La scansione 3D è una tecnologia avanzata che consente di catturare la forma e le dimensioni di un oggetto fisico, trasformandolo in un modello digitale tridimensionale.

Attraverso una successiva elaborazione si genera una mesh poligonale che rappresenta la forma dell’oggetto della superficie scansionata, con la possibilità di catturare anche la texture per ottenere scansioni a colori.

Il file ottenuto dalla scansione 3D potrà essere fornito nei più comuni formati (STL, OBJ, PLY, 3MF, P3) per essere direttamente stampato in 3D.

Gli obiettivi principali della scansione 3D includono:

• Cattura di dettagli precisi: ottenere una rappresentazione estremamente accurata dell'oggetto, catturando anche i minimi dettagli.
• Efficienza nel processo di digitalizzazione: Ridurre il tempo e il costo necessari per convertire oggetti fisici in modelli digitali.
• Facilitare l'analisi e la manipolazione: Creare modelli 3D che possono essere facilmente analizzati, modificati e integrati in vari processi digitali, come la progettazione CAD, la simulazione o la realtà aumentata.
• Preservazione digitale: Fornire una copia digitale durevole di oggetti di valore storico, scientifico o culturale, garantendone la conservazione per le future generazioni.
• Supporto alla produzione e alla personalizzazione: Consentire la produzione di componenti personalizzati e la verifica della qualità di prodotti finiti attraverso confronti con i modelli progettuali originali.

Questi obiettivi rendono la tecnologia potente e versatile, capace di migliorare l'efficienza e la precisione in molteplici settori.

Il reverse engineering è un processo che consente di creare un modello digitale parametrico ed editabile dell’oggetto scansionato, al fine di ottenere un file di progetto tridimensionale o di modificare uno già esistente per migliorare aspetto e funzionalità. Al termine del processo viene generato un file in formato STEP utilizzabile in un software CAD.

Applicazioni:

• Manutenzione e riparazione: Riproduzione di componenti difficili da reperire.
• Ottimizzazione: Miglioramento del design esistente.
• Documentazione: Creazione di documentazione tecnica dettagliata di oggetti esistenti.
• Prototipazione rapida: Creazione di prototipi per test e sviluppo.

AUTOMOTIVE

In ambito automotive diverse sono le applicazioni della scansione 3D; ad esempio, i modelli 3D scansionati possono essere utilizzati per creare prototipi con stampanti 3D, accelerando il processo di progettazione e sviluppo di nuovi prodotti. Un’altra applicazione è la verifica dell'assemblaggio di parti complesse come i motori. Le scansioni possono essere utilizzate per assicurarsi che tutti i componenti siano posizionati correttamente e che non vi siano interferenze tra le parti mobili. Un altro esempio è l'ottimizzazione dell'aerodinamica del veicolo. I modelli 3D scansionati possono essere utilizzati in simulazioni al computer per analizzare e migliorare il flusso d'aria intorno al veicolo, riducendo la resistenza e migliorando l'efficienza energetica. Infine, permette di verificare che i prodotti finiti corrispondano esattamente alle specifiche progettuali, rilevando difetti o deviazioni dalle tolleranze previste.

Ogni veicolo speciale, come le autovetture per le emergenze, per il trasporto o per le forze dell’ordine, ambulanze o camion dei vigili del fuoco, devono essere equipaggiate con attrezzature speciali e allestimenti progettati ad hoc per rispondere ad ogni particolare esigenza. La scansione 3D è utile per raccogliere tutte le informazioni e avere una documentazione su particolari aree dei veicoli su cui andare a progettare attrezzature.

NAVALE

Esempio di integrazione della scansione 3D in ambito navale è quello della manutenzione delle navi. Quest’ultima svolge un ruolo cruciale nel garantire la sicurezza, l'efficienza del trasporto e la longevità delle imbarcazioni. I metodi tradizionali di valutazione e riparazione spesso comportano misurazioni manuali, disegni e prototipi fisici. Tuttavia, con il progresso della tecnologia, c'è stato un cambiamento significativo verso pratiche di manutenzione più precise, efficienti ed economiche.

Ad esempio, gli ingranaggi rotanti, che hanno spesso profili complessi, fori interni e filettature, sono difficili da misurare con sistemi manuali. Inoltre, le dimensioni e il peso rendono difficile maneggiarli e manipolarli con precisione durante il processo di riparazione. Queste limitazioni evidenziano la necessità di adottare tecnologie avanzate come la scansione 3D per un approccio più efficiente e accurato.

AEROSPACE

Nel settore aerospace, la scansione 3D risulta essere molto utile se si devono eseguire operazioni di controllo qualità o per facilitare futuri processi di progettazione. Un esempio è un aliante con una fusoliera dalla forma insolita, con superfici curve ed è difficile da misurare in modo tradizionale; la scansione 3D è utile per quantificare le deviazioni per la futura sostituzione delle parti.

MECCANICA

Nella produzione di componenti di carrozzeria automobilistiche, come gli stampi, ci sono requisiti rigorosi per l'intero profilo superficiale. Pertanto, ha senso catturare la superficie nel suo insieme attraverso una scansione 3D. 

Anche l’ispezione delle lamiere prevede severi requisiti per la qualità del prodotto finale.

I componenti realizzati per getti di colata sono soggetti a deformazioni dovute alle alte temperature. Per questo motivo prima di essere consegnati al cliente finale potrebbe essere necessario effettuare un controllo dimensionale per generare un rapporto di ispezione sul prodotto. Questo processo necessita di una scansione 3D a monte.

ARTE E DESIGN

Per creare copie digitali di reperti storici, i restauratori utilizzano la scansione 3D, preservando così dettagli che potrebbero andare persi nel tempo. I modelli 3D possono essere usati per simulare il restauro di opere d’arte e strutture antiche.

MEDICALE

La scansione 3D viene utilizzata per creare protesi e impianti su misura, adattati perfettamente alla morfologia del paziente. I modelli 3D degli organi e delle strutture anatomiche possono aiutare i chirurghi a pianificare interventi complessi con maggiore precisione.

MODA / CALZATURE

La tecnologia si sta diffondendo ultimamente anche nel settore della moda e per le calzature a causa delle esigenze dei designer e delle aziende. In questo contesto è conveniente ottenere un modello digitale 3D per future produzioni o modifiche, oppure per realizzare un prodotto su misura per il cliente, come ad esempio una calzatura o un abito.  Un designer di moda può scansionare un manichino o una persona per creare un modello 3D su cui sviluppare nuovi capi. Questo permette di visualizzare e modificare digitalmente il design, ottimizzando la vestibilità e lo stile prima della produzione.