📅 Data publikacji: 04.08.2025
Сучасні 3D-сканери — від портативних LiDAR до стаціонарних лазерних систем — дозволяють захоплювати геометрію об’єктів з точністю до 0,05 мм. Перший етап інтеграції — налаштування параметрів сканування: роздільної здатності, частоти кадрів та чутливості сенсора. Для поверхонь без унікальних ознак застосовують мішені (target’и), що полегшують реєстрацію та підвищують точність вимірювань. 😊
Після сеансу сканування отримуємо хмару точок, часто налічуючу сотні мільйонів елементів. Важливо виконати попередню фільтрацію — усунути шум від сторонніх об’єктів, відблисків та дрібних артефактів. У програмах CloudCompare або Artec Studio використовують статистичні та порогові фільтри, залишаючи лише релевантні дані для подальшої роботи. 🗑️
Далі хмара точок сегментується на області за допомогою кластеризації та вручну визначених зон: виділяються частини, призначені для друку, допоміжні поверхні та непотрібні ділянки. Сегментація полегшує управління складним набором даних та пришвидшує подальшу обробку. 🎯
Нарешті, кілька сканів реєструють один до одного з використанням алгоритмів ICP (Iterative Closest Point) або реєстрації за мітками. Результатом є цілісна хмара точок, що охоплює всю поверхню моделі з мінімальною похибкою. 🤝
З об’єднаної хмари точок створюють поверхню методом Delaunay triangulation або Poisson reconstruction. Інструменти MeshLab і Geomagic дозволяють контролювати щільність сіточки, знижуючи число трикутників без втрати ключових деталей. Оптимізація форми прискорює подальший друк і полегшує обмін файлами. 🖥️
Необхідно виконати згладжування (smoothing) та заповнення прогалин (hole filling). Сгладжування пом’якшує нерівності, але зберігає гострі контури. Заповнення отворів здійснюється через інтерполяцію меж або ручне скульптування сітки. 🛠️
Для 3D-друку модель ділять на частини відповідно до розмірів друкованого поля. Визначають оптимальну орієнтацію, щоб мінімізувати підтримки, та генерують опори в slicer — Cura, PrusaSlicer, Simplify3D. Налаштовують висоту шару, infill, швидкість і температуру друку. 🎛️
Для рухомих чи складних механічних вузлів проектують зазори (clearance) 0,5–1 мм, щоб деталі вільно рухалися без додаткової обробки. Після друку перевіряють функціональність і точність з’єднань. ⚙️
При масштабуванні слід враховувати термічну деформацію: пластики можуть змінювати розмір на 0,2–0,5% залежно від товщини шару та напрямку екструзії. Компенсацію вносять через корекцію розмірів моделі або налаштування параметрів в slicer. 🌡️
Готовий G-code передають на 3D-принтер. В залежності від технології (FDM, SLA, SLS) використовують відповідні профілі. Сучасні принтери мають датчики і камери, що слідкують за першим шаром — ключовим для успіху всього друку. 🎥
Після друку проводять вимірювання точності — класична сувмі́рка або контрольний скан. Цільова точність становить ±0,2 мм. Далі виконують механічні випробування: згин, стиск, ударні тести згідно стандартів ISO/ASTM. 🧪
Функціональні тести включають збірку в кінцевому пристрої, перевірку рухливості вузлів та герметичності з’єднань. Для медичних або промислових компонентів роблять додаткові випробування на біосумісність або стійкість до хімічних речовин. 🏭
Останній крок — створення технічного звіту з усіма параметрами: налаштування сканера, версія ПЗ, параметри slicer, результати тестів. Документація забезпечує повторюваність процесу та стандартизацію при серійному виробництві. 📄
Поєднання 3D-сканування і друку відкриває широкі можливості для індустрії зворотного інжинірингу, швидкого прототипування та ремонтів у польових умовах. Цей workflow скорочує час від ідеї до готового виробу, оптимізуючи витрати та підвищуючи якість. 🌟