Der 3D-Scan als effiziente Ergänzung für den 3D-Druck

3D-Scanning mit fortschrittlichen 3D-Scannern ermöglicht die präzise optische Digitalisierung realer Objekte – und stellt eine effiziente Ergänzung für den industriellen 3D-Druck dar. Im 3D-Scan lassen sich jegliche physische Geometrien in hochauflösende digitale Daten umwandeln, die umgehend für den 3D-Druck verwendet werden können. Der Prozess bietet nicht nur eine erhebliche Zeitersparnis durch die Vermeidung manueller Modellierung, sondern verbessert auch die Genauigkeit und Qualität der gedruckten Produkte.
Dies ist besonders vorteilhaft in Bereichen wie Architektur, Medizin und Design, wo präzise Nachbildungen gefordert werden. Darüber hinaus eröffnet der 3D-Scan neue Möglichkeiten für kreative Anpassungen und Iterationen, da digitale Modelle leicht modifiziert und verbessert werden können, bevor sie gedruckt werden.

Funktionsweise und Prozess des 3D-Scannings

Beim 3D-Scanning werden reale, physische Objekte durch optische Messsysteme erfasst und in digitale Daten umgesetzt. Für den Prozess, der sich gleichermaßen für kleinste Bauteile mit nur wenigen Millimetern Größe als auch für große Komponenten bis zu mehreren Metern eignet, werden die Objekte zunächst gereinigt, entfettet und mit sogenannten Referenzmarkern ausgestattet.
Diese Marker dienen dazu, dem 3D Scansystem die genauen Koordinaten in unterschiedlichen Objektbereichen zu definieren.

Anschließend werden Lichtmuster, typischerweise in Form von Streifen, durch einen Projektor auf das Objekt projiziert. Die im Messsystem integrierten Kameras erfassen, wie diese Lichtmuster von der Oberfläche des Objekts reflektiert und verzerrt werden. Die Verzerrungen der Streifen geben Aufschluss über die 3D-Form des Objekts. Eine Software berechnet anschließend die Position jedes erfassten Punktes im Raum aus den Schnittpunkten der Sichtlinien von Kamera und Projektor.

Der als Streifenprojektion bezeichnete Prozess gilt als präziseste Technologie für optische 3D Digitalisierung und ist im Vergleich zu anderen 3D-Scanning-Methoden sehr schnell und für eine Vielzahl von Materialien und Oberflächen geeignet.

Die gewonnenen Daten werden in Form von STL-Dateien bereitgestellt. Diese Dateien beschreiben die Oberfläche des gescannten Objekts mit dreieckigen Polygonen und sind das bevorzugte Format für die meisten 3D-Drucker. In den meisten Fällen werden die STL-Dateien vor dem eigentlichen 3D-Druck optimiert, um die Qualität des 3D-Drucks zu verbessern. Die Optimierung kann die Anpassung der Auflösung, die Beseitigung von Geometriefehlern oder die Vorbereitung der Daten für spezifische Drucktechnologien umfassen.

Wie ergänzt 3D Scanning den 3D-Druckprozess?

Der 3D-Scan dient insbesondere der Qualitätsverbesserung von 3D Drucken. Durch die Erfassung der geometrischen Daten eines physischen Objektes lassen sich präzise, hochaufgelöste Datensätze generieren – die für die Genauigkeit des 3D-gedruckten Endproduktes wichtig sind.
Die gewonnenen Daten lassen sich mit einer Software auf Fehler oder Maßabweichungen überprüfen, was zeitaufwändige und damit teure Fehldrucke ausschließt. Auch in der 3D-Druckvorbereitung ergänzt ein hochwertiger 3D-Scan den Druckprozess hervorragend. Da die generierten STL-Dateien direkt aus dem Scan stammen, können sie ohne zusätzliche Konvertierungsschritte im 3D-Druckprozess verwendet werden. Dies spart Zeit und Ressourcen, die sonst für die händische Erstellung von digitalen 3D-Modellen benötigt würden.

Die Vorteile eines 3D Scans für den 3D-Druck:

• Zeitersparnis: Die Verwendung von direkt aus dem Scan gewonnenen STL-Daten beschleunigt den gesamten Prozess von der Konzeption bis zum Druck.
• Kosteneffizienz: Da keine zusätzlichen Schritte zur Konvertierung in CAD-Daten erforderlich sind, werden Kosten und Arbeitsaufwand reduziert.
• Detailtreue: 3D-Scans erfassen feinste Details und komplexe Geometrien, die in den 3D-Druck übertragen werden können.
• Anpassung und Modifikation: Die gescannten Daten können leicht modifiziert werden, um Anpassungen oder Designänderungen vor dem Druck vorzunehmen.
• Prototyping und Iteration: 3D-Scandaten ermöglichen besonders schnelle Iterationen im Prototyping-Prozess.

Der 3D Scan Service als Dienstleistung

Ob Rapid Prototyping, Ersatzteilfertigung oder Qualitätssicherung: Das 3D Scanning verkürzt die Zeit von der Konzeptionierung bis hin zum 3D Druck – unabhängig von der Größe, Form oder dem Material der zu scannenden Objekte. Unternehmen, die über kein eigenes Equipment verfügen oder ihre Kapazitäten bei Auftragsspitzen erweitern möchten, können für das 3D Scanning auf externe, spezialisierte Dienstleister zurückgreifen.

Die externe Unterstützung bietet nicht nur Zugang zu hochentwickelten Scantechnologien, sondern auch zu Expertenwissen in der Datenaufbereitung und -optimierung für den 3D-Druck. So können Unternehmen auf eine umfassende Palette von Services zugreifen, die von der optischen Erfassung unterschiedlichster Bauteilgrößen bis zur druckbereiten Dateivorbereitung reichen. Zudem ermöglicht die Zusammenarbeit mit spezialisierten Dienstleistern eine flexible Skalierbarkeit der Produktionskapazitäten, ohne dass investiertes Kapital für den Kauf und die Wartung teurer Ausrüstung erforderlich ist. Dies eröffnet Unternehmen die Möglichkeit, agil auf Marktanforderungen zu reagieren und ihre Entwicklungszyklen zu beschleunigen, indem sie auf die Fachkenntnisse und Ressourcen externer Partner zurückgreifen.