Son zamanlarda oldukça popüler olan 3B Tarayıcılar, kısaca gerçek bir nesnenin dijital kopyasını oluşturmak için kullanılmaktadır. Bu dijital kopyalar CAD ve 3B baskı dilimleyici yazılımlarına uygun biçimde (STL) oluşturulur. Bu sayede dijital kopyalar daha sonra paylaşılabilir, saklanabilir, değiştirilebilir ve yeni tasarımlar oluşturmak için kullanılabilir.
3B Tarama Nedir?
3B tarama, nesne yüzeylerinin üç boyutlu görüntüsünü almak demektir. Fotoğrafların piksellerden oluştuğunu hepimiz biliyoruz. Buna benzer şekilde 3B taramalar mesh adı verilen küçük çokgenlerden oluşur. Çokgenler, nesne geometrisini en ince ayrıntısına kadar kopyalayan çokgen ağı oluşturur. Çokgen ağların toplamı, bize 3B modeller oluşturmasını sağlar.
3B Tarayıcı Çeşitleri
Nesnelerin yüzeyini algılamak için lazerler, ışıklar ve algılayıcılar 3B Tarayıcılar tarafından kullanır. Lazerin, ışığın ve algılayıcıların türüne bağlı olarak 3B Tarayıcıların çalışma prensibi farklılık gösterir. Ayrıca kullanılan yönteme göre nesnenin çalışma genişliği, tarama hızı ve geometrik tolerans hassasiyeti farklılık gösterebilir.
Günümüzde en çok kullanılan 3B Tarama yöntemleri:
Lazer Teknolojili 3B Tarayıcılar
Lazer sistemli 3B Tarayıcılar, nesne yüzeyine lazer çizgileri yansıtır. Ayrıca açı algılama kameraları, lazer çizgilerinin açısını belirleyerek ölçümleme işlemi yapar. Lazer sistemli 3B Tarayıcılar, hassas taramalar oluşturabilmektedir. Fakat şeffaf veya parlak yüzeylerde verimli taramalar yapamaz.
Işık Teknolojili 3B Tarayıcılar
Bu yöntem, nesnenin her iki tarafında açılı iki kamera bulunan projektör sistemi ile kullanılır. Bu projektör, veri toplama sırasında boyutu ve yönü değişen şeritli bir ışık modeli üretir. Algılayan kameralar bu detayları fark eder ve bu detayları X,Y,Z koordinatlarına atar. Işık teknolojili 3B tarama, endüstride popüler olarak kullanılan temassız tarama yöntemidir. Ayrıca temassız tarama yöntemi, kullanıcılara kullanım kolaylığı ve hızlı sonuçlar vermektedir.
Fotoğraf Teknolojili 3B Tarayıcılar
Bir kamera, çeşitli noktalardan görüntüler alır ve ardından birden çok 2B görüntüyü bir araya getirmek için 3B tarama yazılımı kullanır. Fotoğraf yöntemi çoğunlukla optik 3B tarama sistemiyle kullanılır. Ayrıca 3B tarama yazılımları telefon uygulaması şeklinde de mevcuttur. Fakat şu anlık basit şekiller için kullanılmaktadır. Gelecekte 3B Tarayıcılar olmadan telefon yardımıyla karmaşık parçaların fotoğraflarından 3B modeller oluşturmak mümkün olacak gibi görünüyor.
Temas Teknolojili 3B Tarayıcılar
Temas Teknolojili 3B Tarayıcılar, nesnenin yüzeyine hassas problar yardımıyla temas etmektedir. 3B tarayıcı yazılımı, probun yüzeye nerede temas ettiğini algılar ve 3 boyutlu uzay ortamında yüzey konumunu belirler. Bu tarayıcılar, parçaların kalite kontrolünü gerçekleştirmek için yaygın olarak kullanılır. Fakat yavaş tarama hızı ve dağınık şekilli parçaların taramasındaki yetersizliği temas teknolojili 3B tarayıcıların kullanım alanını kısıtlamaktadır. CMM teknolojisi, temas teknolojili 3B tarayıcılara verilecek en güzel örneklerden biridir.
Lazer Darbe Teknolojili 3B Tarayıcılar
Bu 3B Tarayıcılar, yüzey geometrisini ölçmek için ışık hızını ve lidar algılayıcılarını kullanır. Bu yöntemde, 3B tarayıcıdan nesnenin yüzeyine milyonlarca lazer ışını gönderilir. Daha sonra bu ışınlar algılayıcıya geri yansıtılır. Lazer ışınlarının geri dönüş süresi, 3B tarayıcı ile nesne arasındaki mesafeyi verir. Yarasaların, ses gönderip geri alma sürelerine göre çevrelerini belirlemesine benzer şekilde çalışmaktadır. Lazer Darbe teknolojili 3B Tarayıcılar, çok büyük nesneleri ve ortamları 3B taramak için oldukça yaygın çalışmaktadır. Ancak oldukça yavaş taramalar yapmaktadır.
3B Tarayıcıların Kullanım Alanları
Tıp Endüstrisi
3B Tarayıcılar, ağız yapısının 3B taramasını yapar. Hastanın ağız yapısının doğru ölçümleri alınarak kişiye özel diş, diş telleri, ağız koruyucuları ve tutucular rahatlıkla oluşturulur. Ayrıca kişiye özel protez yapımında etkin şekilde kullanılmaktadır. Bir 3B tarayıcı ve 3B yazıcı sayesinde hastanın istenilen vücut ölçüleri kopyalanır daha sonra 3B baskısı alınarak kolaylıkla protez uzuvlar imal edilmektedir. Bu teknoloji sadece insanlar için kullanılmamaktadır. Ayrıca hasar görmüş sokak hayvanları ve vahşi yaşamda yaralanmış türler için de sık sık kullanılmaktadır. 3B tarama teknolojisi gördüğünüz gibi sağlık alanında oldukça yaygın kullanılmaktadır. Sağlık alanında hem maliyetleri düşürmüş hem de işlem sürelerini ciddi şekilde kısaltmıştır.
Kalite Kontrol
Kaliteye önem veren ve katma değeri yüksek ürünler üretmek isteyen firmalar için kalite kontrol son derece önemlidir. 3B Tarayıcılar, üretilen parçaların ayrıntılı 3D modellerini oluşturarak firmaların denetimlerinin kalitesini ve hızını artırmasına yardımcı olur. Sapma analizi dediğimiz bu karşılaştırma yöntemi, firmaların ürün kusurlarını azaltmak için ürünün üretim toleransı içinde olup olmadığını belirlemek için kullanılır.
Prototipleme ve 3B Baskı
3B Tarayıcılar, fiziksel bir ürünü 3B tarama ile ürünün dijital kopyasını çıkartır. Çıkartılan dijital kopya, 3B yazıcılar tarafından baskısı alınarak prototipleme işlemi yapılır. Örneğin döküm sektöründe bir parçanın dökümü yapılacak ve yapılacak döküm parçası firma ya da müşteri için çok önemlidir. Bundan dolayı döküm firması 3B tarama ve 3B baskı işlemleri yaparak bu sorunu hızlıca çözüme ulaştırmış olur. Ayrıca 3B yazıcının kalitesi, prototipleme yapılacak parçanın yüzey kalitesini, sağlamlığını etkileyeceği için kaliteli 3B yazıcılar ile çalışma tavsiye edilmektedir.
Tersine Mühendislik
Tersine mühendislik, ürünün üretilme amacının araştırılması ve çeşitli sorulara cevap bulma arayışıdır. Ürünü boş bir sayfadan tasarlamak yerine, mevcut nesneleri referans olarak kullanmak daha kolaydır. Özelikle CAD dosyası olmayan ürünü modellemek, mühendislik ve ürün tasarımı dünyasında çok yaygın karşılaşılan zorluktur. Karmaşık geometrili parçaların özelliklerini bilgisayar ortamına aktaracak 3B Tarayıcılar kullanmak, CAD dosyası oluşturmanın harika bir yoludur. Ayrıca tersine mühendislik süreçlerinde CAD dosyaları oluşturmak, boşa harcanan zamanı ve yanlış verilere dayalı varsayımları en aza indirerek projenin süresini büyük ölçüde azaltır.
Arkeoloji
3B tarama teknolojileri, çeşitli tarihi eserlerin ve fosillerin 3B modellerini oluşturarak dünyanın dört bir yanındaki insanlar için tarihi erişilebilir hale getiriyor. Ayrıca 3B Tarayıcılar sayesinde kazılarda bulunan eski ve eksik parçaların ilk halini oluşturmak için kullanılabilmektedir.
3B Tarayıcıların Geleceği
Son 10 yılda 3B Tarama teknolojisinde inanılmaz gelişmeler kaydedildi. Günümüze kadar gelinen süreçte 3B Tarayıcılar, firmaların hem maliyetleri hem de işlem sürelerini ciddi miktarda azalttı. Fakat bu teknoloji gelecekte çok farklı sektörlerde de kendine yer edinebilir. Mesela bir arabanız var ve arabanız hasar gördü. Bu teknoloji sayesinde arabanız taranır ve saniyeler içinde sigorta şirketi, arabanızın onarım ücretini belirler. Bu teknoloji, sigorta şirketleri için çok büyük kolaylık sağlayabilir ve hasarları standartlaştırabilir. Aklımıza gelmeyecek daha birçok sektör için bile 3B tarayıcılar gelecekte büyük önem taşıyabilir. 3B tarama teknolojisinin gelişimini ilerleyen zamanlarda hep birlikte göreceğiz. Kim bilir belki de 3B tarayıcılarımızı cebimizde taşıyor olacağız. Hoşça kalın. Sağlıcakla kalın.
Kaynakça
- artec3d.com/learning-center/
- https://www.polyga.com/3d-scanning-101/
- https://www.capture3d.com/knowledge-center
