3D Scanner kaufen: Welcher passt zu meiner Anwendung?
Du suchst einen 3D Scanner für dein Unternehmen? Dann bist du hier genau richtig. Bei der Recherche nach einem 3D Scanner erhältst du jede Menge Fakten. So viele, dass sie einem leicht über den Kopf wachsen können.
Am Ende dieses Blogbeitrags wirst du eine Strategie zur Hand haben. Du wirst wissen, welche Faktoren wirklich wichtig für dich sind und welche du getrost ignorieren kannst. So behältst du immer den Überblick und fällst die richtige Entscheidung.
Jedes Unternehmen hat unterschiedliche Ansprüche und daher individuelle Faktoren zu beachten. Schließlich soll der 3D Scanner allen Firmen-Bedürfnissen entsprechen und dir und deinen Kollegen gleichzeitig einen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Wenn du also deine 3D Modelle verbessern willst, stelle sicher, dass die Investition zu deinen Anwendungen passt.
Vergleiche die Situation zum Beispiel mit einem Sportteam, dass das falsche Logo für seine Werbe-Artikel bestellt. Es entstehen hohe Kosten, um alle T-Shirts, Tassen usw. neu anfertigen zu lassen. Ganz zu schweigen von der Reaktion der Fans.
Im Folgenden erfährst du wichtige Hinweise, was beim Kauf eines 3D Scanners zu beachten ist. So findest du den richtigen 3D Scanner für dich und generierst einen Mehrwert für dein Unternehmen.
Kenne deine Bedürfnisse
Ein häufiger Fehler beim Kauf eines 3D Scanners ist, nicht zu wissen, was die eigenen Bedürfnisse sind. Werden deine Daten in deinem Betrieb mit wenigen, speziell ausgebildeten Mitarbeitern erfasst?
Verwenden mehrere Mitglieder deines Teams den Scanner, weswegen dir ein intuitives Betriebssystem wichtig ist? Oder braucht dein Team einen tragbaren 3D Scanner, der an verschiedenen Orten einsetzbar ist?
Setze dich gründlich mit deinen Anforderungen auseinander, um die Auswahl an 3D Scannern einzugrenzen.
Konzentriere dich nicht auf den neuesten, modernsten 3D Scanner. Dieser kann vermutlich vieles relativ gut, aber nichts perfekt. Auch das was du nicht brauchst, aber mit zahlst. Überlege lieber, welcher am besten für deine Firmen-Ziele geeignet ist.
Ob große Objekte und Räume bis hin zu kleinen, komplexen und hoch detaillierten Gegenständen. Die Möglichkeiten sind grenzenlos.
Entwickelst du Modelle aufgrund von Scans eines lebenden Objekts (z.B. eine Person)? In diesem Fall benötigst du eine hohe Scan-Geschwindigkeit, um Fehler von Bewegungen zu korrigieren.
Es gibt viel zu beachten. Von der Art des Objekts, das du 3D scannen möchtest, bis zur Nutzung deiner gescannten Daten. Nutzt du Reverse Engineering und arbeitest an hochkomplexen CAD Modellen? Oder benötigst du 3D Modelle, um die Qualitäts-Kontrolle deiner Fertigung sicherzustellen?
Arbeitest du an kleinen oder komplexen 3D Modellen? Dann ist ein präziser Scanner sinnvoll, der Daten in einer stabilen Umgebung erfasst.
Alle Scanner haben Vor- und Nachteile. Es geht also darum, den Scanner mit den Vorteilen zu finden, die deinen Schwerpunkten entsprechen.
Wenn du selektiv vorgehst, findest du einen 3D Scanner, der deinen Kriterien entspricht. Du erhöhst deine Chancen auf mehr Aufträge und kannst sogar neue Geschäftsfelder erschließen.
Die wichtigsten Scan Techniken
Wenn du deine Ansprüche an ein 3D Modell ausgearbeitet hast, ist dein nächster Schritt die richtige Scan Technik zu finden. Es gibt viele unterschiedliche Scan Technologien, alle mit unterschiedlichen Stärken und Schwächen.
Im Folgenden erhältst du einen Überblick über die gängigsten 3D Scan Techniken, ihre Anwendungsgebiete und Beispiele für 3D Scanner. Alternativ kannst du auch einfach unser YouTube-Video dazu anschauen.
Laser-Triangulation
Bei der Laser-Triangulation wird ein Objekt mit einem Laser abgetastet. Die Technologie ist – wenn in stationärer Ausführung – günstig und einfach in der Anwendung. Daher zählt sie zu den weit verbreitetsten Scan Techniken, die es gibt.
Hinweis: Ein mobiler 3D Scanner mit Laser-Triangulation ist im gehobeneren Preissegment unterwegs.
Laser-Triangulation für bewegte Objekte zu nutzen ist an bestimmte Kriterien gebunden. Dein Scanobjekt muss sich in Relation zum Laser bewegen, ähnlich wie ein Förderband am Flughafen. Eine gleichmäßige Bewegung der Scanobjekte ist erforderlich, um das Objekt vollständig abzutasten. So vermeidest du fehlerhafte oder unbrauchbare Daten.
Die Technologie bietet eine extrem hohe Genauigkeit und keine Limitierung in der Objektgröße. Allerdings ist der Laser gefährlich für die Augen, du solltest also eine Schutzbrille tragen.
Auch ist es nicht möglich, glänzende Materialien zu scannen. Deswegen prüfe unbedingt zuerst deine zu scannenden Materialien, bevor du eine Entscheidung fällst.
Damit dein glänzendes Objekt auch durch Laser-Triangulation erkannt wird, gibt es einen kinderleichten Ausweg. Behandle dein Scanobjekt vor dem Scannen mit einem Kreidespray (z.B. diesem hier Dupli-Color Kreidespray). So glänzt der Gegenstand nicht mehr und kann gescannt werden.
Beispiele aus der Praxis:
- Motorteile
- Qualitäts-Kontrolle
Beispiele für 3D Scanner:
- Faro Focus S350
- Leica Geosystems BLK360
- HandySCAN BLACK
Structured Light
Statt einen Laserstrahl zu senden, arbeitet diese Technologie mit einem Lichtmuster. Das Muster verformt sich durch das Objekt, sogenannte Codewörter. Diese Codewörter werden übersetzt, woraus dann ein 3D Modell des gescannten Objekts entsteht.
Die Übersetzung der Codewörter dauert einige Sekunden. Bewegst du deinen Scanner also zu schnell, wirst du am Ende einen fehlerhaften oder unvollständigen Scan erhalten.
Structured Light verfolgt oft einen stationären Ansatz, der hochdetaillierte und komplexe 3D Modelle erstellt. Es ist eine hochpreisige Technologie, deren Bedienung einen Spezialisten erfordert. Sie liefert eine hohe Genauigkeit von bis zu 0,05 mm. Aber nur für Objekte, die nicht glänzen oder reflektieren (auch hier hilft Kreidespray, siehe Absatz zu Laser Triangulation).
Beispiele aus der Praxis:
- 3D Dokumentation
- Automotive
- Reverse Engineering
3D Scanner Beispiele:
- Artec Eva lite
- David hp 3D structured light scanner pro s3
- shining 3D einscan pro
Photogrammetrie
Einfach und oft eine preiswertere Lösung im Vergleich zu Laserscans und strukturiertem Licht: die Photogrammetrie. Wie es ihr Name verspricht, kombiniert diese Technologie eine Reihe von Fotos zu 3D Daten. Entweder aus hochauflösenden und komplexen Digitalfotos oder aus Bildern einer Handykamera.
Während die Genauigkeit nicht gerade eine Stärke dieser Methode ist, erhältst du dafür ein farbiges 3D Modell. Es ist sogar möglich, große und schwer zugängliche Gebiete wie Wälder zu digitalisieren.
Gleichzeitig ist es mühsam, die vielen Fotos manuell aufzunehmen. Man muss auf ausreichende Belichtung achten und darauf, dass das Objekt gut im Bild zu erkennen ist. Das will geübt sein.
Beispiele aus der Praxis:
- Entwicklung von Videospielen
- Kartierung von archäologischen Stätten
- Filme (zum Beispiel Fight Club, Matrix)
Beispiele für 3D Scan Software:
- Colmap
- Meshroom/AliceVision
- Bentley ContextCapture
Time-of-Flight
Time-of-Flight (kurz: ToF) bieten eine preiswerte, wenn auch nicht beliebig akkurate Methode, 3D Daten zu generieren. Sie arbeiten mit dem Laufzeitverfahren um Distanzen zu messen. So funktioniert’s: das Kamera-Blickfeld wird mit einem Lichtpuls (meist Infrarot-Beleuchtungen) ausgeleuchtet.
Anhand der Zeit, welche der Lichtpuls bis zum Objekt und zurück braucht, wird die Entfernung des Objekts erfasst. ToF-Kameras sind in der Regel recht bedienerfreundlich und liefern schnell ein 3D Bild.
Aufnahmen können in einem Abstand zwischen wenigen bis 40 Metern gemacht werden. Die Auflösung liegt im Optimalfall bei 1 bis 10 mm, ist aber aufgrund von Reflexionen häufig deutlich schlechter.
Beispiele aus der Praxis:
- Live-Bild von Umgebung für autonome Logistik-Fahrzeuge
- Robotik: Pick and Place Anwendungen mit großen Objekten
- Messung von Volumen, um Frachtkosten in der Logistik fest zu legen, welche von Robotern automatisiert palettiert werden
3D Scanner Beispiel:
- Occipital Structure Sensor
Polarisation
Polarisation stellt bisher die einzige Methode dar, um spiegelnde und reflektierende Oberflächen zuverlässig ganz ohne Vorbehandlung zu erfassen.
Diese Lösung sendet Licht aus, das am Scanobjekt reflektiert wird. Je nach Flächenneigung des Objekts kommt das Licht anders polarisiert zurück. Aus den Polarisations-Daten wird das 3D Modell erstellt.
Damit Polarisation bestmöglich funktioniert, muss sie mit mindestens einer weiteren 3D Scan Technologie kombiniert werden. Wird sie allerdings in einer Kombination verwendet, so verbessert sie die Genauigkeit des 3D Modells um Faktor 10 bis 1000. Sprich: nimm ein 3D Modell, das ohne Polarisation auf 1 mm genau wäre. Mit Polarisation ist es mindestens auf 0,1 mm präzise.
Kombi-Lösungen
Konzentrierst du dich auf nur eine Scan Technologie, erhältst du selten dein gewünschtes Ergebnis. Meist musst du einen Kompromiss eingehen in Bezug auf Größe, Form oder Textur des Objekts.
Schnelle, aber ungenaue Scans führen zu 3D Modellen, die überarbeitet werden müssen. Vorbehandlung oder eine erneute Nachbearbeitung in CAD ist keine Seltenheit.
Eine Nachbearbeitung ist zeitaufwendig, lästig und schränkt die Möglichkeiten deines Projektes ein. Außerdem konzentriert es deine Ressourcen auf Bereiche, die an anderer Stelle besser genutzt wären. Zum Glück ist nicht alles schwarz oder weiß. Es gibt Lösungen, die die Vorteile verschiedener Technologien kombinieren.
3D Scanner Beispiel:
- Scoobe3D Scanner kombiniert:
- Photogrammetrie: für Farbe und Textur
- Time-of-Flight: für schnelle Vorschaubilder
- Polarisation: für glänzende Materialien
- Wieso gerade diese 3 Technologien gut zusammen arbeiten, kannst du im Detail hier nachlesen. Die kombinierte Genauigkeit liegt bei 0,1 mm für alle gängigen Materialien
Neue Technologien = neue Möglichkeiten
Der 3D Scanner ist nicht nur ein cooles Gadget mit dem du angeben kannst (naja, vielleicht ein bisschen).
Vielmehr ist er eine Investition in mehrere Bereiche deines Unternehmens.
Vielleicht erscheint dir das wie ein riesiger Aufwand. Dabei erhöhst du damit dein Return on Investment. Um Faktor 5, 10, 100…. Und das betrifft nicht nur deinen Gewinn.
Du optimierst dadurch deine 3D Projekte auch im Hinblick auf Zeitersparnis, Training deiner Mitarbeiter und Nachbearbeitung. Die gewonnene Zeit ist frei für Vorhaben, die bisher unter den Tisch gefallen sind. Die dich und dein Unternehmen vielseitiger und für Kunden interessanter werden lassen.
Mit der richtigen Investition verbesserst du viele Bereiche in deinem Unternehmen: die Endqualität, den Workflow, die Effizienz.
Durch eine bessere Scan-Qualität kannst du an sehr speziellen 3D Modellen arbeiten. Deinen Kunden zum Beispiel maßgeschneiderte Produkte anzubieten ist damit ein Leichtes für dich.
Außerdem wird der 3D Scan immer wichtiger, um Prozesse vollständig zu digitalisieren.
Nimm zum Beispiel die allerersten Telefone. Man hat einen Rucksack gebraucht, um sie zu transportieren. Ganz zu schweigen von den begrenzten Einsatzmöglichkeiten. Die Telefone waren kostspielig und schwer zu bedienen.
Heutzutage hingegen gibt es intelligente Smartphones auf dem Markt.
Ähnlich wie die Telefonie hat sich das 3D Scannen weiterentwickelt. Die Lösungen werden immer komfortabler, schneller und leistungsfähiger. Inzwischen gibt es eine große Auswahl an 3D Scannern.
Dein Schritt in die Zukunft
Die Investition in einen 3D Scanner lässt dein Unternehmen wachsen und gedeihen.
Dies ist deine Gelegenheit, deinen vollständig digitalen Prozess in die Wege zu leiten. Und deinen Konkurrenten eine Nasenlänge voraus zu sein.
Welcher Scanner ist für deine Anwendungen am Besten?
KOSTENLOSER LEITFADEN
7 Schritte zum passenden 3D Scanner
Definiere die Kriterien für deinen 3D Scanner mit Experten-Wissen aus über 8 Jahren. Mit diesem Leitfaden findest du den passenden 3D Scanner für deine Anwendung.
