2025年04月26日 10:07:03 来源：北京中显恒业仪器仪表有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：5
三维激光扫描仪是最近的一个热门话题。三维激光扫描是一项的技术，据一些报告预测，从 2021 年到 2026 年，其市场增长率 CAGR 将达到 7.5%。其他研究表明，到 2030 年，三维激光扫描仪市场将可能达到 166.6 亿美元。
但什么是三维激光扫描仪呢？三维激光扫描仪是用来做什么的？公司如何在市场上选择合适的三维激光扫描仪？本文将为您提供关于 3D 激光扫描的全部详情。
三维激光扫描仪是一种非接触和非破坏性的设备，利用激光对物体及其周围环境进行数字化的 3D 测量。当用户扫描一个物体时，三维激光扫描仪从激光器中投射出一个编码的光图案。该编码图案与物体的形状相匹配，通过这种方式，激光扫描仪创造出它的数字版本。
然后，物体的数字副本可以导出为一个多边形网格文件，该文件是一个 3D 模型，可用于不同的计算机辅助设计（CAD）、检测或 3D 打印软件。
根据其品牌、构造和型号，三维激光扫描仪可用于扫描各种物体，而不管它们的几何结构、形状、尺寸、材料和饰面有多复杂。事实上，专门的 三维激光扫描仪甚至可以扫描人体和建筑物！
便携式和手持式三维激光扫描仪同样赋能操作人员能够在任何地方使用，并且无论其周围的环境如何，他们都能获得精确的 3D 测量结果。无论用户需要扫描的是生产车间里的一个零件，还是一根已经挖出来的管道，或者是车辆中的一个难以触及的微小零部件，三维激光扫描仪都能生成可供您进一步处理的数据。
您可能会问，三维激光扫描仪能用在哪些地方？答案是……几乎任何地方！三维激光扫描仪专为创建实物的 3D 模型（或副本）而设计。这意味着许多不同行业的专业人士都在使用三维激光扫描仪，其中包括：
航空航天
交通和汽车
消费品
B2B 制造业
教育
重工业
医疗保健
文物保护、艺术和建筑
石油和天然气
发电业
此外，由于 3D 激光扫描技术的普及，价格低廉的专业级三维激光扫描仪已成为业余爱好者、艺术家、工匠等人视如珍宝的东西。查看使用方便快捷的 3D 激光扫描解决方案完成的一些令人惊叹的项目。
现在您知道了哪些行业通常会使用三维激光扫描仪，让我们来探讨一下三维激光扫描的广泛应用领域，其中就包括制造业。但请记住：三维激光扫描仪不仅仅适用于生产领域。
| 应用 | 示例 |
|---|---|
产品开发 和设计 | 三维激光扫描仪可以帮助工程师和工业设计师开发创新的产品，如高性能的街头和越野运动摩托车。 |
3D 打印 （增材制造） | 设计团队可以使用三维激光扫描仪和 3D 打印机快速制作零部件或整个产品的原型。 |
逆向工程 | 例如，在汽车行业的售后市场，生产团队使用三维激光扫描仪对他们没有原始 3D 模型的关键部件进行逆向工程。 |
质量控制和 质量保证 | 质检团队利用三维激光扫描仪来改善大型部件的增材制造过程中的质量控制环节。 |
维护、修理 和检修 （MRO） | MRO 专业人员利用三维激光扫描仪来评估飞机部件的严重损坏情况。 |
无损检测 （NDT） | 三维激光扫描仪有助于核电站进行检测。 |
科学和教育 | 研究人员和教授正在教授未来的工程师和工业设计师如何在他们的工作领域使用三维激光扫描仪。 |
医疗和保健 | 医学专家和技术人员使用三维激光扫描仪来制作定制的颅骨重塑矫形器。 |
文物保护、考古、建筑和艺术 | 修复师使用三维激光扫描仪来简化文物保护和艺术品的保存/归档。 |
多媒体、视觉效果和元宇宙 | 三维激光扫描仪用来为数字艺术和元宇宙的 3D 模型创建非同质化代币（NFT）。 |
建筑和施工 | 建筑业越来越多地选择使用三维激光扫描仪来验证设计的可行性和创建建筑物的三维模型等等。 |
虽然市场上有各种各样的 3D 测量解决方案，但有两种解决方案经常被放在一起进行比较，它们分别是便携式 3D 激光扫描仪和固定式坐标测量机（CMM）。
这两种技术都具有专业级的精度水平。CMM 由一个坚实的花岗岩基座台、龙门架或桥式臂和一个用于触觉测量的触碰探头组成。它通常位于实验室或一个专用的房间里，因为它对振动、灰尘、湿度水平等环境条件非常敏感。CMM 的主要优点是精度高；然而，它需要由有经验的计量师操作，速度可能很慢，而且灵活性有限。部件需要被带到 CMM 处，这使得它效率低下，无法加快生产，而且它难以用于大型部件。
通常，便携式三维激光扫描仪也是非常精确的。某些品牌和型号在获取 3D 测量结果方面速度很快。更重要的是，由于其直观的界面和符合人体工程学的设计，对于所有技能水平的操作员来说，它们使用起来都非常方便。此外，由于它们的便携性和坚固耐用的特点，三维激光扫描仪可以直接在车间或室外使用；它们可以承受恶劣的条件而不会牺牲数据的准确性、可靠性和可重复性。
通常，制造商会同时购买这两种技术。他们只将 CMM 用于需要精度的最重要的检测。然后将三维激光扫描仪用于所有其他 3D 测量，这消除了 CMM 超负荷的问题，提高了整体生产率。
三维激光扫描仪的具体价格取决于设备的质量和性能水平。
便宜的三维激光扫描仪价格不到 1000 美元。中等价位的三维激光扫描仪在几万美元上下徘徊。计量级三维激光扫描仪，特别是那些用于自动化质量控制、工业 4.0 流程以及具有极小公差和严格标准的关键产品设计应用的扫描仪，价格可能超过 10 万美元。
更多的时候，公司不想冒险使用廉价的三维激光扫描仪，因为它们可能造成巨大的运营成本和重大业务损失。下面列举了一些例子，说明了为什么在专业应用中使用价格低廉的三维扫描仪是一个巨大错误的原因。
用精度水平不够高的三维激光扫描仪对飞机部件进行检测，发现不了需要更换的部件，因此可能造成坠机，从而对乘客造成致命伤害。
在对石油和天然气管道进行无损检测评估时，不准确的数据意味着检测人员可能发现不了潜在的损坏，如裂缝和腐蚀，这可能导致灾难性的故障，给周围的人和环境带来危险。
想象一下，如果一家制造商的新车质量控制团队未发现某个零部件的缺陷，这将导致大规模和昂贵的汽车召回。
要为您的特定应用选择合适的三维激光扫描仪，需要考虑无数因素。在选择专业级和计量级的三维激光扫描仪时，您应该考虑什么？
在购买三维激光扫描系统时，请务必考虑以下因素和功能：
精度和可重复性：您需要三维激光扫描仪有怎样的精度？您的应用是否需要高公差等级或遵守严格的规范？如果是这样的话，您必须知道您选择的三维激光扫描仪是否能够产生准确和可重复的结果。
分辨率：就分辨率而言，如果您的应用需要用高度清晰的细节进行评估，扫描数据的质量就很重要。分辨率越高，3D 模型上的细节就越多。
速度：团队效率是否非常重要？您是否正在设计一个必须快速上市的产品？便宜的三维激光扫描仪比专业的三维激光扫描仪需要更多的时间来采集数据。
操作简单：有些三维激光扫描仪技术比其他技术使用起来更方便。请务必测试一下每台三维激光扫描仪在使用时有多直观以及是否符合人体工程学。您最不希望看到的是，您的团队被复杂的设置和操作所困扰。
部件尺寸：您通常是对小零件或大零件还是所有尺寸的部件进行 3D 测量？三维激光扫描仪的规格可以告诉您它可以测量哪些部件尺寸，单位可能是毫米、厘米或米（英寸或英尺）。
便携性：您正在评估的三维激光扫描仪的便携性如何？真正的便携性指的是不需要使用外部定位设备。三维激光扫描仪应该是可以独立使用的，这样就可以在车间、户外或不稳定/不受控制/狭窄的区域使用它。您可以在这里阅读更多关于 三维激光扫描技术的便携性有多重要的信息。
三维激光扫描软件：并非所有的制造商都提供与他们的三维激光扫描仪无缝集成的 3D 软件平台。这种类型的软件有各种模块或功能，包括支持将扫描数据转移到 CAD 软件中和加速尺寸检测的功能。您可以通过软件限度地利用您的三维激光扫描仪，将扫描后的处理过程提升到一个全新的水平。
培训、支持和维护：购买三维激光扫描仪时还应该仔细研究制造商提供什么样的本地化培训、支持和维护服务。优质和三维激光扫描仪制造商会通过其自己的售后团队直接或通过其特许经销商网络为其设备提供的售后服务。
