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Scanner laser 3D: guida all’acquisto per professionisti

Gli scanner laser 3D sono un argomento di grande attualità. La scansione laser 3D è una tecnologia avanzata che, secondo alcuni rapporti, è destinata a registrare una crescita di mercato con un CAGR del 7,5% dal 2021 al 2026. Secondo altre ricerche, il mercato degli scanner laser 3D probabilmente raggiungerà i 16,66 miliardi di USD entro il 2030.

Che cos’è uno scanner laser 3D? Per che cosa vengono utilizzati? In che modo un’azienda può scegliere il miglior scanner sul mercato? Questo articolo fornisce tutti i dettagli più importanti.

1 Che cos’è uno scanner laser 3D?
- 1.1 Che cosa è in grado di fare uno scanner laser 3D?
2 In quali settori si utilizzano gli scanner laser 3D?
3 Per che cosa vengono utilizzati gli scanner laser 3D?
4 Qual è la differenza tra scansione laser e scansione su CMM fissa?
5 Quanto costa uno scanner laser 3D?
6 Come scegliere il miglior scanner laser 3D sul mercato
7 Altre risorse per scanner laser 3D

Che cos’è uno scanner laser 3D?

Uno scanner laser 3D è un dispositivo senza contatto e non distruttivo che consente l’acquisizione digitale di misurazioni 3D di oggetti e ambienti circostanti mediante laser. Quando l’utente esegue la scansione di un oggetto, lo scanner laser 3D proietta un modello codificato di luce dai laser. Questo modello codificato corrisponderà alla forma dell’oggetto in modo da crearne una versione digitale.

La copia digitale dell’oggetto può dunque essere esportata come file mesh poligonale (una rappresentazione del modello 3D) e utilizzata in diversi software di progettazione assistita da computer (CAD), ispezione o stampa 3D.

Che cosa è in grado di fare uno scanner laser 3D?

In base a marchio, marca e modello, gli scanner laser 3D permettono di eseguire la scansione di qualsiasi tipo di oggetto, indipendentemente dalla complessità di geometrie, forme, dimensioni, materiali e finiture superficiali. Infatti, gli scanner laser 3D specialistici sono in grado di eseguire scansioni anche di corpi umani ed edifici.

Gli scanner laser 3D portatili possono inoltre essere usati dagli operatori praticamente ovunque per acquisire misurazioni 3D accurate, indipendentemente dall’ambiente circostante. In caso di scansione di parti in produzione, condutture interrate o componenti difficili da raggiungere, gli scanner laser 3D sono in grado di generare i dati necessari per ulteriori elaborazioni.

In quali settori si utilizzano gli scanner laser 3D?

La risposta è molto semplice: praticamente ovunque. Nella loro concezione di base, gli scanner laser 3D contribuiscono a creare modelli (o repliche) 3D di oggetti fisici. Ciò significa che vengono usati da professionisti di svariati settori, come:

Settore aerospaziale
Trasporti e settore automobilistico
Prodotti di consumo
Fabbricazione B2B
Istruzione
Industria pesante
Assistenza sanitaria
Beni culturali, arte e architettura
Petrolio e gas
Produzione di energia
E molti altri ancora.

Inoltre, grazie alla democratizzazione delle tecnologie, gli scanner laser 3D di livello professionale a prezzi accessibili si stanno affermando come risorsa preziosa per hobbisti, artisti, appassionati e qualunque altra categoria. Scopri alcuni degli incredibili progetti realizzati con le soluzioni di scansione laser 3D più accessibili.

Per che cosa vengono utilizzati gli scanner laser 3D?

Dopo aver scoperto i settori in cui di solito si ricorre agli scanner laser 3D, scopriamo la vasta gamma di applicazioni della scansione laser 3D, tra cui la manifattura. Ricorda: gli scanner laser 3D non sono destinati solo alla produzione.

Ecco alcuni esempi:

Applicazione	Esempio
Sviluppo e progettazione dei prodotti	Gli scanner laser 3D permettono a tecnici e progettisti industriali di sviluppare nuovi prodotti innovativi, come le moto sportive da strada e fuori strada ad alte prestazioni.
Stampa 3D (fabbricazione additiva)	I team di progettazione possono creare rapidamente prototipi di parti o prodotti completi grazie a scanner laser 3D e stampanti 3D.
Reverse engineering	I team di produzione utilizzano gli scanner laser 3D per il reverse engineering di parti critiche di cui non possiedono i modelli 3D originali, come nell’ambito dei ricambi non originali per il settore automobilistico.
Controllo qualità e garanzia di qualità	I team di ispezione sfruttano gli scanner laser 3D di fascia alta per migliorare il controllo qualità nei processi di fabbricazione additiva di parti di grandi dimensioni.
Manutenzione, riparazione e revisione (MRO)	I professionisti della MRO usano gli scanner laser 3D per valutare i danni critici ai componenti degli aerei.
Test non distruttivi (NDT)	Gli scanner laser 3D semplificano le ispezioni nelle centrali nucleari.
Scienza e istruzione	Ricercatori e professori insegnano a tecnici e progettisti industriali del futuro come utilizzare gli scanner laser 3D nel loro ambito di lavoro.
Medicina e sanità	Professionisti e tecnici medici utilizzano gli scanner laser 3D per creare ortesi per il rimodellamento cranico personalizzate.
Beni culturali, archeologia, architettura e arte	I restauratori usano gli scanner 3D per semplificare la conservazione/archiviazione dei beni culturali e artistici.
Multimedia, effetti visivi e metaverso	Gli scanner laser 3D vengono utilizzati per creare non-fungible token (NFT) nell’ambito dell’arte digitale e modelli 3D nel metaverso.
Edilizia e costruzioni	Il settore edile si affida sempre di più agli scanner laser 3D, dalla convalida dell’esecuzione dei progetti alla creazione di modelli 3D degli edifici.

Qual è la differenza tra scansione laser e scansione su CMM fissa?

Esiste un’ampia gamma di soluzioni di misurazione 3D sul mercato. Spesso vengono messe a confronto due di queste: gli scanner laser 3D portatili e le macchine di misurazione a coordinate fisse (CMM).

Entrambe le tecnologie garantiscono i livelli di accuratezza richiesti dall’uso professionale. Una CMM è composta da un tavolo con base in granito massiccio, da un braccio gantry o a ponte e da una sonda per la misurazione tattile. Spesso questi strumenti si trovano in laboratori o sale dedicate a causa della loro estrema sensibilità alle condizioni ambientali, quali vibrazioni, polvere, livelli di umidità e così via. Il vantaggio principale delle CMM è l’elevata accuratezza, tuttavia, devono essere utilizzate da metrologi esperti, sono lente e offrono una flessibilità limitata. La necessità di spostare le parti sulla CMM rende questa soluzione inefficiente per le produzioni accelerate e difficile da usare per parti di grandi dimensioni.

Anche gli scanner laser 3D portatili sono, in genere, molto accurati. A seconda di marca e modello, sono anche veloci nell’acquisizione di misurazioni 3D. Inoltre, grazie a interfacce intuitive e design ergonomico, sono facili da usare per gli operatori, indipendentemente dal livello di competenza. Inoltre, trasportabilità e resistenza degli scanner laser 3D ne consente l’utilizzo in officine o all’esterno. Questi strumenti sono in grado di resistere a condizioni difficili senza compromettere accuratezza, affidabilità e ripetibilità dei dati.

Spesso i produttori, ad esempio, investono in entrambe le tecnologie, utilizzando le CMM solo per le ispezioni più importanti che richiedono il massimo livello di accuratezza e gli scanner laser 3D per tutte le altre misurazioni 3D, in modo da eliminare i colli di bottiglia delle CMM e migliorare la produttività complessiva.

Quanto costa uno scanner laser 3D?

La fascia di prezzo degli scanner laser 3D dipende da qualità e prestazioni dei dispositivi.

È possibile trovare scanner laser 3D economici a meno di 1000 USD. Gli scanner laser 3D di prezzo medio possono aggirarsi sulle decine di migliaia di USD. Gli scanner laser 3D di livello metrologico, in particolare quelli utilizzati per il controllo qualità automatizzato, i processi dell’Industria 4.0 e le applicazioni critiche di progettazione del prodotto, con tolleranze estremamente rigide e standard rigorosi, possono raggiungere prezzi superiori ai 100.000 USD.

Il più delle volte, le aziende non vogliono rischiare di imbattersi in considerevoli costi operativi e ingenti danni commerciali causati dall’utilizzo di scanner laser 3D di qualità inferiore alla media. Ecco alcuni esempi dei motivi per cui l’uso di uno scanner 3D a basso costo in applicazioni professionali può costituire un grosso errore.

L’uso di scanner laser 3D che non garantiscono i corretti livelli di accuratezza per l’ispezione di componenti di velivoli potrebbe rivelarsi fatale per i passeggeri in caso di incidente.
Nelle valutazioni NDT di oleodotti e gasdotti, dati imprecisi potrebbero non consentire agli ispettori di rilevare potenziali danni, come crepe e corrosioni, che potrebbero causare guasti catastrofici per la popolazione e l’ambiente circostante.
Basti pensare al caso in cui i team di controllo qualità di un nuovo veicolo di un produttore si lasciano sfuggire difetti nei suoi sotto-assiemi, con conseguente estesi e costosi richiami successivi dell’auto.

Puoi consultare questo articolo per maggiori informazioni sui problemi associati agli scanner laser 3D a basso costo per i professionisti.

Come scegliere il miglior scanner laser 3D sul mercato

La scelta dello scanner laser 3D più adatto alle applicazioni specifiche dipende da una miriade di fattori. Che cosa occorre prendere in considerazione nella scelta di uno scanner laser 3D di livello professionale e metrologico?

Nell’acquisto un sistema di scansione laser 3D, devi tenere conto dei seguenti criteri e funzionalità:

Accuratezza e ripetibilità: quanto deve essere accurato lo scanner laser 3D? L’applicazione richiede livelli di tolleranza elevati o la conformità a norme rigide? In questo caso, è opportuno che lo scanner laser 3D scelto garantisca risultati accurati e ripetibili.
Risoluzione: per quanto riguarda le risoluzioni, la qualità dei dati di scansione sarà importante se l’applicazione prevede la realizzazione di valutazioni con un elevato livello di dettaglio. Il numero di dettagli sul modello 3D è direttamente proporzionale alla risoluzione.
Velocità: l’efficienza dei team è fondamentale? Il prodotto in fase di progettazione deve avere un time-to-market rapido? L’acquisizione di dati con scanner laser 3D a basso costo può richiedere molto più tempo rispetto alle controparti professionali.
Facilità d’uso: alcune tecnologie insite negli scanner laser 3D sono più facili da usare di altre. È importante valutare intuitività ed ergonomicità di ciascun scanner laser 3D. Non è auspicabile, infatti, che i team siano rallentati da configurazioni e utilizzi complicati.
Dimensioni delle parti: di solito effettui misurazioni 3D su parti piccole, grandi o su componenti di tutte le dimensioni? Le specifiche degli scanner laser 3D dovrebbero indicare la gamma di dimensioni, in mm, cm o m (in o ft).
Portabilità: in che misura è portatile lo scanner 3D che stai prendendo in considerazione? La vera portabilità è data dall’assenza di dispositivi di posizionamento esterni. Uno scanner laser 3D deve essere completamente autonomo e dunque utilizzabile in officina, sul campo o in aree instabili, non controllate o ristrette. Puoi scoprire ulteriori informazioni sull’importanza della portabilità nelle tecnologie di scansione laser 3D qui.
Software di scansione laser 3D: non tutti i produttori forniscono piattaforme software 3D integrate che funzionano in modo ottimale con i loro scanner laser 3D. Questo tipo di software presenta diversi moduli o funzionalità, tra cui l’agevolazione della transizione dei dati di scansione al software CAD e l’accelerazione delle ispezioni dimensionali. Puoi ottenere il massimo dal tuo scanner laser 3D con un software che porta il processo di post-scansione a un livello completamente nuovo.
Formazione, assistenza e manutenzione: l’investimento in uno scanner laser 3D dovrebbe anche prevedere un’attenta valutazione dei livelli di formazione, assistenza e manutenzione offerti dai produttori. I produttori di scanner laser 3D di qualità e di fascia alta supportano i loro dispositivi con un’assistenza post-vendita di eccellenza, direttamente o attraverso la loro rete di distributori certificati.