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三維激光掃描儀是最近的一個熱門話題。三維激光掃描是一項先進的技術，據一些報告預測，從 2021 年到 2026 年，其市場增長率 CAGR 將達到 7.5%。其他研究表明，到 2030 年，三維激光掃描儀市場將可能達到 166.6 億美元。
但什么是三維激光掃描儀呢？三維激光掃描儀是用來做什么的？公司如何在市場上選擇合適的三維激光掃描儀？本文將為您提供關于 3D 激光掃描的全部詳情。
三維激光掃描儀是一種非接觸和非破壞性的設備，利用激光對物體及其周圍環境進行數字化的 3D 測量。當用戶掃描一個物體時，三維激光掃描儀從激光器中投射出一個編碼的光圖案。該編碼圖案與物體的形狀相匹配，通過這種方式，激光掃描儀創造出它的數字版本。
然后，物體的數字副本可以導出為一個多邊形網格文件，該文件是一個 3D 模型，可用于不同的計算機輔助設計（CAD）、檢測或 3D 打印軟件。
根據其品牌、構造和型號，三維激光掃描儀可用于掃描各種物體，而不管它們的幾何結構、形狀、尺寸、材料和飾面有多復雜。事實上，專門的 三維激光掃描儀甚至可以掃描人體和建筑物！
便攜式和手持式三維激光掃描儀同樣賦能操作人員能夠在任何地方使用，并且無論其周圍的環境如何，他們都能獲得精確的 3D 測量結果。無論用戶需要掃描的是生產車間里的一個零件，還是一根已經挖出來的管道，或者是車輛中的一個難以觸及的微小零部件，三維激光掃描儀都能生成可供您進一步處理的數據。
您可能會問，三維激光掃描儀能用在哪些地方？答案是……幾乎任何地方！三維激光掃描儀專為創建實物的 3D 模型（或副本）而設計。這意味著許多不同行業的專業人士都在使用三維激光掃描儀，其中包括：
航空航天
交通和汽車
消費品
B2B 制造業
教育
重工業
醫療保健
文物保護、藝術和建筑
石油和天然氣
發電業
此外，由于 3D 激光掃描技術的普及，價格低廉的專業級三維激光掃描儀已成為業余愛好者、藝術家、工匠等人視如珍寶的東西。查看使用方便快捷的 3D 激光掃描解決方案完成的一些令人驚嘆的項目。
現在您知道了哪些行業通常會使用三維激光掃描儀，讓我們來探討一下三維激光掃描的廣泛應用領域，其中就包括制造業。但請記?。喝S激光掃描儀不僅僅適用于生產領域。
| 應用 | 示例 |
|---|---|
產品開發 和設計 | 三維激光掃描儀可以幫助工程師和工業設計師開發創新的產品，如高性能的街頭和越野運動摩托車。 |
3D 打印 （增材制造） | 設計團隊可以使用三維激光掃描儀和 3D 打印機快速制作零部件或整個產品的原型。 |
逆向工程 | 例如，在汽車行業的售后市場，生產團隊使用三維激光掃描儀對他們沒有原始 3D 模型的關鍵部件進行逆向工程。 |
質量控制和 質量保證 | 質檢團隊利用高端三維激光掃描儀來改善大型部件的增材制造過程中的質量控制環節。 |
維護、修理 和檢修 （MRO） | MRO 專業人員利用三維激光掃描儀來評估飛機部件的嚴重損壞情況。 |
無損檢測 （NDT） | 三維激光掃描儀有助于核電站進行檢測。 |
科學和教育 | 研究人員和教授正在教授未來的工程師和工業設計師如何在他們的工作領域使用三維激光掃描儀。 |
醫療和保健 | 醫學專家和技術人員使用三維激光掃描儀來制作定制的顱骨重塑矯形器。 |
文物保護、考古、建筑和藝術 | 修復師使用三維激光掃描儀來簡化文物保護和藝術品的保存/歸檔。 |
多媒體、視覺效果和元宇宙 | 三維激光掃描儀用來為數字藝術和元宇宙的 3D 模型創建非同質化代幣（NFT）。 |
建筑和施工 | 建筑業越來越多地選擇使用三維激光掃描儀來驗證設計的可行性和創建建筑物的三維模型等等。 |
雖然市場上有各種各樣的 3D 測量解決方案，但有兩種解決方案經常被放在一起進行比較，它們分別是便攜式 3D 激光掃描儀和固定式坐標測量機（CMM）。
這兩種技術都具有專業級的精度水平。CMM 由一個堅實的花崗巖基座臺、龍門架或橋式臂和一個用于觸覺測量的觸碰探頭組成。它通常位于實驗室或一個專用的房間里，因為它對振動、灰塵、濕度水平等環境條件非常敏感。CMM 的主要優點是精度高；然而，它需要由有經驗的計量師操作，速度可能很慢，而且靈活性有限。部件需要被帶到 CMM 處，這使得它效率低下，無法加快生產，而且它難以用于大型部件。
通常，便攜式三維激光掃描儀也是非常精確的。某些品牌和型號在獲取 3D 測量結果方面速度很快。更重要的是，由于其直觀的界面和符合人體工程學的設計，對于所有技能水平的操作員來說，它們使用起來都非常方便。此外，由于它們的便攜性和堅固耐用的特點，三維激光掃描儀可以直接在車間或室外使用；它們可以承受惡劣的條件而不會犧牲數據的準確性、可靠性和可重復性。
通常，制造商會同時購買這兩種技術。他們只將 CMM 用于需要最高精度的最重要的檢測。然后將三維激光掃描儀用于所有其他 3D 測量，這消除了 CMM 超負荷的問題，提高了整體生產率。
三維激光掃描儀的具體價格取決于設備的質量和性能水平。
便宜的三維激光掃描儀價格不到 1000 美元。中等價位的三維激光掃描儀在幾萬美元上下徘徊。計量級三維激光掃描儀，特別是那些用于自動化質量控制、工業 4.0 流程以及具有極小公差和嚴格標準的關鍵產品設計應用的掃描儀，價格可能超過 10 萬美元。
更多的時候，公司不想冒險使用廉價的三維激光掃描儀，因為它們可能造成巨大的運營成本和重大業務損失。下面列舉了一些例子，說明了為什么在專業應用中使用價格低廉的三維掃描儀是一個巨大錯誤的原因。
用精度水平不夠高的三維激光掃描儀對飛機部件進行檢測，發現不了需要更換的部件，因此可能造成墜機，從而對乘客造成致命傷害。
在對石油和天然氣管道進行無損檢測評估時，不準確的數據意味著檢測人員可能發現不了潛在的損壞，如裂縫和腐蝕，這可能導致災難性的故障，給周圍的人和環境帶來危險。
想象一下，如果一家制造商的新車質量控制團隊未發現某個零部件的缺陷，這將導致大規模和昂貴的汽車召回。
要為您的特定應用選擇合適的三維激光掃描儀，需要考慮無數因素。在選擇專業級和計量級的三維激光掃描儀時，您應該考慮什么？
在購買三維激光掃描系統時，請務必考慮以下因素和功能：
精度和可重復性：您需要三維激光掃描儀有怎樣的精度？您的應用是否需要高公差等級或遵守嚴格的規范？如果是這樣的話，您必須知道您選擇的三維激光掃描儀是否能夠產生準確和可重復的結果。
分辨率：就分辨率而言，如果您的應用需要用高度清晰的細節進行評估，掃描數據的質量就很重要。分辨率越高，3D 模型上的細節就越多。
速度：團隊效率是否非常重要？您是否正在設計一個必須快速上市的產品？便宜的三維激光掃描儀比專業的三維激光掃描儀需要更多的時間來采集數據。
操作簡單：有些三維激光掃描儀技術比其他技術使用起來更方便。請務必測試一下每臺三維激光掃描儀在使用時有多直觀以及是否符合人體工程學。您最不希望看到的是，您的團隊被復雜的設置和操作所困擾。
部件尺寸：您通常是對小零件或大零件還是所有尺寸的部件進行 3D 測量？三維激光掃描儀的規格可以告訴您它可以測量哪些部件尺寸，單位可能是毫米、厘米或米（英寸或英尺）。
便攜性：您正在評估的三維激光掃描儀的便攜性如何？真正的便攜性指的是不需要使用外部定位設備。三維激光掃描儀應該是可以完全獨立使用的，這樣就可以在車間、戶外或不穩定/不受控制/狹窄的區域使用它。您可以在這里閱讀更多關于 三維激光掃描技術的便攜性有多重要的信息。
三維激光掃描軟件：并非所有的制造商都提供與他們的三維激光掃描儀無縫集成的 3D 軟件平臺。這種類型的軟件有各種模塊或功能，包括支持將掃描數據轉移到 CAD 軟件中和加速尺寸檢測的功能。您可以通過軟件最大限度地利用您的三維激光掃描儀，將掃描后的處理過程提升到一個全新的水平。
培訓、支持和維護：購買三維激光掃描儀時還應該仔細研究制造商提供什么樣的本地化培訓、支持和維護服務。優質和高端三維激光掃描儀制造商會通過其自己的售后團隊直接或通過其特許經銷商網絡為其設備提供一流的售后服務。
