Jak skanery 3D przyczyniają się do rozwoju inżynierii odwrotnej?

Skanery 3D mają niebagatelny wpływ na rozwój inżynierii odwrotnej i sprawdzają się na wielu obszarach, m.in. w budownictwie, medycynie, przy ochronie dzieł sztuki, ale też w edukacji i branży VR. Na jakiej zasadzie działają omawiane urządzenia, jakie są ich największe zalety oraz jak wpływają na inżynierię odwrotną? Warto się o tym przekonać, bo po zapoznaniu się z tymi informacji duże grono osób zdecyduje się na ich wypróbowanie.

Inżynieria odwrotna to nic innego jak proces polegający na dokładnym i rzetelnym zbadaniu produktów oraz części, w celu ustalenia zasad ich działania oraz stanu. Najważniejszym elementem takiego procesu jest stworzenie dokumentacji 2D lub 3D. Można tego dokonać poprzez skanowanie obiektów rzeczywistych, a więc nieocenioną rolę pełni tu właśnie ręczny skaner 3D – narzędzie służące do odtwarzania skomplikowanych kształtów analizowanego przedmiotu. Następnie – poprzez zastosowanie specjalistycznego oprogramowania –  dochodzi do zaimportowania pozyskanych danych i uzyskania cyfrowego modelu

Wiedząc już, co to jest inżynieria odwrotna i jakie narzędzia sprawdzają się na tej płaszczyźnie, warto poszerzyć wiedzę na temat skanowania przedmiotów trójwymiarowych. Jak zrobić skan 3D? Ten proces odbywa się w następujący sposób:

• przygotowuje się detal, aby zeskanować go z jak największą dokładnością, nie obawiając się o jakość wykonanego skanu,
• jeżeli skanowany obiekt jest przezroczysty lub połyskujący należy zmatowić jego powierzchnię (np. wykorzystując specjalne spraye do skanowania)
• nanosi się markery, a więc zaznacza się skanowane obszary przedmiotu przy pomocy specjalnych naklejek refleksyjnych (warto mieć na uwadze, że nie wszystkie obiekty wymagają stosowania markerów),
• skanuje się przedmiot/obszar,
• po wykonaniu skanu usuwa się fragmenty tła,
• wykonuje się kolejny skan i łączy się go z poprzednim, w celu otrzymania tzw. chmury punktów,
• nadaje się odpowiednią orientację przedmiotowi,
• uzyskuje się cyfrowy model

Całość jest dość skomplikowana, ale dla osób wiedzących, czym zajmuje się inżynieria odwrotna, nie powinno to być większe wyzwanie. Skanowanie 3D gwarantuje uzyskanie satysfakcjonujących i rzetelnych wyników, ale tylko wtedy, gdy sięgnie się po wysokiej klasy skaner 3D, dopasowany do digitalizowania konkretnego obszaru lub przedmiotu. W przypadku mniejszych detali lepiej sprawdzi się skaner 3D ręczny.

Najwyższa pora, aby dowiedzieć się, jak działa skaner 3D i jaki ma właściwie wpływ na inżynierię odwrotną CAD? Takie urządzenie odpowiada za sprawne i bezproblemowe digitalizowanie małych oraz dużych obszarów/obiektów, a także przeniesienie rzeczywistego kształtu trójwymiarowego do modelu cyfrowego. Otrzymane pliki, z pomocą odpowiedniego oprogramowania, można później:

• przetwarzać i edytować,
• wykorzystać do wizualizacji,
• wykorzystać do stworzenia prototypu.

Podstawową zasadą działania skanera jest nakierowanie światła na badany obiekt, wykorzystując przy tym przeróżne struktury światła, które różnią się od siebie m.in. gęstością. Na szczęście skanery ręczne dysponują ergonomicznymi uchwytami i wyświetlaczami LCD, więc praca z nimi jest prawdziwą przyjemnością. Kamery umieszczone w skanerze zbierają wszystkie linie oraz obrazy zeskanowane przez urządzenie i przenoszą je do komputera, aby można było z nimi dalej pracować. Jeden pomiar umożliwia zebranie ponad 1.2 milionów punktów pomiarowych. Czas pomiaru zależy od gabarytów skanowanego obiektu. W kilka sekund można zeskanować obszar o wymiarach 30×30 cm, ale w przypadku skanowania całego pojazdu może to zająć nawet kilkadziesiąt minut. 

Skanery są niezwykle dokładne i uniwersalne, co pozwala na precyzyjne odwzorowanie nawet najbardziej nietypowych i skomplikowanych elementów. Korzysta na tym wspomniana wcześniej inżynieria odwrotna CAD, ponieważ na podstawie skanu możemy stworzyć wysokiej jakości model CAD 3D bez konieczności wykonywania ręcznych pomiarów. Inżynieria odwrotna umożliwia zeskanowanie zużytych części, wykonanie niezbędnej dokumentacji i stworzenie odpowiedniego zamiennika.