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3D Scannen – Das Wichtigste in Kürze

22 April 2020 by Phyllis Morrison

3D Scannen ist das Erfassen und die Digitalisierung von Dingen in drei Dimensionen. Um das zu machen wir ein 3D Scanner benötigt, welcher dabei hilft, die Daten eines physischen Elements zu sammeln und daraus eine Datei zu erzeugen. Diese Datei kann dann zum Beispiel für den 3D Druck verwendet werden. Im folgenden Abschnitt geht es genauer um das 3D Scannen und was man dazu wissen sollte.

Scanner benutzen verschiedene Technologien, um ein Objekt zu scannen. Die drei wesentlichen Arten ist die Laser Triangulation, das Scannen in 3D mithilfe von Phasenfeldern sowie mithilfe von ToF Erfassungen (Time of Flight). Es gibt bereits seit den 1980er Jahren 3D Scanner, welche eine oder mehrere dieser Technologien verwenden, um ein Ergebnis in 3D zu erzielen. Auch unterscheiden sich die verschiedenen Scanner in ihrer Mobilität und ihrer Arbeitsweise. So gibt es örtlich flexible sowie ortsgebundene Geräte und auch automatische oder manuelle Geräte. Nachdem der Scanvorgang ausgeführt wurde, muss – ganz gleich welche Technologie verwendet wurde – die Datenverarbeitung erfolgen. Das heißt, dass die gescannten Bilder zusammengefügt werden, um so ein Streudiagramm und somit eine nutzbare 3D Datei zu kreieren. Dazu sind mehrere Schritte notwendig. Zunächst muss eine Positionierung der Bilder erfolgen und parasitäre Objekte müssen aus den Scans entfernt werden. Anschließend wird das gescannte Objekt angepasst und möglicherweise beim Scan entstandene Löcher werden gefüllt. Zuletzt wird die Mesh-Qualität verbessert und man führt wichtige Reparaturen durch. Der ganze Vorgang geschieht mit einer speziellen 3D Scan Software. Mit dieser kann man die Datei dann auch in verschiedenen üblichen Formaten exportieren, wie zum Beispiel WRML, OBJ oder STL. Auch kann man mit Reverse Engineering das gescannte Objekte nachkonstruieren, was bedeutet, dass man als Ergebnis ein Modell in 3D erhält, welches kann noch optimieren und verändern kann.

Anwendungsbereiche für 3D Scannen sind vor allem der Haus- und Gebäudebau, Baumaßnahmen im öffentlichen Raum sowie die Medizin. Auch die Industrie nutzt 3D Scans zur Kontrolle von Qualität oder Analyse von Strukturen. Mithilfe der 3D-Rekonstruktion von einem Scan lässt sich eine Datei für den 3D Druck erstellen, ohne dass man eine CAD Software benutzen muss. Oft werden auch Menschen gescannt, um anschließend Figuren in 3D von ihnen drucken zu lassen, was vor allem in der Medizin sehr hilfreich sein kann. Es ist schwieriger, Objekte mit speziellen Eigenschaften drucken zu lassen, dazu gehören durchsichtige Objekte, besonders große Objekte und Objekte, die nicht fest an einem Ort stehen. Auch sind sehr dunkle Gegenstände oder reflektierende Elemente schwieriger zu Scannen. Abhilfe kann geschaffen werden, indem man eine dünne Schicht Pulver auf die Oberfläche der Objekte streut. Auch Schwierigkeiten gibt es, da kann den inneren Teil eines Objekts nicht scannen kann. Rolf Lenk Werkzeug- und Maschinenbau GmbH ist der Experte im Bereich 3D Scannen.

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