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Escâneres 3D a Laser: Um Guia do Comprador para Profissionais

Escâneres 3D a laser estão entre os assuntos mais relevantes da atualidade. A digitalização 3D a laser é uma tecnologia avançada com uma previsão de crescimento de mercado, segundo alguns relatórios, a uma CAGR de 7,5% de 2021 a 2026. Outra pesquisa indica a probabilidade do mercado dos escâneres 3D a laser alcançar a marca dos US$ 16,66 bilhões em 2030.

Afinal, o que é um escâner 3D a laser? Qual é a utilidade dos escâneres 3D a laser? Como uma empresa pode escolher o melhor escâner 3D a laser do mercado? Este artigo dará a você todos os detalhes de que precisa sobre a digitalização 3D a laser.

1 O que é um escâner 3D a laser?
- 1.1 Do que um escâner 3D a laser é capaz?
2 Quais indústrias usam os escâneres 3D a laser?
3 Qual é a utilidade de um escâner 3D a laser?
4 Qual é a diferença entre a digitalização a laser e a digitalização com uma CMM fixa?
5 Quanto custa um escâner 3D a laser?
6 Como escolher o melhor escâner 3D a laser do mercado
7 Recursos adicionais do escâner 3D a laser

O que é um escâner 3D a laser?

Um escâner 3D a laser é um dispositivo sem contato e não destrutivo que captura digitalmente medições 3D de objetos e suas adjacências por meio de laser. Quando um usuário digitaliza um objeto, o escâner 3D a laser projeta um padrão codificado de luz a partir dos lasers. Este padrão codificado corresponderá a forma do objeto para criar uma versão digital dele.

A cópia digital do objeto poderá, então, ser exportada como um arquivo de malha poligonal, que nada mais é do que uma representação do modelo 3D, e usada em diferentes softwares de desenho assistido por computador (CAD), inspeção ou impressão 3D.

Do que um escâner 3D a laser é capaz?

Dependendo do fabricante, marca e modelo, um escâner 3D a laser pode ser usado para digitalizar todos os tipos de objetos, independentemente da complexidade de suas geometrias, formas, tamanhos, materiais e acabamentos de superfície. Escâneres 3D a laser especializados são capazes de até mesmo digitalizar corpos humanos e edifícios!

Escâneres 3D a laser portáteis também possibilitam que operadores os utilizem em qualquer lugar para adquirir medições 3D precisas, não importa qual seja o ambiente ao redor. Seja para digitalizar uma peça diretamente no chão de fábrica, uma tubulação escavada ou um componente ultrapequeno e de difícil acesso em um veículo, os escâneres 3D a laser são capazes de gerar os dados necessários para o processamento posterior.

Quais indústrias usam os escâneres 3D a laser?

Você deve estar se perguntando: mas onde os escâneres 3D a laser são usados? A resposta é simples… praticamente em qualquer lugar! Na sua concepção básica, os escâneres 3D a laser contribuem para a criação de modelos 3D (ou réplicas) de objetos físicos. Isso significa que profissionais dos mais diversos setores usam escâneres 3D a laser, por exemplo:

Aeroespacial
Transporte e automotivo
Produtos de consumo
Manufatura B2B
Educação
Indústrias pesadas
Saúde
Patrimônio, arte e arquitetura
Petróleo e gás
Geração de energia
E muito mais!

Além disso, graças à democratização das tecnologias de digitalização 3D a laser, escâneres 3D a laser de nível profissional e a preços acessíveis têm se provado um enorme trunfo para amadores, artistas e prestadores de serviços em geral. Conheça alguns dos projetos incríveis que são realizados com soluções de digitalização 3D a laser mais acessíveis.

Qual é a utilidade de um escâner 3D a laser?

Agora que você sabe quais indústrias normalmente usam os escâneres 3D a laser, vamos explorar a ampla variedade de aplicações da digitalização 3D a laser, incluindo a manufatura. Mas lembre-se: Escâneres 3D a laser não servem apenas para produção.

Aqui estão alguns exemplos:

Aplicação	Exemplo
Desenvolvimento e design de produtos	Escâneres 3D a laser podem ajudar engenheiros e designers industriais a desenvolver produtos novos e inovadores, como motocicletas esportivas de rua e off-road de alta performance.
Impressão 3D (manufatura aditiva)	Equipes de design podem criar rapidamente protótipos de peças ou produtos completos usando escâneres 3D a laser e uma impressora 3D.
Engenharia reversa	Equipes de produção usam escâneres 3D a laser para a engenharia reversa de peças críticas para as quais não há modelos 3D originais disponíveis, como é o caso do setor de pós-vendas automotivo.
Controle e garantia de qualidade	Equipes de inspeção usam o potencial da tecnologia de ponta dos escâneres 3D a laser para aprimorar o controle de qualidade em processos de manufatura aditiva para peças de grande porte.
Manutenção, reparo e revisão (MRO)	Profissionais de MRO alavancam as vantagens dos escâneres 3D a laser para avaliar danos críticos em componentes de aeronaves.
Ensaios não destrutivos (END)	A realização de inspeções em usinas nucleares é facilitada por escâneres 3D a laser.
Ciência e educação	Pesquisadores e professores estão ensinando os engenheiros e designers industriais de amanhã a usar escâneres 3D a laser em seu campo de trabalho.
Medicina e cuidados de saúde	Profissionais e técnicos de medicina usam escâneres 3D a laser para criar órteses de remodelação craniana feitas sob medida.
Patrimônio, arqueologia, arquitetura e arte	A preservação do patrimônio e da arte/criação de acervo é simplificada quando restauradores usam escâneres 3D a laser.
Multimídia, efeitos visuais e o metaverso	Escâneres 3D a laser são usados para para criar tokens não fungíveis (NFTs) para arte digital e modelos 3D no metaverso.
Construção civil	A indústria da construção civil está cada vez optando por escâneres 3D a laser para tudo desde validar a execução do projeto até criar modelos 3D de edifícios.

Qual é a diferença entre a digitalização a laser e a digitalização com uma CMM fixa?

Ao mesmo tempo que há uma infinidade de soluções de medição 3D disponíveis no mercado, duas soluções são frequentemente comparadas: escâneres 3D a laser portáteis e máquinas de medição por coordenadas (CMMs) fixas.

Ambas as tecnologias contam com os níveis de precisão necessários para o uso profissional. Uma CMM é composta por uma mesa de base de granito maciço, pórtico ou braço montado em ponte e um apalpador de toque para ser usado em medições táteis. Muitas vezes encontra-se instalada em um laboratório ou sala dedicada, pois pode ser muito sensível às condições ambientais, como vibrações, poeira, níveis de umidade, etc. A principal vantagem de uma CMM é a de ser altamente precisa; no entanto, precisa ser operada por um metrologista experiente, pode ser lenta e sua flexibilidade é limitada. As peças precisam ser transportadas para a CMM, o que a torna ineficiente para produção acelerada e difícil de usar para peças de grande porte.

Os escâneres 3D a laser portáteis são, em geral, também muito precisos. Dependendo da marca e modelo, são rápidos na aquisição de medições 3D. Além disso, graças às suas interfaces intuitivas e designs ergonômicos, são fáceis de usar por operadores de qualquer nível de habilidade. E tem mais: por serem portáteis e robustos, os escâneres 3D a laser podem ser usados diretamente no chão de fábrica ou ao ar livre e podem suportar condições adversas sem sacrificar a precisão, confiabilidade e repetibilidade dos dados.

Fabricantes, por exemplo, investem muitas vezes em ambas as tecnologias. Nestes casos, a CMM é usada apenas para as inspeções mais importantes que exijam o mais alto nível de precisão. Os escâneres 3D a laser são usados para todas as outras medições 3D, eliminando gargalos na CMM e melhorando a produtividade geral.

Quanto custa um escâner 3D a laser?

A faixa de preço dos escâneres 3D a laser depende da qualidade e dos níveis de desempenho dos dispositivos.

Escâneres 3D a laser baratos podem ser encontrados por menos de US$ 1.000. Escâneres 3D a laser de preço médio podem chegar à casa das dezenas de milhares de dólares. Escâneres 3D a laser de nível metrológico, especialmente aqueles usados para controle de qualidade automatizado, processos da Indústria 4.0 e aplicações críticas de design de produtos com tolerâncias extremamente estreitas e normas rigorosas, podem custar mais de US$ 100.000.

Na maioria das vezes, empresas não querem arriscar custos operacionais significativos e danos substanciais aos negócios que podem ser causados pelo uso de escâneres 3D a laser de qualidade inferior. Aqui estão alguns exemplos de por que usar um escâner 3D de baixo custo em aplicações profissionais pode ser um grande erro.

A realização de inspeções em componentes de aeronaves com um escâner 3D a laser sem os níveis corretos de precisão pode ser fatal para os passageiros em caso de colisão.
Durante avaliações END em tubulações de petróleo e gás, dados imprecisos podem resultar na não detecção de possíveis danos pelos inspetores, como rachaduras e corrosões, o que pode causar falhas catastróficas e colocar em perigo a população e o meio ambiente ao redor.
Imagine se as equipes responsáveis pelo controle de qualidade do novo veículo de um determinado fabricante não detectassem defeitos em seus subconjuntos: isso implicaria mais tarde em um extenso — e caro — recall.

Você pode ler este artigo para obter mais informações sobre os problemas profissionais associados a escâneres 3D a laser de baixo custo.

Como escolher o melhor escâner 3D a laser do mercado

Selecionar o escâner 3D a laser certo para sua aplicação específica depende de uma infinidade de fatores. O que você deve considerar ao escolher um escâner 3D a laser profissional e de nível metrológico?

Certifique-se de seguir os seguintes critérios e funcionalidades ao adquirir um sistema de digitalização 3D a laser:

Precisão e repetibilidade: Quão preciso você precisa que seja o escâner 3D a laser? Sua aplicação requer altos níveis de tolerância ou o cumprimento de normas rígidas? Nesse caso, você desejará ter tranquilidade de espírito sabendo que o escâner 3D a laser que você escolheu gera resultados precisos e repetíveis.
Resolução: Em termos de resolução, a qualidade da saída dos dados digitalizados provavelmente será importante se sua aplicação exigir avaliações com alto nível de detalhamento. Quanto maior a resolução, mais detalhes haverá no modelo 3D.
Rapidez: A eficiência da equipe é um fator crítico? Você está projetando um produto que deve ter uma colocação rápida no mercado? Escâneres 3D a laser de baixo custo podem levar muito mais tempo para capturar dados do que escâneres 3D a laser profissionais.
Fácil de usar: Algumas tecnologias de escâner 3D a laser são mais fáceis de usar do que outras. Certifique-se de testar o quão intuitivo e ergonômico cada escâner 3D a laser é. A última coisa que você quer ver é sua equipe atolada em problemas causados por setups e usos complicados.
Tamanho de peça: Você normalmente faz medições 3D de peças pequenas, peças grandes ou componentes de todos os tamanhos? As especificações dos escâneres 3D a laser devem informar você sobre a faixa de tamanhos, em mm, cm ou m (polegadas ou pés).
Portabilidade: Quão portátil é o escâner 3D a laser que você está avaliando? A verdadeira portabilidade vem de não ter que usar um dispositivo de posicionamento externo. Um escâner 3D a laser deve ser completamente autônomo para que possa ser usado em um chão de fábrica, em trabalhos de campo ou em áreas instáveis/não controladas/apertadas. Você pode ler mais sobre a importância da portabilidade nas tecnologias de digitalização 3D a laser aqui.
Software de digitalização 3D a laser: Nem todos os fabricantes fornecem plataformas de software 3D integradas que funcionam perfeitamente com seus escâneres 3D a laser. Este tipo de software conta com vários módulos ou funcionalidades, entre elas: facilitar a transição entre os dados de digitalização para o software CAD e acelerar as inspeções dimensionais. Você obtém o máximo do seu escâner 3D a laser com um software capaz de elevar o processo de pós-digitalização a um patamar totalmente novo.
Treinamento, suporte e manutenção: Investir em um escâner 3D a laser também deve incluir a determinação cuidadosa do nível de treinamento localizado, suporte e serviços de manutenção que o fabricante oferece. Fabricantes de escâneres 3D a laser de alta qualidade e tecnologia de ponta suportam seus dispositivos com um excelente serviço pós-venda, diretamente por meio deles ou de sua rede de distribuidores certificados.