3D打印机和3D扫描仪结合

国际金属加工网 2019年07月08日

如果你有一个特殊的物体,并且想要重现它,你会对它进行3D建模吗?好吧,你不应该。这正是3D扫描和3D打印的用途,“一起”工作,帮助您创建副本!

但3D扫描对象意味着什么?3D打印是什么意思?从本质上讲,这两种技术是相互逆转的。使用其中一个,您可以将真实对象转换为虚拟对象。另一方面,您使用虚拟对象来生成真实对象。

当然,如果有一台机器可以进行3D扫描和3D打印,那将是很棒的。但是,凭借我们现在拥有的技术,一体化扫描和打印仍然局限于2D领域。

在这里,我们介绍3D扫描和3D打印的过程,它们的不同之处,以及如果同时使用它们可以实现的目标。

3D扫描仪是一种收集对象或环境的物理数据以创建数字模型的设备。该数据可包括体积,纹理和颜色。

3D扫描仪有两种主要类型:接触式或非接触式。

接触式3D扫描采用某种类型的手臂,如机械臂,配有探头。将物体固定到位后,探头接触其表面以收集与位置和距离有关的信息。当探测器扫描物体时,它会映射坐标,这些坐标最终组成了3D模型。

该技术主要用于制造,与其他技术相比较慢。它还需要与目标物体进行物理接触,这可能是有害的。

非接触式3D扫描涉及收集源自目标物体的辐射,并可采用主动或被动技术:

主动扫描仪发射辐射,通常是光或激光,并收集物体表面反射的物体。

被动扫描仪收集源自另一个源的环境辐射,并被物体表面反射。

无论采用何种技术,非接触式扫描仪都会根据所接收辐射的相对强度生成它们“看到”的网格。

3D打印机是一种从数字模型生成真实三维对象的设备。

当我们谈论3D打印时,我们通常指的是液体光固化建模,但也有其他类型的3D打印,如SLA和SLS:

熔融沉积成型(FDM)使  热塑性长丝与加热的喷嘴熔化并挤出熔融材料,其快速冷却以产生物体。

立体光刻(SLA)使用UV光将液态光聚合物塑料转化为固体物体。

选择性激光烧结(SLS)使用激光选择性地熔化粉末。

利用所有这三种技术,该对象是逐层生成的。这意味着一种称为切片器的特殊软件工具必须首先将原始3D模型转换为3D打印机能够理解的命令。

如果您对重新创建已存在的对象感兴趣,请在此处提供一般过程:

选择要进行3D扫描的对象以及3D扫描技术。请注意,根据型号的大小,您可能会受限于扫描使用的内容。

3D扫描对象。你可能需要重新定位它以捕捉不同的观点。使用简单的对象,您可能需要至少三个不同的位置。对于更复杂的对象,您可能需要超过五个。如果您正在使用摄影测量,请查看软件需要多少图像。请注意,您拥有的扫描或照片越多,3D模型就越好。

扫描完成后,执行相应软件所需的必要操作。每个扫描或照片都需要清洁(支持,平台和背景对象)并对齐。这是非常重要的一步,因为所有视图必须正确对齐。如果没有,最终模型将被扭曲。正确对齐后,所有重叠的网格将融合到单个虚拟对象中。

将虚拟对象导出为STL或OBJ文件。

将STL或OBJ文件导入适合3D打印机的切片器,并准备打印。一旦设置了必要的参数,切片器就会生成必要的g代码,即一次一层打印对象所需的操作。

将g代码发送到3D打印机并3D打印副本。

在线查看,您会发现大量示例,展示了结合3D扫描和3D打印的实用性。例如,在医学领域,当首先扫描患者的身体时,  更换身体部位变得更加简单。古生物学和考古学等领域也从制作骨骼和文物的复制品中受益匪浅。


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