3D сканирование и
конструкторские услуги
ru en

Как параметры детали влияют на трудоемкость сканирования

Трудоемкость, а соотвественно и стоимость 3d  сканирования определяется характеристиками объекта и условиями сканирования.

Идеальный для сканирования объект - белый матовый кирпич. Идеальные условия сканирования - температура +22, отсутствие яркого света и вибраций. Все, что отклоняется от идеала, требует дополнительной подготовки. Рассмотрим основные параметры детали, влияющие на процесс 3д сканирования:

1. Размер детали

Стандартным считается 3d сканирование деталей, размеры которых примерно попадают в диапазон от 5 до 35 см. Их хорошо улавливают камеры с любым разрешением.

Пример. Детали длинной до 10 см.

Крупной считается деталь, если сумма измерений в трех плоскостях (ширина, высота, глубина) превышает 1 м. В этом случае деталь необходимо сканировать по частям и затем сшивать в софте сканера.

Если деталь протяженная (например, плинтус длиной 4 м) или очень большая (конус высотой 2 м и диаметром 1,5 м), в процессе перемещения сканера и сканирования накапливается погрешность, которая устраняется ручной сшивкой сканов.

Пример. Дробильный конус, покрытый спреем для сканирования, диаметр 2м.

Мелкой считается деталь (или элемент детали), если один из размеров меньше 5 см. При этом сама деталь может быть крупной, но на ней присутствуют маленькие элементы (выступы, отверстия, резьбы и пр.). В этом случае деталь сканируется на маленькой зоне сканирования, что потребует большего количества сканов и в итоге более трудоемкой сшивки.

Очень мелкой считается деталь или элемент размером менее 0,5-1см. Это может усложнить работу как при сканировании, так и при обработке в случае, если форма детали криволинейная (например, зубы на ювелирном камне в форме черепа).

Пример. Ювелирное изделие - драгоценный камень топаз в форме черепа с микроскопическими зубами

Драгоценный камень топаз в форме черепа с микроскопическими зубами

Мелкие изделия повышенной сложности:

  • мелкие пластиковые штампованные детали с большим количеством элементов,
  • острые края на изделиях разного размера,
  • тонкие листовые конструкции с толщиной стенки меньше 10 мм.

2. Масса детали

Стандартным считается сканирование детали весом до 10 кг. Ее можно разместить на сканировочном круге и переворачивать вручную.

Деталь более 10 кг требует больших физических усилий при ее подготовке к сканированию и переворачивании во время сканирования.

Деталь более 50 кг требует специальных средств для подъема/переворота (грузовой кран, электропогрузчик или несколько грузчиков).

Пример. Большой металлический конус весом около 500 кг.

3. Материал детали

Чем ближе цвет детали к белому матовому, тем лучше. Поверхности, которые требуют нанесения матирующего спрея при сканировании оптическим 3d сканером:

  • черная,
  • блестящая,
  • прозрачная.

Таким образом, матированию подлежат все изделия из металла, стекла, черного или серебристого пластика. Спрей высыхает, образуя на поверхности тонкий меловой слой, который затем легко удаляется тряпочкой или щеткой, не портя изделие. В том числе с матированием сканируются мобильные телефоны и другая техника, без нарушения их работоспособности.

Пример: матирование блестящего отражателя лампы.

4. Чистота и ровность поверхности

Если поверхность детали грязная, ржавая, масляная - для качественного сканирования ее придется предварительно зачищать.

Поверхность пористая или неровная, много артефактов от изготовления (сварные швы, артефакты и неровности, полученные при литье) требуют дополнительного времени на обработку сканированной модели.

5. Конфигурация детали и рельеф поверхности

Простым считается одностороннее сканирование плоской детали. При обработке сканированной поверхности задается толщина.

Объемная деталь требует сканирования со всех сторон с переворачиванием. При этом для качественного автоматического сшивания важно, чтобы при каждом новом скане сканер «видел» часть меток с предыдущего скана. Поэтому дополнительную сложность представляют детали с тонкими острыми гранями.

Труднодоступные места представляют собой отдельную сложность для сканирования. Глубокие отверстия с разными внутренними диаметрами и резьбами, раковины, загибающиеся детали могут не попасть в зону видения сканера и не будут отражены в сканированной модели. Такие элементы образмериваются и дорабатываются вручную.

Ручные замеры и контроль погрешностей также требуются в случае:

  • наличия ответственных элементов в детали (посадочные места или места сопряжений и т.д., где необходимо указание конкретных допусков и посадок),
  • нанесения матирующего спрея (который имеет свою толщину);
  • погрешностях в методах обработки сканированной детали (например, выравнивание поверхности по средним точкам). 

Пример. Вал с кулачками (криволинейные поверхности с ответственными размерами, повышенная сложность).

Сложный рельеф поверхности (большое количество криволинейных поверхностей, элементов детали) не повлияет на трудоемкость сканирования, но сильно повлияет на трудоемкость обработки, особенно при построении твердотельной модели.

Кроме того, чертеж такой детали также потребует больше времени, чем чертеж простой плоской детали.

Пример. Колесо ротора – труднодоступные для сканера места, криволинейные поверхности, особая сложность – при построении твердотельной модели.

Встречаются также плоские, небольшие и вроде бы несложные детали, но из-за большого количества размеров (вырезы, отверстия, радиусы) выполнение чертежа становится трудоемкой задачей. Например, в такой несложной на первый взгляд детали, как лопасть, необходимо строить большое количество видов и сечений на чертеже.

Пример. Плоская рамка с большим количеством отверстий.

6. Необходимость доработки 3d модели

Задача восстановления износа детали или пожелания заказчика по изменению обязательно потребуют построения твердотельной CAD-модели c конструкторской доработкой.

Таким образом, для точного определения трудоемкости и стоимости работ потребуется:

- фото изделия со всех ракурсов с указанием масштаба (например, фото с линейкой),

- примерный вес,

-  информация о цели сканирования,

- информация о необходимости доработки 3д модели.