Qu’est-ce qu’un scanner 3D industriel et pourquoi l’utiliser ?
Qu’est-ce qu’un scanner 3D ?
Un scanner 3D industriel est un appareil de mesure relativement simple d’utilisation conçu pour créer une image numérique d’un objet. L’usage d’un scanner 3D permet l’obtention d’un modèle 3D, aussi appelé objet numérique. D’une très grande précision de mesure, le scanner professionnel 3D à usage industriel a l’avantage de n’être pas intrusif et de pouvoir prendre des mesures sans aucun contact avec les objets scannés. Les technologies de scan 3D sont utilisées dans plusieurs domaines professionnels comme le design, la conception industrielle, l’inspection, le contrôle qualité et la métrologie.
Quels sont les avantages des scanners 3D ?
Le premier avantage du scanner 3D est la possibilité qu’il donne de comparer l’objet fabriqué avec l’objet souhaité durant la phase de conception. Il permet d’en vérifier et contrôler la conformité, notamment aux niveaux des volumes, des dimensions, des surfaces, etc. Dans le domaine de l’inspection, la technologie du scanner 3D permet une mesure extrêmement fiable, une exécution plus facile et plus rapide, un meilleur confort d’utilisation ainsi qu’une répétabilité optimisée. En métrologie, le scanner 3D est une formidable solution de mesure qui peut remplacer ou compléter les MMT (machines à mesurer tridimensionnelles), le traditionnel système de métrologie. Pour citer les avantages les plus manifestes de la numérisation d’objets par scan, on notera que le scanner 3D industriel permet davantage :
- De rapidité dans les mesures.
- De polyvalence puisqu’il est capable de mesurer des objets aux formes complexes.
- De précision.
- D’économie avec des prix intéressants.
Plus précisément, les économies pour l’usage d’un scanner 3D sont notables puisque les prix des scanners 3D sont moins importants que ceux des MMT.
Dans quels secteurs industriels les scanners 3D sont-ils utilisés ?
Rapidement évoqués plus haut, les secteurs utilisant les scanners 3D industriels sont nombreux et divers. En effet, la technologie de numérisation 3D voit ses grandes capacités – de précision et autres – être utilisées par de nombreux professionnels, dans les secteurs où l’inspection et la métrologie prennent une part importante dans les processus de conception et de fabrication. La numérisation, ainsi opérée à l’aide d’un scanner, évite les erreurs de production et garantit un haut niveau de qualité des produits. On citera en premier lieu les secteurs de l’automobile, de l’aviation et de l’aéronautique où le scanner 3D contribue à la conformité et à la régularité des pièces – garanties primordiales pour la sécurité des utilisateurs. Par ailleurs, les scanners 3D constituent un appui de taille dans l’électronique, le milieu médical, l’énergie, le prototypage rapide, l’impression 3D, la production d’appareils auditifs, la rétro-ingénierie, la sauvegarde patrimoniale, la conception de prothèses et d’orthèses ou encore l’outillage et la bijouterie.
Quelles sont les différentes technologies utilisées par les scanners 3D ?
Les différentes technologies pour capturer un objet physique avec un scan 3D industriel et gérer le traitement des données sont principalement : la triangulation laser et la lumière structurée. Ces deux technologies s’appuient sur des calculs trigonométriques qui mesurent les distances entre elles. Voyons maintenant chaque technologie dans le détail.
La triangulation laser ou le scanner 3D laser
Trois composants sont essentiels au fonctionnement du scanner 3D laser. Ce type de scanner comporte un logiciel de calcul, une caméra, et des émetteurs laser caractéristiques et identifiables à la couleur rouge de leur faisceau. Projeté sur les objets à numériser, le « rayon laser » vient buter et se déformer contre la surface des objets. La caméra identifie les déformations. Les différences de distance sont alors calculées par triangulation. Les calculs sont interprétés en temps réel par le logiciel qui va produire l’objet numérique. La technologie de la triangulation laser possède plusieurs avantages dont un excellent niveau de précision (au dixième de micron près), un prix intéressant et une très bonne résolution.
La lumière structurée
Comme la triangulation laser, les scanners 3D à lumière structurée utilisent des calculs de triangulation trigonométrique pour créer l’objet numérique. La différence se situe au niveau du faisceau projeté sur les objets dont on souhaite faire la numérisation. Au lieu d’un laser rectiligne de couleur rouge, ce sont des séries de motifs (points, lignes, nuage de points) qui sont projetés du scanner 3D à l’aide d’un projecteur LCD. Il utilise au choix de la lumière bleue ou de la lumière blanche. De la même manière que le scanner laser, les caméras intégrées au scanner à lumière structurée captent les déformations de la lumière engendrées par le contact avec les reliefs de l’objet scanné. Notons qu’il existe aussi un type de scanner à lumière structurée qui permet des prises de scan fixes pour numériser des pièces à 360°. Pour faire les relevés, cette technique nécessite l’emploi d’un trépied et d’un plateau rotatif. Pour vous aider à choisir la bonne technologie de scanner 3D, sachez que les atouts du scanner à lumière structurée sont la vitesse de scan, la large zone de numérisation et la très haute résolution de scan.
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