Choisir les bons scanners 3D pour réussir son impression 3D
En matière d’impression 3D, votre scanner 3D joue un rôle primordial, au même titre que le logiciel utilisé. Voici un guide consacré aux meilleurs scanners 3D, qui vous aidera à trouver la solution idéale et à en tirer le meilleur parti pour produire très rapidement des modèles numériques prêts pour l’impression 3D.
Pourquoi utiliser le scan 3D pour la fabrication additive ?
Le processus d’impression 3D commence par un modèle 3D, c’est-à-dire un fichier que vous envoyez à votre imprimante 3D. Sans modèle, pas d'impression possible. Il existe deux possibilités pour obtenir un modèle 3D imprimable : en créer un intégralement dans un logiciel de modélisation CAO/3D ou bien scanner/photographier un objet réel. Dans les deux cas, vous devrez vous assurer que votre modèle est étanche, c’est-à-dire que sa surface est uniforme et ne présente aucun interstice. Ainsi, si votre workflow d’impression 3D prévoit la réalisation de copies d’objets scannés, l’outil de scan 3D choisi peut transformer votre travail en un jeu d’enfant ou en un cauchemar. Toutes les surfaces non détectées par le scanner devront être modélisées à la main.
Le rôle des scanners 3D dans un workflow de fabrication additive ne se limite pas à fournir des modèles aux imprimantes. Souvent, les scanners sont utilisés pour inspecter les pièces imprimées en 3D et valider la qualité de votre imprimante 3D. Cette dernière fabrique-t-elle des impressions 3D conformes aux spécifications ? Pour le savoir, scannez un objet et créez un modèle 3D à partir des scans dans votre logiciel de traitement des données 3D. Les solutions les plus performantes, comme Artec Studio, offrent une sélection d’outils permettant d’effectuer des mesures point par point, de calculer le volume et la surface de votre modèle, de vérifier l’épaisseur des pièces fabriquées, et bien d’autres éléments encore.
L’une des principales fonctionnalités du logiciel en matière d’inspection est la comparaison des cartes thermiques, qui permet de superposer le modèle à partir duquel votre pièce a été imprimée et le modèle de la pièce créé après l’impression. Tout écart entre les deux formes sera mis en évidence en couleur, et le logiciel vous indiquera les valeurs exactes de cet écart dans n’importe quelle zone donnée, et il calculera même si la pièce imprimée en 3D respecte les tolérances que vous avez définies.
À mesure que la technologie de l’impression 3D évolue et que son champ d’application s’élargit, elle devient partie intégrante d’un nombre croissant d’industries, et permet aux entreprises de relever de nouveaux défis et de réaliser des gains inestimables en termes de productivité et de qualité, qui seraient difficilement envisageables autrement.
POINT CLÉ
Les scanners 3D professionnels et les logiciels jouent un rôle essentiel dans le workflow de l’impression 3D, depuis la création de modèles 3D étanches d’objets réels jusqu’à l’inspection et la validation de la qualité des pièces imprimées en 3D, et permettent aux entreprises de secteurs variés d’accroître leur productivité et d’optimiser l’utilisation de leurs ressources.
L’importance de la précision des modèles 3D pour l’impression 3D est démontrée par des cas d’utilisation dans de nombreux secteurs, de la fabrication à la santé en passant par la préservation du patrimoine, et bien d’autres encore. Des scans 3D de qualité peuvent même transformer des vies ! Par exemple, les scans réalisés avec Artec Eva sont à l'origine d’une méthode révolutionnaire de conception et d’impression de masques sur mesure pour les enfants souffrant de graves brûlures au visage, qui permettent une cicatrisation plus rapide de la peau.
En outre, le scan 3D et l’impression 3D permettent de moderniser des équipements lourds, de donner vie à des idées d’art et de design, de modifier des voitures afin d'améliorer leurs performances, et même de créer des prothèses pour les animaux.
Avec la multitude d’options disponibles sur le marché aujourd’hui, le choix d’un scanner adapté à vos besoins peut vous sembler une mission redoutable. Cet article est destiné à vous dresser une liste de critères à prendre en compte et à vous aider à faire un choix judicieux.
Quels sont les éléments à prendre en compte pour choisir un scanner 3D ?
Selon votre application spécifique, certains facteurs peuvent être plus importants que d’autres. La checklist suivante se concentre sur les éléments essentiels à tout projet de scan et d’impression 3D, en insistant sur certaines spécificités d’application.
Précision
Dans la plupart des applications d’impression 3D, en particulier dans le domaine de la fabrication, la précision des données est essentielle. Si une pièce imprimée en 3D ne s’emboîte pas correctement, vous pouvez la jeter. De la même manière, une prothèse qui ne reflète pas l’anatomie du corps de son utilisateur risque d’être inconfortable et d’être jetée rapidement. Assurez-vous de connaître les tolérances requises pour mener à bien les projets de fabrication additive relevant de votre domaine et investissez dans une solution de capture de données 3D qui garantisse une précision irréprochable. Artec 3D propose une gamme de scanners 3D professionnels dotés de spécifications de précision différentes, que vous pouvez découvrir ici.
Vitesse
Plus le nombre d’images par seconde (FPS) de votre scanner est élevé, plus il prend de clichés. Sur des scanners comme l’Artec Point, la valeur de ce paramètre peut atteindre le chiffre incroyable de 120 FPS. La rapidité d’acquisition des données vous permet de scanner plus dans des délais très courts. Outre la vitesse, vérifiez le champ de vision d’un scanner. Plus il est grand, plus le scanner couvrira de grandes surfaces, ce qui vous fera gagner du temps lors des séances de scan.
Résolution
La résolution est généralement définie comme la distance la plus courte entre les deux points les plus proches d’un nuage de points ou entre les deux sommets les plus proches des polygones d’un modèle de maillage 3D. Une capture minutieuse des surfaces se traduit donc par la netteté du modèle 3D final. En captant les détails de surface les plus subtils, un scanner 3D d’une précision submillimétrique fournit à votre imprimante 3D suffisamment de données 3D pour minimiser le risque d’erreur lors de l’impression.
Portabilité
La facilité de déploiement de votre matériel de scan 3D vous permettra de passer plus rapidement au scan. Assurez-vous de pouvoir emporter votre scanner et de le maintenir en marche suffisamment longtemps si vous prévoyez de scanner sur le terrain. Une batterie et un chargeur supplémentaires peuvent s’avérer particulièrement utiles. La légèreté de votre scanner portable est un atout pour faciliter le scan. Toutefois, les modèles plus légers devront certainement être connectés à un ordinateur portable pour transmettre les données en temps réel à un logiciel de scan 3D. Les scanners sans fil sont peut-être plus lourds, mais ils sont équipés d’un ordinateur embarqué et n’ont pas besoin d’être connectés à un ordinateur portable. La portabilité est une caractéristique appréciée dans un grand nombre de cas d’utilisation : de la numérisation de patients dans les hôpitaux au scan de sites archéologiques et d’artefacts individuels, en passant par la manipulation de pièces de musée fragiles afin de les capturer sous différents angles.
Facilité d’utilisation
Un scanner 3D intuitif vous permet de consacrer beaucoup moins de temps à l’apprentissage de son fonctionnement, ce qui est particulièrement important si le scanner est partagé au sein d’une équipe, et que plusieurs personnes sont susceptibles de l’utiliser. De même, la facilité d’utilisation s’avère particulièrement appréciable si vous devez scanner des lots d’objets. L’une des technologies de capture de données 3D les plus simples à adopter est le scan sans fil avec Artec Leo. Équipé d’un écran tactile, Leo rend le scan aussi simple que la réalisation d’une vidéo avec votre smartphone. Les solutions de bureau telles qu’Artec Micro II simplifient encore davantage le processus. Micro II scanne automatiquement un objet placé à l’intérieur, et calcule les meilleurs angles de prise de vue afin de garantir que la surface est capturée dans son intégralité et qu’aucun détail n’est oublié.
Polyvalence
Un scanner polyvalent est capable de produire des scans 3D de qualité de petits et de grands objets. Outre le scan de toute une variété d’objets, certaines applications requièrent la numérisation de personnes, ce qui implique que la technologie de scan doit être sans contact et sans danger pour les yeux. Les scanners qui répondent à ces critères comprennent l’Artec Leo, l’Artec Spider II, et l’Artec Eva.
Les environnements de numérisation varient également : vous pouvez avoir besoin de scanner à l’intérieur et à l’extérieur. Pour certaines utilisations comme l’impression 3D de figurines, des scans texturés et en couleur sont indispensables alors que pour les pièces automobiles, par exemple, la capture des couleurs n’a que peu ou pas d’intérêt. Songez à tous les scénarios possibles dans lesquels vous pourriez avoir besoin d’un scanner 3D, et choisissez-en un qui vous permettra d’obtenir les résultats que vous souhaitez.
Le scan 3D pour la fabrication additive, un investissement
Le scanner 3D de votre choix doit pouvoir durer des années et fournir des résultats haute qualité à chaque fois, raison pour laquelle il est peu probable qu’il soit proposé à un prix modique. En même temps, un scanner 3D n’est pas seulement un appareil coûteux. C’est un investissement qui vous permettra une économie d’heures de travail sur la modélisation 3D manuelle ou la prise de mesures à la main.
Vous investissez dans un produit qui devrait garantir la réussite de vos projets, c’est pourquoi nous vous recommandons de prendre le temps de faire quelques recherches par vous-même, de visualiser des modèles 3D créés avec différents scanners, de consulter les commentaires des utilisateurs et de trouver des réponses à quelques questions importantes. La marque du scanner est-elle réputée pour sa fiabilité ? Le fabricant propose-t-il une assistance clientèle efficace ? Quels sont les retours des clients sur les produits ? Le logiciel associé est-il capable de traiter de grands ensembles de données sans erreurs ni problèmes ? Offre-t-il un ensemble d’outils suffisant, ou bien devrez-vous acheter un logiciel supplémentaire pour votre workflow ?
Enfin, essayez le ou les scanners que vous avez l’intention d’acheter en organisant une démonstration en direct avec le fabricant ou un revendeur. Vous pouvez également découvrir des scanners en action lors de salons professionnels. Essayez de scanner des échantillons d’objets et de traiter les données : c’est le meilleur moyen de savoir si le scanner répond à vos attentes et si votre investissement sera rentable à long terme.
Impression 3D d’implants dentaires, de bijoux, et de petites pièces industrielles à la géométrie complexe
Lorsque chaque micron compte, et que vous devez capturer des objets minuscules, tels que des bijoux, des implants dentaires ou d’autres éléments infiniment petits, votre meilleure option est une solution 3D méticuleuse de qualité métrologique, telle que l’Artec Micro II de bureau ou l’Artec Spider II portatif. Micro II offre une précision de 5 microns pour les modèles 3D en couleur de petites pièces industrielles ou objets dentaires, et intègre la photogrammétrie pour un réalisme exceptionnel. De son côté, le tout nouveau Spider II portable ultra haute résolution capture facilement des objets complexes, des arêtes vives et des lignes fines, avec un niveau de détail impressionnant. Outre ces capacités, le scanner dispose d’un large champ de vision qui permet de reconstruire en 3D des pièces plus importantes tout en offrant le même niveau de détail remarquable. Avec ces deux modèles, vous optez pour des appareils spécialement conçus pour scanner en 3D des objets minuscules et des géométries complexes dans les moindres détails, afin d’obtenir des modèles 3D extrêmement précis et prêts pour l’impression.
Impression 3D d’objets aux surfaces complexes
Si vous avez besoin d’un modèle 3D d’une surface noire ou brillante difficile à capturer ou d’une surface comportant de multiples éléments complexes, optez pour Artec Point. C’est un excellent choix pour les projets d’impression 3D car il fournit des données de nuage de points ultra-précises, indispensables pour créer des modèles 3D détaillés et fidèles. Artec Point capture même les détails les plus fins avec une précision allant jusqu’à 0,02 mm, ce qui le rend idéal pour les applications qui nécessitent de capturer des objets avec une répétabilité élevée, telles que la rétro-ingénierie ou la conception de produit. Vous obtenez des données propres et fiables, qui peuvent être rapidement traitées et converties en modèles prêts pour l’impression, pour des pièces à la fois de haute qualité et fidèles à la conception d’origine.
Impression 3D d’objets de petite et moyenne taille, des prothèses aux pièces de musée
Artec Eva est un choix idéal pour créer des modèles 3D de parties du corps, de sculptures, d’éléments d’intérieur, de composants mécaniques de taille moyenne, etc. La capacité d’Eva à capturer des données en couleur et à traiter différents types de surface permet d’obtenir des scans nets et texturés, parfaits pour l’impression 3D. Autre atout, le scanner s’adapte parfaitement à différentes applications, ce qui simplifie le workflow chaque fois que vous avez besoin d’un modèle 3D haute qualité.
Impression 3D d’objets de taille moyenne à grande, des meubles aux voitures en passant par les pièces de machines
Si vous avez besoin de scanner en 3D des objets de taille moyenne pour des applications telles que l’assurance qualité ou la rétro-ingénierie, vous devriez considérer de plus près l’Artec Leo, un scanner sans fil piloté par l’IA, doté d’un écran tactile et d’une batterie intégrés. L’utilisation de scanners 3D portables pour capturer des données est pratique car ils peuvent être facilement transportés où que votre projet vous emmène, et garantissent des heures de scan en continu, sans nécessiter de source d’alimentation à proximité.
Impression d’objets riches en couleurs
Un autre facteur important qui rend Leo, Eva et Spider II vraiment exceptionnels est leur capacité à capturer des couleurs. Si vous devez imprimer en 3D et en couleur, la qualité de capture des couleurs du scanner 3D peut s’avérer presque aussi importante que sa capacité à reproduire la forme et les détails précis de l’objet que vous numérisez. Des couleurs haute qualité peuvent vous faire économiser un temps d’édition considérable et vous éviter d’avoir à acheter un logiciel de modélisation 3D supplémentaire pour effectuer des ajustements de couleurs. La gamme de scanners 3D d’Artec capture avec précision la texture et la géométrie d’un objet, et produit un modèle 3D qui peut être envoyé directement à une imprimante couleur.
Impression 3D d’objets massifs, des bâtiments aux véhicules en passant par des embarcations
Scanner de grands objets tels que des bâtiments, des statues, des avions, des camions ou des éoliennes à l'aide d’appareils 3D portatifs peut s’avérer très long, voire pénible. Les capturer avec des solutions LiDAR (Light Detection and Ranging) professionnelles rendra votre workflow beaucoup plus efficace. Ces scanners 3D à longue portée et haute précision, tels que l’Artec Ray II, sont spécialement conçus pour capturer de grandes quantités de données en vue de l’inspection, de la construction, de l’arpentage et de l’impression 3D, car ils fournissent des scans extrêmement détaillés d’objets de grande taille.
La dernière étape : un logiciel 3D pour un résultat optimal
Il ne faut pas oublier que le logiciel est tout aussi essentiel que le matériel. Le logiciel Artec Studio, leader sur le marché, est mis à jour chaque année pour améliorer les workflows dans différents secteurs, en dotant les utilisateurs d’outils révolutionnaires pour le traitement, l’édition, la modélisation et l’analyse des données 3D, et bien plus encore. Que vous utilisiez des données provenant d’un scanner 3D, d’un smartphone, d’un drone ou même d'un microscope, la dernière version d’Artec Studio vous permet de créer des modèles légers et réalistes, prêts pour l’impression. Sa photogrammétrie IA de nouvelle génération vous permet de transformer des images ou des vidéos en modèles 3D, et rend possible l’intégration de données provenant de pratiquement n’importe quel appareil. Une fois votre modèle créé, vous pouvez modifier et polir les surfaces et les convertir en données prêtes pour la CAO. Artec Studio vous évite également des heures de correction manuelle des couleurs et vous permet d’envoyer les modèles directement à l’impression, ce qui en fait une solution de choix pour la modélisation 3D et l’impression 3D en couleur.
POINT CLÉ
Pour l’impression 3D, le logiciel est tout aussi essentiel que le matériel. Des outils comme Artec Studio, Geomagic Design X et ZEISS INSPECT Optical 3D améliorent les workflows et deviennent essentiels pour obtenir des résultats d’impression 3D de haute qualité.
Deux autres exemples de logiciels pouvant constituer une aide essentielle dans les projets d’impression 3D sont Geomagic Design X et ZEISS INSPECT Optical 3D. Design X est indispensable pour convertir les données de scan 3D en modèles CAO précis grâce à sa capacité à transformer des objets complexes et de forme libre en modèles prêts pour l’impression. Les outils avancés de rétro-ingénierie du logiciel transforment les données scannées en 3D en modèles CAO paramétriques, et permettent de reproduire avec précision les géométries complexes pour l’impression 3D. Design X est compatible avec d’autres logiciels de CAO reconnus, ce qui permet des transitions fluides entre le scan, la conception et la fabrication, avec une production haute qualité garantie du début à la fin.
Source image : https://www.zeiss.com
Le logiciel Zeiss INSPECT Optical 3D joue quant à lui un rôle essentiel dans la précision et la qualité des scans 3D. Sa technologie de mesure optique offre une précision exceptionnelle, et permet d’obtenir des scans détaillés des pièces avec un minimum de distorsion. Ce niveau de précision est essentiel pour les projets d’impression 3D exigeant des tolérances strictes et des résultats de qualité supérieure. Le logiciel Zeiss dispose d’outils d’analyse robustes pour une inspection plus approfondie et un contrôle qualité des modèles 3D avant l’impression, de sorte que seules des données ultra-précises atteignent le stade de la production.
Pour toute question concernant la capture d’objets pour l’impression 3D et/ou le choix du scanner 3D adapté à votre application, contactez l’assistance d’Artec.
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