Vor (ur) teil: 3D-Scan brauchen wir nicht. Oder doch?

Schon seit einigen Jahren werden 3D-Scanner für unterschiedliche Anwendungen genutzt: In der Architektur, in der Forschung, in der Industrie. Warum eigentlich? Ist es einfacher, bestehende Objekte zu scannen, als neue Ideen umzusetzen? Und wie aufwendig ist es, einen 3D-Scan zu erstellen?

Was macht ein 3D-Scanner eigentlich?

Ein 3D-Scanner nimmt ein bestehendes, dreidimensionales Objekt auf. Dabei werden keine Fotos von dem Objekt gemacht, sondern Aussehen, Form und Lage mit Hilfe eines Laserscanners erfasst und als Punktewolke gespeichert. Je nach verwendetem Scanner und zu scannendem Objekt sind diese Punktewolken kleiner oder größer. Auch die Anzahl der Punkte ist verschieden, und hängt, neben der Objektgröße, auch von der gewünschten Detailgenauigkeit ab.

Für unterschiedliche Anwendungen werden unterschiedliche Scanner eingesetzt. So sind unterschiedliche Mechanismen für das Abtasten von Oberflächen, unterschiedliche Größen und mobile oder stationäre Geräte verfügbar. Während einige Laserscanner große Objekte wie Gebäude, Räume oder ganze Landschaften erfassen, werden mit Laser-Scanning-Mikroskopen sehr kleine Strukturen erfasst.

Warum werden 3D-Scanner eingesetzt?

3D-Scanner werden immer häufiger eingesetzt, in ganz unterschiedlichen Bereichen und Branchen. Die Gründe für den Einsatz sind verschiedene: Geländescans werden zur Herstellung hochauflösender Karten verwendet, Gebäudescans werden zur Planung von Anlagen genutzt. In der Medizin werden 3D-Scans zur Anpassung von Prothesen und zur Planung wichtiger Operationen erstellt. In der Industrie ist Reverse Engineering eine Methode zur Herstellung neuer Konstruktionen und Verbesserung bestehender Produkte. Für die Forschung werden Oberflächen mit Laser-Scanning-Mikroskopen erfasst.

Zusammenfassend kann man die Einsatzzwecke für das Laserscannen so beschreiben: überall dort, wo eine Digitalisierung realer Strukturen und Objekte benötigt wird, können 3D-Scanner eingesetzt werden. 3D-Scans vereinfachen die Anpassung neuer Produkte an vorhandene Objekte. Sie geben eine Grundlage für die Neukonstruktion von Bauteilen, für die es keine Zeichnungen gibt. Sie beschleunigen die Entwicklung durch die schnelle Bereitstellung von genauen Referenzdaten.

Kann man alles scannen?

Prinzipiell können alle Objekte gescannt werden. Da es unterschiedliche Technologien gibt, sind die Größe des zu scannenden Objektes und die angestrebte Genauigkeit des 3D-Scans Kriterien für die Auswahl des 3D-Scanners. Bei Interesse am Einsatz eines 3D-Scanners sollten also die folgenden Fragen im Vorfeld geklärt werden:

• Wie groß sind üblicherweise die Objekte, die gescannt werden sollen? Es macht einen Unterschied, ob Sie eine Fertigungshalle oder ein kleineres Maschinenteil digitalisieren möchten.

• Wie genau müssen die 3D-Scans sein? Wollen Sie eine genaue Wiedergabe des Objektes, inklusive aller Oberflächendetails, oder reicht eine maßgenaue Wiedergabe?

• Wollen Sie einen stationären 3D-Scanner nutzen, oder besser ein tragbares Gerät verwenden? Die Unterschiede liegen unter anderem in der Größe des zu scannenden Objektes.

• Was wollen Sie mit den Scandaten machen? Wollen Sie die Daten für Reverse Engineering, Analyse und Prüfung oder für den 3D-Druck verwenden?

Sind diese Fragen beantwortet, findet sich schnell ein passendes Gerät für den Einsatz.

Welche Vorteile bringt ein 3D-Scanner für mein Unternehmen?

Durch den Einsatz eines 3D-Scanners sind schnell Daten verfügbar, die mit anderen Methoden wie Messen und Nachmodellieren nicht effizient abzubilden sind: Details gehen verloren, weil sie entweder nicht erfasst werden oder weil sie nicht richtig nachmodelliert werden können. Die Aufbereitung dieser Daten nimmt zusätzlich deutlich mehr Zeit in Anspruch als die Vorbereitung und Durchführung eines 3D-Scans. In der Produktentwicklung bieten 3D-Scans so einen entscheidenden Vorteile, da neue Produkte auf Basis vorhandener Objekte erstellt oder an eine bestehende Struktur angepasst werden können. Bei der Qualitätssicherung können auch komplexe Bauteile erfasst und die entsprechenden Messpunkte geprüft werden. Für die Verbesserung bestehender Konstruktionen können Schäden mit einem 3D-Scan aufgenommen und überprüft werden, um eine Verbesserung des Produkts zu erreichen.

Unterschiedliche Unternehmen auf der ganzen Welt setzen mittlerweile auf den 3D-Scan. Richtig eingesetzt können Sie durch den Einsatz eines 3D-Scanners die Produktivität steigern, unnötige Kosten vermeiden und effizienter neue Produkte und Dienstleistungen entwickeln. Das alles spricht doch dafür, sich einmal genauer mit dieser Technologie auseinanderzusetzen, oder?