3D skenery

Co je to 3D scanner a k čemu slouží?

3D scanner nebo přejatě také 3D skener je zařízení, které slouží k digitálnímu snímání tvaru a povrchu reálných objektů. Uplatní se při 3D tisku, návrhu vlastních dílů, modelování nebo úpravách existujících předmětů. Díky přesnému snímání tvarů šetří čas při měření a tvorbě digitálních podkladů. Hodí se pro kutily, designéry i profesionály. 3D skenery šetří čas, zvyšují přesnost a otevírají nové možnosti práce s výstupními daty.

Jaké technologie 3D skenery používají?

3D skenery můžeme nejprve rozdělit podle technologie snímání, kterou využívají. Jednotlivé typy se liší principem fungování, přesností, náročností i oblastmi použití. Zvolený způsob snímání má přímý vliv na kvalitu výsledného modelu i následné možnosti jeho úprav. Proto je vhodné se před výběrem seznámit se základními typy skenerů a zvážit jejich konkrétní využití.

• Optický nebo laserový 3D skener k zachycení využívá světlo nebo laser. Tento typ je velmi rychlý, vhodný pro menší objekty a ideální pro modeláře či designéry. Nevýhodou může být horší snímání lesklých či průhledných povrchů.
• Ultrazvukové skenery používají zvukové vlny, díky čemuž mapují vnitřek i vnějšek neprůhledných materiálů. Jsou vhodné například pro kontrolu kvality, jejich přesnost je však nižší.
• Destruktivní 3D scanner umožňuje detailní měření vnitřní struktury po částečném zásahu do objektu, je vhodný pro laboratoře a inženýry. Práce s ním však bývá technicky náročnější.
• Rentgenové skenery fungují na principu rentgenového záření, díky čemuž dokážou detailně digitalizovat vnitřní strukturu objektu. Jsou však finančně náročné a určené pro specializované prostředí.

Potřebujete k projektu vysoce kvalitní, ale cenově dostupný 3D skener? Půjčovna může být tou správnou volbou pro vás.

Dotykový versus bezkontaktní 3D skener: v čem se liší

Kromě použité technologie se 3D skener liší také způsobem kontaktu se skenovaným objektem. Dotykové skenery zachycují pouze místa, která vybere obsluha a používají se zejména pro kontrolu geometrie součástí a jejich detailů. Bezkontaktní skenery jsou vhodné pro komplexní měření celých objektů a při snímání nabízejí větší flexibilitu. Mezi bezkontaktní typy dále patří tři podkategorie, které se liší převážně stylem použití.

• Ruční 3D scanner umožňuje držení zařízení v ruce a skenovat objekty přímo na místě, což je ideální pro nepravidelné tvary a těžko přístupná místa.
• Mobilní skenery lze snadno přenášet a používat kdekoliv ve volném prostoru, jsou vhodné pro větší objekty nebo inspekce v terénu.
• Stacionární skenery fungují tak, že objekt se umístí ke stacionárnímu zařízení, které provede přesný a stabilní sken dílů vyžadujících vysokou přesnost.

3D scan v praxi – velikost objektu hraje roli

Správně provedený 3D scan vyžaduje, aby velikost objektu odpovídala schopnostem skeneru. Každý model má stanovený minimální i maximální rozsah objektů, které dokáže efektivně snímat bez ztráty kvality. U levnějších modelů může být problém s rozměrnějšími objekty, protože skener nedokáže pokrýt celý povrch najednou, a je potřeba spojovat více skenů.

Jak vybrat 3D scanner podle přesnosti a rozlišení

Při výběru je důležité rozlišovat mezi pojmy přesnost a rozlišení, které určují kvalitu výstupu, jenž 3D scanner nabídne. Přesnost udává, s jakou odchylkou skener měří skutečné rozměry objektu a běžně se pohybuje v rozmezí 0,05–0,1 mm pro větší objekty nebo hobby účely, 0,01–0,05 mm pro detailní skeny až do hodnoty 0,005 mm pro kontrolu kvality. Rozlišení vyjadřuje, jak jemné detaily je skener schopen zachytit. Pro domácí použití a běžný 3D tisk obvykle postačí nižší rozlišení okolo 0,3 mm, hodnota do 0,02 mm je pak vhodná pro kontrolu kvality nebo profesionální účely.

Přesnost skeneru může být ovlivněna i vnějšími faktory, jako jsou správná kalibrace, optimální světelné podmínky, stabilní teplota a prostředí a skenování v rozsahu optimální pracovní vzdálenosti uvedené v manuálu zařízení.

Vyplatí se pořídit dražší 3D skener? Cena v tomto případě určuje kvalitu

Při plánování investice do digitalizace objektů je dobré znát rozdíly mezi cenovými třídami a vybrat vhodný 3D skener. Cena levnějších modelů pro hobby účely, které nabízejí základní rozlišení a přesnost, se pohybuje v rozmezí několika až desítek tisíc korun. Poloprofesionální skenery ve střední třídě přinášejí vyšší detail, lepší rozlišení a větší flexibilitu při snímání různých předmětů. Profesionální zařízení s kupní cenou v řádech milionů poskytují metrologickou přesnost a jsou určena pro náročné technické aplikace nebo průmyslové prototypování.

Oblíbeným nástrojem nadšenců i profesionálů je 3D skener – pro 3D tisk jako stvořený

Pokud jste nadšencem technologií, pracujete v oblasti designu nebo objevujete nové možnosti kreativní tvorby, dalším krokem by pro vás mohl být právě 3D skener. Pro 3D tisk rychle a efektivně nachystá model téměř jakéhokoliv objektu – a to bez potřeby zdlouhavé digitální modelace. Stačí předmět naskenovat, pomocí preferovaného softwaru upravit případné nedostatky a připravit jej k tisku.

Tipy a triky pro (téměř) dokonalý 3D scan

Klíčovou součástí přípravy na 3D scan je důkladné očistění objektu od prachu a nečistot. Pokud je skenovaný povrch velmi členitý, rozmístěte po jeho ploše reflexní značky ve vzdálenosti 100–150 mm od sebe. Lesklé nebo černé předměty 3D scanner jen těžko zachytí, proto je vhodné použít matující nebo barevný sprej. I při pečlivé práci v domácích podmínkách však počítejte s tím, že výstupní data bude před tiskem potřeba upravit pomocí programu.