделия.
Арт, живопись и дизайн
В искусстве и дизайне технология 3D сканирования помогает получить, например, прототип для гравировки. После получения необходимых данных можно сразу же приступать к созданию изделий на 3D принтере или использовать полученную модель для традиционного производства.
Например, компания Shanghai UnionTech совместно с Лу Ренцзе с помощью 3D оцифровки помогла воссоздать древний китайский мифологический мир: «Классика гор и морей». Поскольку глиняную скульптуру нелегко сохранить в течение длительного времени, для выставки были использованы напечатанные фигурки. С помощью 3D сканирования и 3D печати специалисты компании создали 809 изысканных экспонатов. Это помогло избежать трудности традиционной лепки из глины и стало отличным способом представить фантастический мир.
Более того, данные, полученные с помощью высокоточного лазерного сканера, можно использовать для других видов производства (например, гравировки, ЧПУ и т. д.), а также масштабировать для производства продукции для рекламных кампаний и продвижения.
Модификация автомобилей
Автомобильная промышленность стремительно вступает в эру персонализации. Именно поэтому среди пользователей резко возрос спрос на тюнинг и кастомизацию собственных авто.
3D сканирование может помочь в изменении внешнего вида автомобиля (например, установить заднее крыло, бампер, новые элементы салона, изменить выхлопную трубу и т. д.). Сканирование позволяет получить точные данные о детали, что позволит создать новую деталь на этой основе. С помощью технологии крупноформатной 3D печати от идеи до реализации проекта может пройти гораздо меньше времени, чем при традиционном изготовлении деталей.
3D воспроизведение культурных реликвий
Kuenboya Institute of Intelligent Manufacturing и SCANTECH 3D провели высокоточное 3D сканирование культурных реликвий в музее Yecheng в Ханьдане, провинция Хэбэй, и заархивировали данные для облегчения дальнейших исследований и восстановления культурных ценностей.
Благодаря технологии 3D печати можно скопировать культурные реликвии в масштабе 1:1 для выставки, что позволяет избежать непоправимого повреждения подлинных объектов во время транспортировки и экспозиции.
Палеонтологическая репродукция
В 2021 году в Люфэне, Юньнань, компания SCANTECH участвовала во всем процессе цифрового сбора и восстановления окаменелостей динозавров. С помощью высокоточного 3D сканирования были получены данные недавно обнаруженных окаменелостей динозавров. Затем было использовано программное обеспечение для постобработки и реконструкции 3D модели. После всех этапов работы специалисты выполнили 3D печать для восстановления останков динозавра. Так ученым удалось определить морфологическую эволюцию люфенгозавра 200 миллионов лет назад.
С помощью 3D сканирования можно действительно восстановить все детали, включая даже крошечные трещины окаменелостей. Для воссоздания останков динозавра в качестве печатного материала использовалась новейшая высокопрочная светочувствительная смола, которая впоследствии использовалась для научных выставок.
После того, как 3D сканирование и 3D печать были завершены, ученые не только смогли приблизиться к пониманию внешнего вида динозавров, но и получить много другой информации из точных данных. Данные 3D сканирования станут основой для проведения соответствующих исследований и отслеживания основных жизненных этапов динозавра, его связь с современными динозаврами и средой обитания.
С помощью 3D технологий исследователи нашли лазейку во времени и пространстве, подарив нам уникальное научное путешествие. С помощью новых технологий мы имеем возможность исследовать информацию о жизни на Земле 200 миллионов лет назад.
Итог
Технология 3D оцифровки позволяет расширить возможности 3D печати в разных сферах. Поиск и изучение новых областей применения технологии, а также сотрудничество ведущих производителей с разными компаниями, занимающимися 3D печатью, позволит решить проблемы 3D сканирования и использовать полученный опыт в новых отраслях.
