Scanners laser 3D : Guide d’achat pour les professionnels

Les scanners laser 3D sont un sujet d’actualité. Le scanner laser 3D est une technologie avancée dont la croissance du marché devrait, selon certains rapports, atteindre  TCAC de 7,5 % entre 2021 et 2026. D’autres recherches indiquent que le marché des scanners laser 3D atteindra probablement 16,66 milliards de dollars d’ici 2030.

Mais qu’est-ce qu’un scanner laser 3D ? À quoi servent les scanners laser 3D ? Comment une entreprise peut-elle choisir le meilleur scanner laser 3D du marché ? Cet article vous donnera tous les détails dont vous avez besoin sur le scanner laser 3D.

Qu’est-ce qu’un scanner laser 3D ?

Un scanner laser 3D est un appareil sans contact et non destructif qui capture numériquement des mesures 3D d’objets et de leur environnement à l’aide de lasers. Lorsqu’un utilisateur numérise un objet, le scanner laser 3D projette un motif codé de lumière provenant des lasers. Ce motif codé correspondra à la forme de l’objet pour en créer une version numérique.

La copie numérique de l’objet peut ensuite être exportée sous forme de fichier de maillage polygonal, qui est une représentation du modèle 3D, et utilisée dans différents logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO), d’inspection ou d’impression 3D.

Une main tenant le HandySCAN 3D|BLACK pour numériser une pièce de train d'atterrissage sur une table, avec un écran en arrière-plan affichant les données de numérisation.

Que peut faire un scanner laser 3D ?

Selon sa marque et son modèle, un scanner laser 3D peut être utilisé pour numériser toutes sortes d’objets, quelle que soit la complexité de leurs géométries, de leurs formes, de leurs dimensions, de leurs matériaux et de leurs finitions de surface. En fait, les scanners laser 3D spécialisés peuvent même numériser des corps humains et des bâtiments !

Les scanners laser 3D portables et manuels permettent également aux opérateurs de les utiliser à peu près partout pour acquérir des mesures 3D précises, quel que soit l’environnement. Que les utilisateurs aient besoin de numériser une pièce directement sur le plancher de production, un pipeline qui a été excavé ou un composant difficile à atteindre et très petit dans un véhicule, les scanners laser 3D peuvent générer les données requises pour un traitement ultérieur. 

Quelles industries utilisent les scanners laser 3D ?

Quatre images représentant Go!SCAN 3D, HandySCAN et MetraSCAN 3D utilisés dans les secteurs de l'automobile, de la production d'énergie, de l'aérospatiale et de la métallurgie.

Vous vous demandez peut-être où sont utilisés les scanners laser 3D ? La réponse est simple… pratiquement partout ! Dans leur concept de base, les scanners laser 3D contribuent à créer des modèles 3D (ou des répliques) d’objets physiques. Cela signifie que les professionnels de nombreux secteurs différents utilisent des scanners laser 3D, tels que :

  • Aérospatiale
  • Automobile et Transport
  • Produits de consommation
  • Fabrication B2B
  • Éducation
  • Industries lourdes
  • Soins de santé
  • Patrimoine, art et architecture
  • Industrie pétrolière et gazière
  • Production d’énergie
  • Et bien plus encore !

En outre, grâce à la démocratisation des technologies de numérisation laser 3D, les scanners laser 3D abordables et de qualité professionnelle s’avèrent être une aubaine pour les amateurs, les artistes, les bricoleurs et tout ce qui se trouve entre les deux. Découvrez quelques-uns des projets étonnants réalisés grâce à des solutions de numérisation laser 3D plus accessibles.

À quoi sert un scanner laser 3D ?

Maintenant que vous savez quels secteurs utilisent généralement les scanners laser 3D, explorons le large éventail d’applications de la numérisation laser 3D, y compris la fabrication. Mais n’oubliez pas : Les scanners laser 3D ne sont pas uniquement destinés à la production.

Voici quelques exemples :

Application Exemple
Développement et conception de produits Les scanners laser 3D peuvent aider les ingénieurs et les concepteurs industriels à développer de nouveaux produits, tels que des motos de sport hautes performances pour la route et le tout-terrain.
Impression 3D (fabrication additive) Les équipes de conception peuvent créer rapidement des prototypes de pièces ou de produits complets à l’aide de scanners laser 3D et d’une imprimante 3D.
Rétro-ingénierie Les équipes de production utilisent des scanners laser 3D pour faire de la rétro-ingénierie sur des pièces critiques pour lesquelles elles ne disposent pas des modèles 3D originaux, comme dans le marché secondaire de l’industrie automobile.
Contrôle de la qualité et assurance qualité Les équipes d’inspection utilisent des scanners laser 3D haut de gamme pour améliorer le contrôle de la qualité dans les processus de fabrication additive de pièces de grande taille
Maintenance, réparation et vérification (MRO) Les professionnels de la maintenance, de la réparation et de la vérification (MRO) tirent parti des scanners laser 3D pour évaluer les dommages critiques subis par les composants des avions.
Essais non destructifs (END) La réalisation d’inspections dans les centrales nucléaires est facilitée par les scanners laser 3D.
Science et éducation Des chercheurs et des professeurs enseignent aux ingénieurs et aux concepteurs industriels de demain comment utiliser les scanners laser 3D dans leur domaine de travail.
Médecine et soins de santé Les professionnels et techniciens médicaux utilisent des scanners laser 3D pour créer des orthèses de remodelage crânien moulées sur mesure.
Patrimoine, archéologie, architecture et art La préservation/l’archivage du patrimoine et de l’art est simplifié lorsque les restaurateurs utilisent des scanners laser 3D.
Multimédia, effets visuels et métavers Les scanners laser 3D sont utilisés pour créer des jetons non fongibles (NFT) pour l’art numérique et les modèles 3D dans le métavers.
Bâtiment et construction L’industrie de la construction opte de plus en plus pour les scanners laser 3D pour tout, de la validation de l’exécution de la conception à la création de modèles 3D de bâtiments.

 

Quelle est la différence entre la numérisation laser et la numérisation MMT fixe ?

Photo de MetraSCAN 3D utilisé pour mesurer une pièce moulée sur une table à droite et d'une MMT traditionnelle mesurant une petite pièce à gauche. 

Bien qu’il existe une grande variété de solutions de mesure 3D sur le marché, deux solutions sont souvent comparées : les scanners laser 3D portables et les machines de mesure tridimensionnelle (MMT) fixes.

Ces deux technologies présentent les niveaux de précision requis pour une utilisation professionnelle. Une MMT est composée d’une table de base en granit massif, d’un bras monté sur un portique ou un pont et d’un palpeur à utiliser pour les mesures tactiles. Elle est souvent située dans un laboratoire ou une pièce dédiée car elle peut être très sensible aux conditions ambiantes, telles que les vibrations, la poussière, le taux d’humidité, etc. Le principal avantage de la MMT est sa grande précision ; cependant, elle doit être utilisée par un métrologue expérimenté, elle peut être lente et sa flexibilité est limitée. Les pièces doivent être transportées jusqu’à la MMT, ce qui la rend inefficace pour accélérer le débit et difficile à utiliser pour les grandes pièces.

Les scanners laser 3D portables sont, en général, également très précis. Selon la marque et le modèle, ils sont rapides pour acquérir des mesures 3D. De plus, grâce à leurs interfaces intuitives et à leur conception ergonomique, ils sont faciles à utiliser par des opérateurs de tous niveaux de compétence. En outre, comme ils sont portables et robustes, les scanners laser 3D peuvent être utilisés dans un atelier ou à l’extérieur ; ils peuvent résister à des conditions difficiles sans sacrifier la précision, la fiabilité et la répétabilité des données.

Souvent, les fabricants, par exemple, investissent dans les deux technologies. Ils utiliseront la MMT seulement pour les inspections les plus importantes qui exigent le plus haut niveau de précision. Les scanners laser 3D sont utilisés pour toutes les autres mesures 3D, ce qui élimine les goulots d’étranglement au niveau de la MMT et améliore la productivité globale.

Combien coûte un scanner laser 3D ?

La gamme de prix des scanners laser 3D dépend de la qualité et des niveaux de performance des appareils.

Les scanners laser 3D bon marché coûtent moins de 1000 $. Les scanners laser 3D de prix moyen peuvent coûter des dizaines de milliers de dollars. Les scanners laser 3D de qualité métrologique, notamment ceux utilisés pour le contrôle de la qualité automatisé, les processus de l’industrie 4.0 et les applications de conception de produits critiques avec des tolérances extrêmement serrées et des normes strictes, peuvent coûter plus de 100 000 $.

Le plus souvent, les entreprises ne veulent pas risquer les coûts opérationnels importants et les dommages commerciaux substantiels qui peuvent être causés par l’utilisation de scanners laser 3D de qualité inférieure. Voici quelques exemples qui montrent pourquoi l’utilisation d’un scanner 3D à bas prix dans des applications professionnelles peut être une énorme erreur.

  • L’inspection des composants d’un avion à l’aide d’un scanner laser 3D sans les bons niveaux de précision peut s’avérer fatale pour les passagers en cas de crash.
  • Lors d’évaluations CND sur des oléoducs et des gazoducs, des données inexactes peuvent signifier que les inspecteurs ne détectent pas les dommages potentiels, comme les fissures et les corrosions, qui peuvent provoquer des défaillances catastrophiques mettant en danger la population et l’environnement environnants.
  • Imaginez que les équipes de contrôle de la qualité d’un nouveau véhicule d’un constructeur passent à côté de défauts dans ses sous-ensembles, ce qui entraîne par la suite un rappel de voiture important et coûteux.

Vous pouvez lire cet article pour plus d’informations sur les problèmes liés aux scanners laser 3D bon marché pour les professionnels ici.

Comment choisir le meilleur scanner laser 3D du marché ?

Le choix du scanner laser 3D adapté à votre application spécifique dépend d’une multitude de facteurs. Que devez-vous prendre en compte lorsque vous choisissez un scanner laser 3D de qualité professionnelle et métrologique ?

Assurez-vous de tenir compte des critères et fonctionnalités suivants lors de l’achat d’un système de numérisation laser 3D

  1. Exactitude et reproductibilité : Quelle est l’exactitude dont vous avez besoin pour le scanner laser 3D ? Votre application exige-t-elle des niveaux de tolérance élevés ou la conformité à des normes strictes ? Si c’est le cas, vous voudrez avoir l’esprit tranquille en sachant que le scanner laser 3D pour lequel vous optez génère des résultats précis et reproductibles.
  2. Résolution : En termes de résolution, la qualité de la sortie des données de numérisation sera probablement importante si votre application implique de faire des évaluations avec un niveau de détail élevé. Plus la résolution est élevée, plus le modèle 3D est détaillé.
  3. Vitesse : L’efficacité de l’équipe est-elle essentielle ? Concevez-vous un produit dont le délai de mise sur le marché doit être rapide ? Les scanners laser 3D bon marché peuvent prendre beaucoup plus de temps pour capturer les données que les scanners laser 3D professionnels.
  4. Facilité d’utilisation : Certaines technologies de scanners laser 3D sont plus faciles à utiliser que d’autres. Assurez-vous de tester l’intuitivité et l’ergonomie de chaque scanner laser 3D. La dernière chose que vous voulez, c’est que votre équipe soit embourbée dans des configurations et une utilisation compliquée.
  5. Taille des pièces : Avez-vous l’habitude de prendre des mesures 3D sur de petites pièces, de grandes pièces ou des composants de toutes tailles ? Les spécifications des scanners laser 3D doivent vous informer de la gamme de tailles, en mm, cm ou m (in ou ft).
  6. Portabilité : Quel est le degré de portabilité du scanner laser 3D que vous évaluez ? La véritable portabilité vient du fait qu’il n’est pas nécessaire d’utiliser un dispositif de positionnement externe. Un scanner laser 3D doit être complètement autonome afin de pouvoir être utilisé dans un atelier, sur le terrain ou dans des zones instables, non contrôlées ou exiguës. Pour en savoir plus sur l’importance de la portabilité des technologies de numérisation laser 3D, cliquez ici.
  7. Logiciel de numérisation laser 3D : Les fabricants ne fournissent pas tous des plateformes logicielles 3D intégrées qui fonctionnent de manière transparente avec leurs scanners laser 3D. Ce type de logiciel comporte divers modules ou fonctionnalités, notamment pour faciliter la transition entre les données de numérisation et les logiciels de CAO et accélérer les inspections dimensionnelles. Vous tirez le meilleur parti de votre scanner laser 3D grâce à un logiciel qui porte le processus de post-numérisation à un tout autre niveau.
  8. Formation, assistance et maintenance : L’investissement dans un scanner laser 3D devrait également inclure une détermination minutieuse du niveau de formation, de soutien et de services de maintenance localisés offerts par le fabricant. Les fabricants de scanners laser 3D de qualité et haut de gamme soutiennent leurs appareils par un excellent service après-vente, soit directement par leur intermédiaire, soit par leur réseau de distributeurs certifiés.

Ressources supplémentaires sur les scanners laser 3D

Si vous souhaitez en savoir plus sur les scanners laser 3D, consultez ces excellentes ressources :

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ARTICLE ÉCRIT PAR Creaform

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