Trong thời gian vài năm trở lại đây, công nghệ quét 3D ngày càng phát triển mạnh mẽ và đang trở thành một mảng không thể thiếu trong hầu hết các ngành công nghiệp nhằm tái tạo lại kích thước cũng như sử dụng trong đo lường, kiểm tra bề mặt của các chi tiết cơ khí cho quá trình kiểm tra sản phẩm hoặc chuẩn bị file in 3D
Ở bài viết này, hãy cùng Kỹ Thuật Đo tìm hiểu lại chi tiết về công nghệ quét vật thể 3D, các thương hiệu chuyên cung cấp máy scan 3D chất lượng được sử dung rộng rãi tại nước ta và nhiều quốc gia khác trên thế giới, cũng như các thông tin khác về dịch vụ scan 3D có thể bạn cần, cùng tìm hiểu ngay dưới đây
Phụ lục bài viết
Công nghệ quét 3D là gì?
Quét 3D là quá trình phân tích một đối tượng trong thực tế, máy quét 3D sẽ thu thập tất cả dữ liệu kích thước của vật thể nhằm tái tạo lại hình dạng và diện mạo của nó bằng phần mềm kỹ thuật số. Nhờ quy trình này, đối tượng thực tế sẽ được chuyển thành hình ảnh mô phỏng 3D của nó, dữ liệu 3D này có thể sử dụng cho dự án 3D mà bạn sắp phát triển
Có nhiều loại máy và phương pháp quét 3D khác nhau nhưng trong bài viết này, Kỹ Thuật Đo sẽ tập trung vào kỹ thuật phổ biến nhất đang được sử dụng đó là: Quét 3D bằng laser, quét bằng ảnh và quét ánh sáng có cấu trúc. Việc lựa chọn kỹ thuật quét 3D chính xác sẽ giúp bạn hoàn thành công việc dễ dàng hơn,
Ứng dụng của công nghệ Scan 3D
Kiểm soát chất lượng
Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của công nghệ quét 3d là kiểm soát chất lượng sản phẩm. Trong thị trường cạnh tranh cao ngày nay, nơi mỗi công ty đang cố gắng sản xuất các bộ phận chính xác nhất trong khoảng thời gian nhanh nhất, do đó việc kiểm soát chất lượng là vô cùng quan trọng.
Các quy trình sản xuất chất lượng cao là một điểm để phân biệt một doanh nghiệp tốt với các đối thủ cạnh tranh và điều này làm cho các quy trình kiểm soát chất lượng với độ chính xác và độ lặp lại cao của phép đo vô cùng cần thiết với bất kỳ kế hoạch sản xuất nào.
Việc sử dụng máy quét 3D vào dây chuyền sản xuất có thể giúp các công ty cải thiện chất lượng và tốc độ kiểm tra bằng cách tạo mô hình 3D chi tiết của các bộ phận được sản xuất và cung cấp quy trình công việc được tối ưu hóa cho các ngành cụ thể. Mỗi bộ phận có thể được quét và mô hình kỹ thuật số có thể được đánh giá để đảm bảo mọi khu vực trên bộ phận đều nằm trong dung sai đã chỉ định.
Tạo mẫu & in 3D
Sử dụng máy quét vật thể để tạo mẫu in 3D là một trường hợp được sử dụng thường xuyên khác của công nghệ này. Máy quét 3D cho phép bạn chụp và quét một sản phẩm vật lý và chuyển nó thành định dạng kỹ thuật số (ví dụ: định dạng tệp STL). Với mô hình này bạn có thể chỉnh sửa mẫu và tiến hành in 3D lại vật thể đã quét
Độ chính xác cao của máy quét 3D sẽ giúp cho ảnh được tạo ra có độ chi tiết tốt hơn, bề mặt chính xác hơn giúp rút ngắn thời gian tạo ra một mô hình 3D mong muốn
Kỹ thuật đảo ngược & tạo CAD
Một thách thức rất phổ biến trong thế giới kỹ thuật và thiết kế sản phẩm đó là thiết kế ngược một sản phẩm vật lý trong khi bạn không có file CAD bản vẽ thiết kế của sản phẩm đó. Việc sử dụng máy scan 3D vật thể sẽ giúp bạn biết được các đặc điểm hình học phức tạp của bộ phận cần đo, đây là một ý tưởng tuyệt vời để bạn có thể phát triển các file thiết kế mà không cần phải có file bản vẽ ban đầu.
CFD/FEA
Mô phỏng CFD (Computational Fluid Dynamics) thường được sử dụng để thử nghiệm chuyến bay và đường hầm gió. FEA (Finite element method) phương pháp phân tích phần tử hữu hạn thường được sử dụng để dự đoán cách một bộ phận hoặc sản phẩm nhất định phản ứng khi tiếp xúc với các tác nhân bên ngoài như nhiệt độ, chất lỏng, rung động, v.v. Vì các mô phỏng và phân tích này được sử dụng để mô phỏng các điều kiện cho các ngành như hàng không vũ trụ, nơi an toàn được đặt lên hàng đầu
Để làm được điều này, điều quan trọng nhất là phải có các mô hình kiểm tra chính xác và đây là lúc máy quét 3D và phần mềm quét liên quan ra đời. Các mô hình 3D càng chính xác thì mô phỏng càng đáng tin cậy. Một ví dụ về công ty sử dụng phần mềm quét 3D cho CFD là trường hợp của dự án North American Eagle đã thách thức kỷ lục tốc độ trên đất liền thế giới là 763 dặm/giờ.
Nguyên lý hoạt động của máy Scan Laser 3D
Hình phụ thuộc vào ứng dụng
Sau khi quá trình quét 3D hoàn tất, các tệp dữ liệu điểm đo khổng lồ sẽ được tạo ra và lưu lại. Lúc này phần mềm xử lý, hậu kỳ hình ảnh ba chiều sẽ mô phỏng lại hình ảnh ba chiều của vật thể. Các phầm mềm sẽ khác nhau sẽ được sử dụng cho các ứng dụng cụ thể
Dữ liệu đám mây điểm để kiểm tra
Nếu dữ liệu được sử dụng để kiểm tra, file dữ liệu được tạo ra bởi máy scan 3D sẽ được đem đi so sánh với file CAD từ nhà sản xuất. Kết quả quả của quá trình so sánh này thường được xem xét dưới các khía cạnh khác nhau như độ lệch màu ở định dạng PDF, độ lệch kích thước và hình ảnh ở dữ liệu CAD
Dùng kỹ thuật nghịch đảo để tạo file CAD
Sau khi đã tạo được hình mô phỏng 3D của sản phẩm từ các điểm đo ở bước 2. Các phần mềm chuyên dụng sẽ cho phép bạn chuyển bộ phận này thành thành file CAD để có thể tiến hành cải thiện thiết kế, so sánh chất lượng với các sản phẩm cùng chất khác hoặc sản xuất
Tùy vào khả năng của phần cứng và phần mềm quét 3D mà hình ảnh mô phỏng có thể đơn giản hoặc tạo thành các hình khối phúc tạp hơn
Những phương pháp quét 3D vật thể phổ biến
Quét 3D bằng laser
Quét 3D bằng laser chắc chắn là kỹ thuật được áp dụng phổ biến nhất trên các máy scan laser hiện nay. Mô phỏng hình dạng kỹ thuật số của vật thể bằng ánh sáng laze sẽ giúp bạn có được ảnh mô phỏng của vật thể. Máy quét 3D dạng laser này có thể đo các chi tiết thực sự tốt và chụp các hình dạng tự do để tạo ra các đám mây điểm đo có độ chính xác cao.
Kỹ thuật quét laser này là hoàn hảo để đo lường và kiểm tra các dạng hình học phức tạp. Nó cho phép lấy các phép đo và dữ liệu từ những nơi không thể tiếp cận bằng các phương pháp đo truyền thống!
Máy quét sử dụng ánh sáng laser có khả năng hoạt động khá tương đồng với máy ảnh: thiết bị này chỉ có thể quét những gì trong trường nhìn của nó. Với quy trình này, một chấm hoặc đường laze được chiếu lên một vật thể từ thiết bị và một cảm biến sẽ đo khoảng cách đến bề mặt của vật thể này.
Bằng cách xử lý dữ liệu này, nó có thể được chuyển đổi thành lưới tam giác và sau đó là mô hình CAD.
Phép đo 3D bằng ảnh
Phương pháp này sử dụng thị sai thu từ các bức ảnh chụp vật thể từ các điểm nhìn khác nhau. Phép đo ảnh có thể được sử dụng để ghi lại các trường chuyển động 2D và 3D phức tạp. Nó bắt chước hình ảnh lập thể của tầm nhìn hai mắt của con người, từ đó sử dụng để lấy tất cả thông tin về các đối tượng vật lý hiện có. Quá trình này cho phép thu thập toàn bộ các dữ liệu liên quan đến hình dạng, âm lượng và độ sâu của đối tượng mà bạn đang cố gắng quét.
Đây là phương pháp được sử dụng để biến một số hình ảnh thành một thiết kế 3D chính xác. Nó sẽ không cho phép bạn có được kết quả chính xác nhất, nhưng bằng cách sử dụng phần mềm chụp ảnh tốt, phép đo bằng hình ảnh sẽ cho bạn kết quả nhanh và tương đối hiệu quả
Quét ánh sáng có cấu trúc
Với phương pháp quét ánh sáng có cấu trúc, những vị trí máy ảnh được sử dụng trong các phương pháp quét trước đây được thay thế bằng một máy chiếu các kiểu ánh sáng khác nhau trên bề mặt của vật thể. Cách các đối tượng làm biến dạng các mẫu này được ghi lại, cho phép tạo bản quét 3D.
Quá trình quét ánh sáng có cấu trúc được sử dụng trong các công nghệ nhận dạng khuôn mặt hoặc môi trường.
Phân loại máy Scan 3D
Máy quét mẫu CNC
Máy quét mẫu CNC 3D là các dòng máy chất lượng cao hoạt động tự động hoặc hoạt động dưới sự lập trình của người vận hành
Máy quét CNC thường có giá thành khá đắt đỏ tuy nhiên độ chính xác và độ phân giải của thiết bị rất cao nên khả năng tái tạo lại cấu trúc của vật thể có kích thước khó, nhỏ một cách chính xác thường được sử dụng trong các lĩnh vực công nghệ, bán dẫn có kích thước rất nhỏ chỉ vài mm
Nói tóm lại, các dòng máy scan 3D CNC thường được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất hiện đại, các nhà máy công nghiệp nơi đòi hỏi độ chính xác cao của các phép đo 3D
Máy quét 3D cầm tay
Máy quét cần tay hay còn gọi là các máy đo 3D mini, các sản phẩm ở nhóm này cũng được chia thành nhiều phân khúc khác nhau từ các sản phẩm giá rẻ đến các sản phẩm chất lượng
Các dòng máy scan 3D mini giá thành rẻ thường được sử dụng cho các mục đích nghiên cứu cá nhân, các hoạt động dịch vụ nhỏ lẻ không cần độ chi tiết và độ chính xác quá cao. Các dòng máy mini có thể tái tạo tương đối chính xác vật mẫu kích thước trung bình đến lớn, hình dạng đơn giản mà không gặp quá nhiều vấn đề
Ngoài các dòng máy mini giá rẻ, một số dòng máy quét 3D cầm tay cùng được trang bị khả năng đo lường khá chuyện nghiệp cho phép bạn thực hiện các phép scan ba chiều trên các chi tiết có cấu trúc phức tạp mà vẫn tái tạo chính xác bề mặt mẫu vật với sai số thấp
Nói tóm lại, đối với các dòng máy cầm tay bạn phải biết được như cầu của mình là gì để có thể chọn ra thiết bị phù hợp cho nhu cầu sử dụng của mình
Các thương hiệu máy Scan 3D chất lượng
Faro scanner
Faro là một thương hiệu đã quá quen thuộc với rất nhiều anh em kỹ thuật trong lĩnh vực phân tích ba chiều sản phẩm. Là một thương hiệu của Mỹ đã có mặt hơn 40 năm trên thị trường, Faro cung cấp một loạt các sản phẩm từ phần cứng đến phần mềm đo lường 3D mạnh mẽ cho hầu hết nhu cầu từ đơn giản đến sản xuất cao cấp trong công nghiệp
Trong rất nhiều dòng sản phẩm quét 3D của thương hiệu này thì Faro focus 3d x330 là một trong dòng sản phẩm khá nổi bật, được sử dụng rộng rãi
Handyscan 3d
Dòng máy quét 3D Handyscan Được tối ưu hóa để đáp ứng nhu cầu của các chuyên gia thiết kế, sản xuất và đo lường. Sê-ri máy scan BLACK cung cấp hiệu quả đo lường cao, đáng tin cậy nhất để thu được các phép đo 3D chính xác của các đối tượng vật lý ở mọi nơi.
Máy quét 3D cầm tay này có khả năng vận hành linh hoạt và nhanh chóng, cho phép tạo ra kết quả có độ chính xác và độ lặp lại cao —ngay cả trong những môi trường khó khăn, có bề mặt phức tạp.
Máy quét 3D cầm tay Handiscan là một thiết bị độc lập không yêu cầu giá ba chân cũng như bất kỳ thiết bị theo dõi bên ngoài nào để hoạt động. Nằm gọn trong một chiếc vali nhỏ, bạn có thể mang máy đi bất cứ đâu và sử dụng trong mọi điều kiện môi trường mà không ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng.
Metrascan 3D
Với đầy đủ các công nghệ hiện đại trong một thiết kế nhỏ gọn, dòng máy quét CMM quang học 3D MetraSCAN được thiết kế đặc biệt cho các chuyên gia sản xuất và đo lường, những người đỏi hỏi độ chính xác và ổn định cao
MetraSCAN 3D có thể chịu được bất kỳ môi trường sản xuất nào, bao gồm rung động của sàn sản xuất, chuyển động của bộ phận và sự bất ổn của môi trường — trong khi vẫn giữ được tốc độ đo lường cao ổn dịnh. Máy quét CMM quang học này đã được thiết kế để thực hiện các phép đo có độ chính xác cao và có thể lặp lại cũng như kiểm tra bề mặt hình học 3D
Khi kết hợp với HandyPROBE, máy Scan 3D này có thể tích hợp luôn khả năng đo tọa độ điểm bằng que đo cảm ứng, giúp người dùng có thể khai thác toàn bộ sức mạnh của cả quá trình quét và thăm dò 3D cho các quy trình kiểm tra hoàn chỉnh, từ đầu đến cuối.
Simscan 3d scanner
SIMSCAN, máy quét 3D cầm tay có kích thước bằng lòng bàn tay, được thiết kế đặc biệt để quét 3D ở các khu vực hẹp và khó tiếp cận. Với vỏ hoàn toàn bằng kim loại, nó cực kỳ chắc chắn và đáng tin cậy. SIMSCAN đã trở thành một cải tiến đột phá trong số các máy quét 3D chuyên nghiệp nhờ kích thước nhỏ gọn, tính đơn giản và hiệu suất mạnh mẽ.
Thiết kế tiên tiến của nó cũng giành được Giải thưởng Red Dot của Đức và Giải bạc Thiết kế Trung Quốc. SIMSCAN cho phép thực hiện quét 3D chất lượng cao bất chấp mọi hạn chế từ môi trường làm việc. Máy đo 3D này có thiết kế lý tưởng để quét 3D cả không gian hẹp và các bộ phận quy mô lớn. Người dùng có thể nắm bắt chính xác từng chi tiết của đối tượng và xây dựng mô hình 3D trong một khoảng thời gian rất ngắn với sự trợ giúp của công cụ đo lường 3D cấp đo lường này.
Creality scan
Nếu bạn đang tìm một dòng máy scan 3D mini có chất lượng ổn định, đáp ứng tốt cho các nhu cầu sử dụng cơ bản, làm dịch vụ đơn giản thì CR-Scan 01 3D là một sản phẩm mà bạn không nên bỏ quá
Một số tính năng nổi bật của máy quét vật thể này có thể kể đến như màu sắc trung thực, khả năng bỏ qua quét các điểm đã đánh dấu, tối ưu hóa mô hình quét chỉ với một cú nhấp chuột, độ chính xác cao 0,1mm. Ngoài ra, máy Scan 3D của Creality cũng có thể hoạt động linh hoạt ở chế độ cầm tay và chế độ bàn xoay linh hoạt
Ngoài ra bạn cũng có thể cân nhắc một số thương hiệu khác cũng được sử dụng khá rộng rãi trên thị trường như
- Ciclop scanner
- z17or 3d scanner
- sol scanner 3d
- sense 3d scanner
Ứng dụng scan bằng 3D bằng điện thoại thông minh
Phần mềm scan 3D Itseez3d
Là một phần mềm mạnh mẽ itSeez3D cho phép bạn chụp, chia sẻ và áp dụng các mô hình 3D một cách dễ dàng, phần mềm có thể hoạt động tốt trên tất cả thiết bị di động được hỗ trợ cảm biến cấu trúc hoặc máy ảnh Intel RealSense 3D
Với chỉ 3 bước đơn giản quét xung quanh đối tượng, xem trước và xử lý bản thô trên thiết bị sau đó bạn có thể tải hình ảnh 3D vừa quét về để sử dụng cho các mục đích riêng
Phần mềm Lidar scanner 3d cho Apple
Nếu bạn có các mẫu điện thoại như iPhone 13 Pro, 12 Pro hoặc iPad Pro 2020 với cảm biến LiDAR mới? Bạn có thể trải nghiệm ứng dụng quét 3D này, tải ứng dụng này và thử quét 3D ngôi nhà của bạn!
Với LiDAR Scanner 3D, bạn có thể tạo các mô hình 3D và xuất chúng thành nhiều định dạng như USDZ, OBJ, STL, PLY, DXF và LAS một cách dễ dàng. Một điểm trừ của ứng dụng quét 3D trên điện thoại apple này là bạn sẽ không quét được hình ảnh có màu.
Phần mềm Glone 3d scanner
Qlone là một ứng dụng quét 3D tất cả trong một có thể sử dụng được cho cả hệ điều hành androi và IOS. Với ứng dụng này việc tạo mô hình 3D từ các đối tượng thực tế trở nên dễ dàng và nhanh chóng, chỉnh sửa chúng bằng các công cụ chỉnh sửa tích hợp và xuất kết quả nhanh chóng sang các nền tảng, định dạng tệp 3D và máy in 3D phổ biến. Bạn thậm chí có thể làm động các mô hình của mình trong AR!
Phần mềm quét 3D Glone có khả năng xuất hình ảnh ở độ phân giải 4K, mô hình 3D, chế độ xem AR. Tuy nhiên, đây là các tính năng cao cấp cần phải nâng cấp để sử dụng
Bình xịt hỗ trợ scan 3D AESUB
AESUB – bình xịt quét mang tính cách mạng mới. Như chúng ta đã biết, đối với các công việc xử lý quang học các vật thể quét trong suốt như thủy tinh, các màu trắng và đen có thể gây khó dễ cho các hệ thống quét vì chúng sẽ gây ra các hiện tượng quang học không mong muốn
Bình xịt AESUB giúp số hóa các bề mặt phản chiếu và trong suốt. Nó bốc hơi sau khi quét 3D. Không làm hỏng bề mặt mẫu vật, không cần lau chùi, dễ sử dụng, lớp mỏng, siêu chất lượng hỗ trợ tối đa cho quá trình scan 3D, dung dịch này được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới
AESUB Sprays cho phép các quy trình quét 3D nhanh hơn, hiệu quả hơn và chính xác hơn.
Các dòng sản phẩm xịt 3D của AESUB
AESUB cam, AESUB xanh dương và AESUB xanh lá cây là những bình xịt quét tự làm sạch, dễ bay hơi, tạo ra độ bao phủ đồng nhất, lý tưởng
AESUB White là bình xịt quét có khả năng tạo ra một lớp phủ cực mỏng tồn tại vĩnh viễn, đồng nhất không có titan dioxit. đảm bảo độ tương phản tốt cho các quá trình quét 3D
Mua máy quét 3D ở đâu
Máy quét 3D là một sản phẩm đo lường chính xác cao được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, các phòng thí nghiệm QC sản phẩm. Vì là một thiết bị đo lường chính xác cao, chi phí đầu tư thiết bị cũng không phải rẻ do đó bạn cần tìm đến các nhà cung cấp uy tín có nhiều năm kinh nghiệm để có thể hỗ trợ bạn tốt nhất về phần cứng cũng như phần mềm sản phẩm
Lidinco là nhà cung cấp với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân phối thiết bị đo lường chính xác cao với nhiều năm kinh nghiệm. Nếu bạn đang muốn tìm hiểu thêm thiết bị này, vui lòng liên hệ cho Lidinco theo thông tin bên dưới để được tư vấn sản phẩm tốt nhất
Có thể bạn quan tâm
|
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
