¿Crees que necesitas gastar $15,000 para conseguir un buen sistema de escaneo 3D? ¡Piénsalo de nuevo! Puedes empezar por tan solo $1,000 o menos. Aquí tienes lo que necesitas saber.
El escaneo 3D se está convirtiendo en una herramienta esencial para fabricantes de automóviles y mecánicos aficionados. Imagine su escáner como miles de pequeñas cintas métricas que trabajan para proporcionar mediciones precisas y piezas con mejor ajuste mucho más rápido. Pero con tantas opciones disponibles, ¿cómo elegir el escáner adecuado?
ANTES DE EMPEZAR
Las métricas a continuación son directrices, no reglas absolutas. Un escáner fuera de los rangos recomendados podría ser más que suficiente para sus necesidades. Las cifras por sí solas no lo reflejan todo, por lo que es crucial comprender el verdadero significado de estas métricas antes de tomar una decisión de compra, o incluso de optimizar la configuración de sus escáneres actuales para diversos proyectos.
Sin más preámbulos, analicemos las métricas de escaneo más importantes, su impacto en el mundo real y cómo equilibrarlas para encontrar el mejor escáner y la mejor configuración de escáner para sus proyectos/aplicaciones elegidos.
En este artículo: Precisión vs. Resolución: Comprender la diferencia | Factores de rendimiento más allá de la precisión y la resolución | Cómo elegir el escáner 3D adecuado | Conclusión
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Precisión vs. Resolución: Entendiendo la Diferencia
Dos de las métricas más comúnmente comparadas en el escaneo 3D son la precisión y la resolución y muchas personas a menudo las confunden con lo mismo, por lo que es importante aclarar que estas son variables independientes.
Precisión: ¿Qué tan cerca está el modelo digital de la realidad?
La precisión se refiere a la precisión con la que el modelo digital 3D representa el objeto físico real. Se mide como la desviación entre los puntos escaneados y su contraparte real. Una mayor precisión minimiza la desviación, garantizando una mayor correspondencia con las dimensiones originales.
Sin embargo, las especificaciones de precisión anunciadas suelen indicar un valor máximo , como "hasta 0,1 mm" , que representa el mejor escenario posible. La precisión real depende de factores como el objeto escaneado, las condiciones de escaneo y la técnica empleada. Incluso dos escáneres con valores de precisión idénticos pueden tener un rendimiento diferente en la práctica.
Dado que la precisión también se ve afectada por el tamaño del escaneo, a veces se expresa como un porcentaje de error por metro . Los escaneos más grandes tienden a acumular más errores, lo que reduce la precisión general. Los escáneres de alta gama alcanzan una precisión de entre 2 y 30 micras (como referencia, un cabello humano tiene un grosor aproximado de 70 micras). Sin embargo, estos escáneres se utilizan principalmente para aplicaciones de metrología , más que para deportes de motor o diseño mecánico, y tienen un coste significativamente mayor.
Para la mayoría de las aplicaciones en deportes de motor, los escáneres con una precisión de entre 0,05 mm y 0,1 mm son suficientes. Para ponerlo en perspectiva, 0,1 mm equivale aproximadamente a cuatro milésimas de pulgada , lo que lo hace adecuado para tareas como el ajuste de componentes y la validación de diseños. Si bien se requiere una mayor precisión para piezas de precisión crítica, la realidad es que una precisión de 0,1 mm es ideal para la mayoría de las personas.
Como se mencionó anteriormente, es importante tener en cuenta que esta es solo una métrica, y aunque 0,1 mm es el extremo superior de nuestro rango objetivo recomendado aquí, eso no significa que algo por encima de esa cifra no pueda ser lo suficientemente bueno para su propia aplicación.
Resolución: el nivel de detalle en un escaneo
La resolución define la distancia entre dos puntos de datos adyacentes en un escaneo, también conocida como distancia entre puntos . Una distancia entre puntos menor produce escaneos más detallados, pero también aumenta el tamaño del archivo y los requisitos de procesamiento. Un mayor número de puntos de datos implica una nube de puntos más densa o una malla más fina, lo que proporciona un mayor detalle de la superficie a costa de tiempos de escaneo más largos y una mayor carga computacional .
La mayoría de los escáneres profesionales operan con un rango de resolución de 0,1 mm a 0,2 mm , mientras que los escáneres para teléfonos inteligentes pueden tener resoluciones milimétricas . La conclusión clave es que la precisión y la resolución no están directamente relacionadas : un escáner puede tener alta precisión con baja resolución , o viceversa. Esto significa que seleccionar el escáner adecuado implica equilibrar estos dos factores según los requisitos del proyecto.
Por ejemplo, escanear un objeto muy detallado , como una superficie texturizada o un componente complejo de un motor, requiere un escáner de alta resolución para capturar detalles finos. Por otro lado, escanear objetos más grandes y sencillos, como el exterior de un vehículo, se beneficia más de un campo de visión más amplio y no requiere una resolución extrema.
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Velocidad de cuadros vs. velocidad de medición
Si bien la precisión y la resolución determinan la calidad del escaneo, no definen por completo la eficiencia de un escáner. Varios otros factores influyen en la practicidad y la facilidad de uso de un escáner en aplicaciones reales.
Velocidad de cuadros y velocidad de medición
La velocidad de fotogramas , medida en fotogramas por segundo (FPS), y la velocidad de medición , expresada en mediciones por segundo, determinan la velocidad de recopilación de datos . Una velocidad de fotogramas más alta permite escaneos más rápidos, pero requiere que el ordenador que procesa los datos siga el ritmo. Si la velocidad de procesamiento es insuficiente, algunos escáneres reducen automáticamente la velocidad de fotogramas , lo que provoca un funcionamiento más lento y menos fluido .
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Campo de visión y profundidad de campo
El campo de visión (FOV) y la profundidad de campo (DOF) determinan la superficie que un escáner captura en un solo escaneo. Estos valores definen el volumen de espacio dentro del cual el escáner puede recopilar datos .
La mayoría de los escáneres 3D funcionan mediante triangulación , utilizando un proyector y dos cámaras a una distancia fija. Las cámaras observan cómo la luz proyectada interactúa con la superficie del objeto para determinar su geometría. Esto crea un área de captura imaginaria en forma de pirámide donde el escáner puede registrar datos.
Campo de visión (FOV): Área transversal del rango de escaneo. El FOV suele ser mayor a mayor distancia del escáner.
Profundidad de campo (DOF): el rango dentro del cual el escáner puede capturar datos de manera efectiva.
Un campo de visión más amplio mejora la eficiencia del escaneo , especialmente para objetos más grandes, como el exterior de vehículos o componentes del chasis . Sin embargo, los escáneres con campos de visión amplios suelen sacrificar la resolución , lo que significa que capturan menos detalles finos. Algunos escáneres de alta gama permiten rangos de escaneo ajustables , adaptándose a diferentes tamaños de objetos y condiciones de escaneo.
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Cómo elegir el escáner 3D adecuado
Seleccionar un escáner 3D implica evaluar la relación entre precisión, resolución, velocidad y campo de visión. La mejor opción depende del uso previsto:
Para piezas de alta precisión, como soportes de cojinetes o orificios de motor : busque un escáner de alta precisión (≤0,1 mm) y alta resolución (≤0,2 mm) .
Para escanear objetos grandes, como paneles de guardabarros o compartimentos del motor : un escáner con un campo de visión más amplio y una resolución moderada (≤0,5 mm) será más eficiente, incluso si la precisión es ligeramente menor.
Para aplicaciones generales de deportes de motor: un equilibrio entre precisión, resolución (≤0,2 mm para ambos) y velocidad (que incluye la calidad del software de nuestro escáner ) garantiza una facilidad de uso práctica.
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Entonces, ¿qué escáner debería elegir?
Probamos algunos escáneres diferentes mientras creamos el Curso práctico de escaneo 3D y tenemos algunas recomendaciones según su presupuesto:
Menos de $1,000 USD
Menos de $5,000 USD
~$10,000 USD
- Peel3d - Peel 3 (el escáner que utilizamos es un HPA)
- Shining3D Einscan HX o Pro HD
Más de $20,000 USD
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Conclusión
El mejor escáner 3D no es necesariamente el más caro, sino el que se adapta a las necesidades del trabajo. Un escáner de alta precisión y alta resolución con un campo de visión reducido podría ser menos eficaz para escanear áreas extensas en comparación con un escáner de menor coste y menor precisión con un campo de visión más amplio. Factores como el peso, la portabilidad y la compatibilidad inalámbrica también pueden ser importantes según su aplicación. Antes de invertir en un escáner, evalúe cuidadosamente sus especificaciones y cómo se adaptan a su uso previsto. Sin embargo, empezar a usar uno para adquirir experiencia, incluso si no es el escáner perfecto para siempre, sigue siendo un objetivo valioso y valioso.
Ahora que comprende mejor estas métricas de rendimiento, está en mejor posición para tomar decisiones informadas sobre la compra de su escáner 3D y podría disfrutar viendo este seminario web comparativo de escáneres 3D económicos. El siguiente paso (¡y posiblemente más difícil!) es aprender a trabajar con los datos de su escaneo , lo cual también se beneficia de algunas habilidades básicas de modelado 3D , que puede aprender al instante con el material del curso en línea de HPA.
