Máy quét 3D là một công cụ quan trọng trong thế giới hiện đại, mang lại khả năng tái tạo các vật thể thực tế thành mô hình số học chi tiết. Từ việc tạo ra các bản sao chính xác của đối tượng đến việc áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, máy quét 3D đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập dữ liệu không gian ba chiều một cách nhanh chóng và chính xác. 

Quét 3D là gì?

Quét 3D là một phương pháp công nghệ không tiếp xúc và không gây hại, cho phép ghi lại hình dạng của các vật thể vật lý thông qua việc sử dụng ánh sáng laser hoặc một vùng ánh sáng cấu trúc. Dữ liệu thu được từ máy quét 3D thường được biểu diễn dưới dạng đám mây điểm, mô tả rõ ràng biên dạng bề mặt của vật thể. Nói một cách đơn giản, quét 3D là quá trình chuyển đổi các vật thể thực tế thành các mô hình 3D trên máy tính, với độ chính xác và chi tiết cao.

Nguyên lý hoạt động của máy quét 3D như thế nào?

Công nghệ quét 3D hiện nay thường sử dụng hai loại nguồn sáng chính: tia laser và ánh sáng cấu trúc.

Máy quét 3D sử dụng tia laser

Máy quét laser hoạt động bằng cách chiếu một hoặc nhiều tia laser lên bề mặt của mẫu. Sau đó, camera trên máy quét thu lại phản xạ của các tia laser. Thông qua quá trình phân tích góc độ và sự thay đổi của phản xạ này, máy quét tạo ra mô hình 3D tái tạo biểu hiện thực của mẫu trên phần mềm quét.

Ưu điểm của máy quét 3D sử dụng tia laser: Máy quét laser có khả năng đạt được độ phân giải và độ chính xác cao. Điều này là một ưu điểm cực kỳ quan trọng. Hơn nữa, tia laser ít bị ảnh hưởng bởi ánh sáng môi trường và phản ứng tốt khi quét các bề mặt sáng bóng hoặc màu tối mà không cần sử dụng bột chống phản quang. Tuy nhiên, việc quét các bề mặt rất sáng bóng, có độ phản xạ ánh sáng lớn hoặc trong suốt có thể gây khó khăn cho quá trình quét của máy.

Máy quét 3D sử dụng ánh sáng cấu trúc

Máy quét ánh sáng cấu trúc hoạt động bằng cách chiếu một vùng sáng có cấu trúc đặc biệt (thường là dạng sọc) lên bề mặt của mẫu. Các camera trên máy quét sẽ theo dõi và ghi nhận sự thay đổi của vùng sáng này khi di chuyển qua trên mẫu. Từ dữ liệu thu được, máy quét tạo ra mô hình 3D tái hiện biểu diễn thực của mẫu trên phần mềm quét.

Ưu điểm của máy quét 3D sử dụng ánh sáng cấu trúc: Máy quét ánh sáng cấu trúc có khả năng quét một vùng dữ liệu lớn chỉ trong vài giây, đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác và độ phân giải cao. Việc sử dụng vùng sáng cấu trúc giúp máy quét thu thập thông tin một cách nhanh chóng và hiệu quả. Đặc biệt, nguồn sáng cấu trúc không ảnh hưởng đến thị giác, điều này làm cho các máy quét này được phát triển đặc biệt cho việc quét người và các vật thể trong ứng dụng y tế và giải trí.

Những điểm vượt trội khi áp dụng công nghệ quét 3D

Sử dụng công nghệ quét 3D mang lại một loạt lợi ích đáng kể cho người dùng:

Tăng độ chính xác và tiết kiệm thời gian

Công nghệ quét 3D cung cấp kết quả nhanh chóng và chính xác, đặc biệt là đối với các chi tiết phức tạp hoặc vùng khó tiếp cận. Dữ liệu quét 3D có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể.

Cải tiến thiết kế

Quét 3D giúp cải thiện và sáng tạo dựa trên thiết kế hoặc sản phẩm hiện có. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, cho phép sao chép chính xác biên dạng và kích thước của vật mẫu. Dữ liệu 3D này cung cấp cơ sở để thực hiện các cải tiến, từ việc chuẩn lắp ghép đến việc thêm chức năng mới, giúp giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu suất.

Giảm chi phí

Trong môi trường kinh tế cạnh tranh, việc giảm chi phí sản xuất là mối quan tâm hàng đầu. Sử dụng công nghệ quét 3D giúp giảm thời gian thiết kế, nguy cơ sai sót và cải thiện chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm nguồn nhân lực.

Kiểm tra chính xác

Đối với các sản phẩm có biên dạng phức tạp, việc sử dụng các phương pháp đo truyền thống có thể không đáp ứng được yêu cầu. Công nghệ quét 3D cung cấp dữ liệu chính xác về sự chênh lệch của các bề mặt cong phức tạp, hiển thị 3D màu sắc trực quan và tiết kiệm chi phí so với việc thiết kế và chế tạo đồ gá đo theo cách thông thường.

Việc sử dụng công nghệ quét 3D không chỉ giúp tăng cường chính xác và tiết kiệm thời gian mà còn cải thiện quá trình thiết kế và kiểm tra sản phẩm một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí.