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3D-Laserscanner: Ein Kaufratgeber für Fachleute

3D-Laserscanner sind derzeit ein hochaktuelles Thema. Das 3D-Laserscanning ist eine fortschrittliche Technologie, für die in einigen Berichten ein Marktwachstum mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,5 % zwischen 2021 und 2026 vorhergesagt wird. Anderen Untersuchungen zufolge wird der Markt für 3D-Laserscanner bis 2030 aller Voraussicht nach 16,66 Milliarden Dollar erreichen.

Aber was ist ein 3D-Laserscanner? Wofür werden 3D-Laserscanner eingesetzt? Wie kann ein Unternehmen den besten 3D-Laserscanner auf dem Markt auswählen? In diesem Artikel finden Sie alle erforderlichen Informationen zum 3D-Laserscannen.

1 Was ist ein 3D-Laserscanner?
- 1.1 Wozu werden 3D-Laserscanner eingesetzt?
2 In welchen Branchen werden 3D-Laserscanner eingesetzt?
3 Wofür wird ein 3D-Laserscanner verwendet?
4 Was ist der Unterschied zwischen tragbaren Laserscannern und auf fest installierten KMG-Scannern?
5 Wie viel kostet ein 3D-Laserscanner?
6 Wie wählen Sie den besten 3D-Laserscanner auf dem Markt aus?
7 Weitere Ressourcen zu 3D-Laserscannern

Was ist ein 3D-Laserscanner?

Ein 3D-Laserscanner ist ein kontaktloses und zerstörungsfreies Gerät, das 3D-Messungen von Objekten und ihrer Umgebung mithilfe von Lasern digital erfasst. Wenn ein Benutzer ein Objekt scannt, projiziert der 3D-Laserscanner ein codiertes Lichtmuster der Laser. Dieses codierte Muster entspricht der Form des Objekts und erstellt eine digitale Version davon.

Die digitale Kopie des Objekts kann dann als Polygonnetzdatei exportiert werden, d. h. als Darstellung des 3D-Modells, und in verschiedenen Softwareprogrammen für computergestütztes Design (CAD, Computer Aided Design), Prüfungen oder 3D-Druck verwendet werden.

Wozu werden 3D-Laserscanner eingesetzt?

Je nach Marke, Fabrikat und Modell kann ein 3D-Laserscanner zum Scannen verschiedenster Objekte verwendet werden, unabhängig von der Komplexität ihrer Geometrie, Form, Größe, Materialien und Oberflächenbeschaffenheit. Spezielle 3D-Laserscanner können sogar menschliche Körper und Gebäude scannen!

Tragbare und handgeführte 3D-Laserscanner können überall eingesetzt werden, um genaue 3D-Messungen durchzuführen, unabhängig von der Umgebung, in der sie eingesetzt werden. Ganz gleich, ob ein Teil direkt in der Produktionshalle, eine freigelegte Rohrleitung oder eine schwer zugängliche und sehr kleine Komponente in einem Fahrzeug gescannt werden muss, 3D-Laserscanner können die für die weitere Verarbeitung erforderlichen Daten erzeugen.

In welchen Branchen werden 3D-Laserscanner eingesetzt?

Sie fragen sich vielleicht, wo 3D-Laserscanner eingesetzt werden? Die einfache Antwort ist… nahezu überall! Im Grunde genommen tragen 3D-Laserscanner dazu bei, 3D-Modelle (oder Repliken) von physischen Objekten zu erstellen. Das bedeutet, dass Fachleute in vielen verschiedenen Bereichen 3D-Laserscanner einsetzen, wie z. B:

Luft- und Raumfahrt
Transport- und Automobilindustrie
Konsumgüter
B2B-Fertigung
Bildungswesen
Schwerindustrie
Gesundheitswesen
Kulturerbe, Kunst und Architektur
Öl und Gas
Stromerzeugung
und vieles mehr!

Dank der Demokratisierung der Technologie des 3D-Laserscannens erweisen sich erschwingliche und professionelle 3D-Laserscanner als Segen für Hobbybastler, Künstler, Tüftler und alles, was dazwischen liegt. Sehen Sie sich einige der faszinierenden Projekte an, die mit erschwinglichen 3D-Laserscannerlösungen durchgeführt werden.

Wofür wird ein 3D-Laserscanner verwendet?

Jetzt, da Sie wissen, in welchen Branchen 3D-Laserscanner in der Regel eingesetzt werden, wollen wir die breite Palette der Anwendungen für das 3D-Laserscannen erkunden, einschließlich der Fertigung. Aber denken Sie daran: 3D-Laserscanner sind nicht nur für die Produktion geeignet.

Hier sind einige Beispiele:

Anwendung	Beispiel
Produktentwicklung und -design	3D-Laserscanner können Ingenieure und Industriedesigner bei der Entwicklung innovativer neuer Produkte unterstützen, z. B. bei leistungsstarken Straßen- und Geländesportmotorrädern.
3D-Druck (additive Fertigung)	Konstruktionsteams können mit 3D-Laserscannern und einem 3D-Drucker schnell Prototypen von Teilen oder kompletten Produkten erstellen.
Reverse Engineering	Fertigungsteams verwenden 3D-Laserscanner für das Reverse Engineering kritischer Teile, für die ihnen die 3D-Originalmodelle nicht vorliegen, z. B. auf dem Ersatzteilmarkt der Automobilbranche.
Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung	Inspektionsteams setzen High-End-3D-Laserscanner ein, um die Qualitätskontrolle in additiven Fertigungsprozessen für große Teile zu verbessern.
Instandhaltung, Reparatur und Überholung (MRO)	MRO-Fachleute nutzen 3D-Laserscanner, um kritische Schäden an Flugzeugkomponenten zu beurteilen.
Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung (NDT, Non-Destructive Testing)	Die Durchführung von Prüfungen in Kernkraftwerken wird durch 3D-Laserscanner erleichtert.
Wissenschaft und Bildung	Forscher und Professoren unterrichten die Ingenieure und Industriedesigner von morgen in der Anwendung von 3D-Laserscannern in ihrem Arbeitsbereich.
Medizin und Gesundheitswesen	Medizinische und technische Fachkräfte verwenden 3D-Laserscanner, um individuell angefertigte Schädelorthesen zu entwerfen.
Kulturerbe, Archäologie, Architektur und Kunst	Das Erhalten und Archivieren von Kulturgütern und Kunstwerken gestaltet sich einfacher, wenn Restauratoren 3D-Laserscanner einsetzen.
Multimedia, visuelle Effekte und das Metaversum	3D-Laserscanner werden zum Erstellen von nicht austauschbaren Token (NFT, Non-Fungible Token) für digitale Kunst und 3D-Modelle im Metaversum verwendet.
Bauwesen und Konstruktion	In der Bauindustrie werden zunehmend 3D-Laserscanner für alle möglichen Aufgaben wie die Validierung von Entwürfen oder die Erstellung von 3D-Modellen von Gebäuden eingesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen tragbaren Laserscannern und auf fest installierten KMG-Scannern?

Es gibt zwar eine Vielzahl von 3D-Messtechniklösungen auf dem Markt, doch werden häufig zwei Lösungen miteinander verglichen: tragbare 3D-Laserscanner und fest installierte kontaktfreie Koordinatenmessgeräte (CMM, Coordinate Measurement Machine).

Beide Technologien bieten die für den professionellen Einsatz erforderliche Genauigkeit. Eine CMM besteht aus einem massiven Granitgrundtisch, einer Gantry oder einem an einer Brücke montierten Arm und einem Messtaster, der für taktile Messungen verwendet wird. Sie befindet sich häufig in einem Labor oder einem speziellen Raum, da sie sehr empfindlich auf Umgebungsbedingungen wie Vibrationen, Staub, Feuchtigkeit usw. reagieren kann. Der Hauptvorteil einer CMM ist ihre hohe Genauigkeit, allerdings muss sie von einem erfahrenen Messtechniker bedient werden. Sie kann langsam sein und ist in ihrer Flexibilität eingeschränkt. Die Teile müssen zur CMM transportiert werden, wodurch sie im Hinblick auf einen schnelleren Durchsatz ineffizient ist und bei großen Teilen nur schwer eingesetzt werden kann.

Tragbare 3D-Laserscanner sind im Allgemeinen ebenfalls sehr genau. Je nach Marke und Modell erfassen sie 3D-Messungen sehr schnell. Darüber hinaus sind sie dank ihrer intuitiven Benutzeroberfläche und ihres ergonomischen Designs für Anwender aller Qualifikationsstufen leicht zu handhaben. Da sie tragbar und robust sind, können 3D-Laserscanner direkt in der Werkstatt oder im Freien eingesetzt werden. Sie halten auch rauen Bedingungen stand, ohne dass die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Daten beeinträchtigt wird.

Oftmals investieren Hersteller in beide Technologien. Die CMM wird nur für die wichtigsten Prüfungen eingesetzt, die ein Höchstmaß an Genauigkeit erfordern. Für alle anderen 3D-Messungen werden 3D-Laserscanner eingesetzt, wodurch Engpässe an der CMM vermieden und die Gesamtproduktivität verbessert werden.

Wie viel kostet ein 3D-Laserscanner?

Die Preisspanne bei 3D-Laserscannern hängt von der Qualität und Leistungsfähigkeit der Geräte ab.

Günstige 3D-Laserscanner sind für weniger als 1000 Dollar zu haben. 3D-Laserscanner im mittleren Preissegment können sich im Bereich von mehreren zehntausend Dollar bewegen. Messtechniktaugliche 3D-Laserscanner, insbesondere solche, die für automatisierte Qualitätskontrollen, Industrie 4.0-Prozesse und kritische Produktdesignanwendungen mit extrem engen Toleranzen und strengen Standards verwendet werden, können über 100.000 Dollar kosten.

In den meisten Fällen möchten Unternehmen nicht die erheblichen Betriebskosten und den beträchtlichen geschäftlichen Schaden riskieren, der durch den Einsatz qualitativ minderwertiger 3D-Laserscanner verursacht werden kann. Hier sind einige Beispiele dafür, warum die Verwendung eines kostengünstigen 3D-Scanners in professionellen Anwendungen ein großer Fehler sein kann.

Die Durchführung von Inspektionen an Flugzeugkomponenten mit einem 3D-Laserscanner ohne die richtige Genauigkeit könnte sich bei einem Absturz als tödlich für die Passagiere erweisen.
Bei der zerstörungsfreien Prüfung von Öl- und Gasrohrleitungen können ungenaue Daten dazu führen, dass die Inspektoren potenzielle Schäden wie Risse und Korrosion nicht erkennen, was zu katastrophalen Ausfällen führen kann, die die umliegende Bevölkerung und die Umwelt gefährden.
Stellen Sie sich vor, Qualitätskontrollteams eines neuen Fahrzeugs eines Herstellers übersehen Mängel in den Unterbaugruppen, was später zu einer umfangreichen und kostspieligen Rückrufaktion führt.

Weitere Informationen zu den Problemen, die mit kostengünstigen 3D-Laserscannern für Fachleute verbunden sind, können Sie in diesem Artikel nachlesen.

Wie wählen Sie den besten 3D-Laserscanner auf dem Markt aus?

Die Auswahl des richtigen 3D-Laserscanners für Ihre spezielle Anwendung hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Worauf sollten Sie bei der Auswahl eines professionellen messtechniktauglichen 3D-Laserscanners achten?

Achten Sie beim Kauf eines 3D-Laserscannersystems auf die folgenden Kriterien und Funktionen:

Genauigkeit und Reproduzierbarkeit: Wie genau muss der 3D-Laserscanner sein? Erfordert Ihre Anwendung hohe Toleranzen oder die Einhaltung von strengen Normen? Wenn ja, sollten Sie sicher sein, dass der 3D-Laserscanner, für den Sie sich entscheiden, genaue und reproduzierbare Ergebnisse liefert.
Auflösung: Was die Auflösung anbelangt, so dürfte die Qualität der ausgegebenen Scandaten von Bedeutung sein, wenn Ihre Anwendung Beurteilungen mit einer hohen Detailstufe erfordert. Je höher die Auflösung ist, desto mehr Details enthält das 3D-Modell.
Geschwindigkeit: Ist die Effizienz des Teams entscheidend? Entwerfen Sie ein Produkt, das schnell auf den Markt kommen muss? Kostengünstige 3D-Laserscanner können viel mehr Zeit für die Datenerfassung benötigen als professionelle 3D-Laserscanner.
Benutzerfreundlichkeit: Einige 3D-Laserscannertechnologien sind einfacher zu bedienen als andere. Testen Sie unbedingt, wie intuitiv und ergonomisch die einzelnen 3D-Laserscanner sind. Das Letzte, was Sie wollen, ist, dass sich Ihr Team mit komplizierten Einstellungen und Bedienungen herumschlägt.
Teilgröße: Führen Sie normalerweise 3D-Messungen an kleinen Teilen, großen Teilen oder Komponenten aller Größen durch? In den technischen Daten von 3D-Laserscannern sollten Sie Angaben zum Größenbereich finden, entweder in mm, cm oder m.
Tragbarkeit: Wie tragbar ist der 3D-Laserscanner, den Sie in Betracht ziehen? Echte Tragbarkeit bedeutet, dass kein externes Positionierungsgerät verwendet werden muss. Ein 3D-Laserscanner sollte völlig eigenständig sein, damit er in der Werkstatt, im Außendienst oder in instabilen/unkontrollierten/engen Bereichen eingesetzt werden kann. Weitere Informationen über die Bedeutung der Tragbarkeit von 3D-Laserscannertechnologien finden Sie hier.
3D-Laserscansoftware: Nicht alle Hersteller bieten integrierte 3D-Softwareplattformen an, die nahtlos mit ihren 3D-Laserscannern zusammenarbeiten. Derartige Softwareprogramme verfügen über verschiedene Module oder Funktionen, die u. a. den Übergang von den Scandaten zur CAD-Software erleichtern und die Maßprüfungen beschleunigen. Sie holen mit einer Software, die den Post-Scanning-Prozess auf eine ganz neue Ebene hebt, das Beste aus Ihrem 3D-Laserscanner heraus.
Schulung, Support und Wartung: Wenn Sie in einen 3D-Laserscanner investieren, sollten Sie auch sorgfältig prüfen, inwieweit der Hersteller lokale Schulungs-, Support- und Wartungsdienste anbietet. Hersteller von hochwertigen 3D-Laserscannern unterstützen ihre Geräte mit einem erstklassigen Kundendienst, entweder direkt über sie selbst oder über ihr Netz zertifizierter Händler.