Servizi di rilievo e scansione 3D

Rilievi e scansione 3D. Offriamo servizi conto terzi di scansione 3D, ricostruzione e gestione dati, analisi dimensionali, virtualizzazioni e repliche. Le diverse tecnologie a disposizione ci permettono di adattarci alla situazione specifica e alle varie esigenze di lavorazione.

In questa pagina ti diamo un’infarinatura sulle tecnologie relative alla scansione 3D, agli ambiti di applicazione, ai settori che maggiormente possono trarre benefico da questa tecnologia.

Scansione 3D

Rilievo del manufatto senza contatto mediante scanner laser 3D. Lo scanner impiegato è generalmente il Minolta Range7, dotato di certificato di misura attestante l‘errore massimo per scansione (0,5 mm). Per ogni necessità abbiamo la possibilità di impiegare lo scanner più adatto a diversi livelli di precisione, anche per grandi dimensioni.

Con le stesse strumentazioni, e grazie alla nostra rete di partner, possiamo realizzare anche scansioni a fini artistici o industriali del corpo umano (body scanner) per la realizzazione di manichini, repliche o gadget.

Il dato acquisito viene in seguito trattato per l’ottenimento di un’unica nuvola di punti chiusa, esportata in formato stl.

Ricostruzione e gestione dati

Servizio di post editing con software dedicati del dato scansionato per la ricostruzione, a partire dalla nuvola di punti ottenuti durante la prima fase, di superfici chiuse o parametriche se richiesto, idonee a una lavorazione in ambiente CAD o con macchine utensili.

Analisi dimensionali per la scansione 3D

Valutazione del manufatto scansionato e confronto con il campione di riferimento per ottenere una verifica dimensionale sul totale del particolare, ricostruzione del particolare scansionato e verifica della conformità rispetto alle tolleranze specifiche indicate nei disegni di produzione.

Virtualizzazione e repliche

Post editing dei file ricostruiti per la riproduzione in ambiente virtuale, ad esempio per la realizzazione di cataloghi online.

Post editing dei file ricostruiti per la realizzazione di manufatti, opere o per la replica in materie plastiche, legno o bronzo, sia a fini industriali per serie e pre-serie sia a fini di comunicazione e marketing per la realizzazione di gadget come ad esempio la realizzazione di repliche per la vendita in shop museali.

Cos’è? A cosa serve la scansione 3D?

La Scansione 3D, contrariamente alla Digitalizzazione con tastatore (che rileva un numero discreto di punti), cattura dell’oggetto un numero di punti sempre finito ma enormemente maggiore, delineando in tal modo la geometria da rilevare in maniera molto accurata.

L’assenza di contatto rende inoltre possibile e preciso il rilievo anche su superfici che per loro natura (troppo morbide) o unicità (troppo delicate e preziose, come nel caso dei beni artistici) non permettono l’uso di un tastatore.

Il primo risultato è una nuvola di punti trasformata per via software in un file STL.

Questo può essere utilizzato direttamente con sistemi di produzione additiva (stampa 3D) o attraverso il Cam (Computer Aided Manufacture) per lavorazioni CNC.

Se è necessario invece apportare delle modifiche, il file STL viene rielaborato per costruire un file in formato CAD lavorabile con tecniche di Reverse Engineering, per essere poi trasferito in ambiente Cad 3D (Computer Aided Design) per la modellazione delle modifiche.

Il Reverse Engineering è il processo più completo che, partendo dalla Scansione 3D per il rilievo di una forma, tradizionalmente realizzata a mano o un particolare di cui non esistono modelli 3D o matematiche, ricostruisce in ambiente CAD il manufatto da realizzare per poter procedere all’ingegnerizzazione (progettazione stampi, modifiche etc..).

Per cosa viene impiegata la scansione 3D

• Scansione 3D per rilievo di forme per la realizzazione di stampi (sculture in gesso, modelli in resina/plastilina)
• Reverse Engineering per rilievo di forme per la progettazione (realizzazione involucri, alloggiamenti, redesign, customizzazione veicoli/moto)
• Scansione 3D per rilievo di forme per ricostruzione particolari (meccanica, auto/moto storiche, parti di macchine danneggiate da ricostruire)
• Scansione 3D per rilievo di forme per i beni culturali (statue, monili, manufatti in genere)
• Reverse Engineering per rilievo forme per produzione “su misura” (abiti, scarpe, rilievi dentali, maschere per trucco teatrale, protesi)
• Scansione 3D per realizzare archivi 3D di forme (anelli e monili in genere, “piede forma” calzaturiero, impronte dentali, denti)

Applicazioni della scansione 3D

La necessità di riprodurre la geometria degli elementi creati manualmente dai modellisti è una delle principali necessità delle attuali strutture produttive che necessitano del modello matematico (CAD3D) accurato sia per la fase di prototipazione che per i successivi processi di sviluppo e lavorazione compreso il rapporto con i fornitori.

D’altra parte la maggior parte delle creazioni di stile e la complessità delle forme definite dai designer industriali, non descrivibili con entità geometriche standard, rendono necessario adottare un sistema in grado di “tradurre” il tutto nel “linguaggio” del processo industriale.

L’applicazione delle tecniche di Reverse Engineering (RE) consente di recuperare delle forme già esistenti e in seguito effettuare delle operazioni di modifica su esse. Questa attività permette inoltre di recuperare il patrimonio di forme (modelli fisici) che ciascuna Azienda possiede inserendole in un database dove rimarranno sino a che non siano giudicate utili.

Con il termine Reverse Engineering (RE) si individua una metodologia che consente, partendo dal modello fisico, di risalire alla sua descrizione matematica. Rappresenta dunque un’evoluzione di quanto avveniva nel passato nelle officine di costruzione stampi, con i primi sistemi di copiatura che permettevano esclusivamente la replicazione senza modifiche dei master realizzati nelle modellerie.

La necessità di riprodurre per intero il modello matematico dell’oggetto solido in questione può essere sentita in varie circostanze:

• nel caso di reperti archeologici, la Scansione 3D può fornire una soluzione rapida ed efficiente per duplicare e conservare campioni di difficile manipolazione, può permettere di creare una banca dati accessibile anche a notevoli distanze, infine può essere utile per creare imballaggi;
• nell’ambito industriale il Reverse Engineering permette di chiudere il loop tra CAD-CAM e prototipazione rapida PR, e molto spesso costituisce il punto di partenza per un nuovo progetto, oppure per il rinnovamento estetico del prodotto;
• in campo biomedico il Reverse Engineering consente di preparare modelli di organi e parti anatomiche, utili per la preparazione di protesi o per l’addestramento del personale;
• la Scansione 3D permette la realizzazione di modelli adatti al corpo umano (calzature, guanti, casco…);
• il Reverse Engineering consente di generare un modello CAD se si ha a disposizione il modello realizzato a mano dal modellista, oppure dal designer;
• la Scansione 3D permette la creazione di archivi di componenti standardizzati utili ad accelerare le operazioni di progettazione nell’industria.

Con i sistemi di Scansione 3D si estraggono dalla nuvola di punti un insieme di superfici che approssimano il solido. Il file contenente le informazioni ottenute dal dispositivo di rilevazione deve essere preliminarmente ottimizzato attraverso opportuni filtri; solo successivamente la nuvola di punti può essere convertita in un formato neutro (IGES, VDA, STEP, …) o importata direttamente nel software utilizzato per la modellazione.

A tal fine è indispensabile l’intervento di un operatore esperto nelle tecniche di Reverse Engineering che operi verificando e correggendo eventuali errori. A partire dal modello matematico realizzato, le operazioni successive consentono di generare modelli STL da inviare ai sistemi di prototipazione o di generare formati grafici per successivi trattamenti (rendering) o ancora per generare il database delle forme acquisite.

Metodi e dispositivi di rilevazione dei punti per attività di Scansione 3D e Reverse Engineering

Parlando di sistemi per il rilievo dei punti sui modelli fisici il pensiero corre subito alle macchine di misura delle coordinate (CMM) oppure ai tastatori meccanici montati su fresatrici a controllo numerico. Effettivamente questi sono molto diffusi, affidabili e precisi, incominciano però ad essere sostituiti da nuovi sistemi senza contatto, altrettanto precisi, che in parte risolvono il problema della lentezza dei sistemi tradizionali.

I sistemi di Scansione 3D sono normalmente costituiti da:

• dispositivo di tastatura con o senza contatto, cioè dall’insieme di trasduttori e sonde che consentono di rilevare i punti;
• apparato di supporto e trasporto, che permette il posizionamento nello spazio del trasduttore, rilevandone la posizione e l’orientamento, consentendo quindi il rilievo di oggetti di varie forme e dimensioni;
• posizionatore del pezzo costituito, qualora esista, da una tavola rotante sulla quale si blocca il componente da rilevare.

Settori di applicazione:

• Accessorio Moda
• Alimentare
• Automotive
• Biomedicale
• Calzaturiero
• Ceramica & Vetro
• Energia
• Elettronica
• Ferroviario
• Illuminazione
• Macchine speciali/automazione
• Meccanica
• Modellismo
• Navale
• Studi Odontoiatrici ed Odontotecnici
• Studi di Architettura
• Studi di ingegneria