Comment intégrer le scanner 3D dans vos pratiques professionnelles ?
Comprendre le potentiel des technologies de scan 3D
Le scan 3D regroupe les technologies qui permettent de convertir en modélisation 3D un objet, un être vivant (personne, animal, plante) ou un espace (pièce, appartement, maison…) dans le réel. Cette numérisation donne accès à une grande diversité d’applications dans tous les secteurs :
- transformation d’objets,
- amélioration de produits,
- impression 3D en série,
- incrustation d’objets en réalité augmentée,
- création d’univers de réalité virtuelle…
Les scanners 3D peuvent capturer la forme de ces éléments, c’est-à-dire leurs dimensions et leurs proportions, mais pas seulement. Avec un scan 3D, vous pouvez capter également leur couleur et leur texture, et ainsi obtenir un rendu d’un grand réalisme.
Comment fonctionne un scanner 3D
Tout comme il n’existe pas une façon d’imprimer en 3D, il existe de nombreuses technologies de scan 3D différentes. Les 5 principales sont :
Le scan 3D par triangulation laser
Le scan 3D analyse la trajectoire d’un faisceau laser pour déduire la forme et la structure d’un élément.
Le scan 3D par lumière structurée
Une structure laser est projetée sur un élément, et sa déformation donne des informations à l’outil de scan 3D sur la surface scannée.
La 3D à partir de photographie (ou photogrammétrie)
L’outil de scan 3D analyse une image, et en déduit une modélisation 3D.
Le scan 3D par contact
L’outil de scan 3D identifie les propriétés d’un élément par contact. Les bras palpeurs sont des outils de scan 3D qui entrent dans cette catégorie.
Le scan 3D par impulsion laser (ou par temps de vol)
Cette technologie fonctionne sur le même principe que l’échographie : les formes et propriétés de la surface sont obtenues en analysant la durée entre l’émission d’une impulsion laser et son « retour ».
Découvrez les applications du scan 3D dans votre secteur
Quelles sont les applications du scan 3D dans l’Industrie ?
Dans l’Industrie, le scan 3D est utilisé à la fois dans la phase de conception et dans la phase de contrôle qualité.
Durant la phase de conception, les technologies de scan 3D apportent en particulier une grande valeur ajoutée pour répondre à des besoins d’outillage, la reproduction de pièces détachées rares, ou encore la modification de pièces par rétro-ingénierie. Shining 3D illustre ce dernier cas de figure avec l’entreprise Ford, dont une des filiales propose des voitures de luxe personnalisées et des voitures anciennes. Pour répondre à ce type de besoin, l’association des technologies de scan 3D et d’impression 3D se révèle extrêmement précieuse. Cette intervention en amont de la fabrication additive est plus largement une source de performances dans un grand nombre de secteurs industriels.
Durant la phase de contrôle qualité, le scanner 3D se révèle être une technique extrêmement efficace. Dans l’aéronautique, le scan 3D a par exemple été utilisé pour contrôler des pièces réalisées par usinage CNC. Dans les secteurs où la précision est un impératif, le recours à un scanner 3D de métrologie en particulier est un véritable levier pour gagner en efficacité. Face à un processus de mesure traditionnel qui se révèle limité, le scanner 3D est capable de fournir des informations de précisions en quelques minutes.
Quelles sont les applications du scan 3D dans l’Architecture et la Construction ?
Le scan 3D est de plus en plus utilisé par les professionnels des secteurs de l’Architecture et de la Construction.
Au lancement d’un projet architectural, une première étape de scan 3D représente un réel gain de temps pour les professionnels, tout comme une garantie de précision. Elle dispense de la phase de modélisation préalable, et apporte une sérénité quant au fait que tous les éléments dont ils ont besoin apparaîtront dans sa modélisation 3D. Les données sur les conditions réelles d’un chantier sont rapidement collectées, et cela laisse donc plus de temps pour la phase de conception.
Les professionnels recourent par ailleurs souvent à une technologie de scan 3D, car cela leur évite de faire appel à des prestataires. C’est un avantage à la fois en termes de coûts, et de délais, car moins il y a d’intervenants sur un chantier, plus l’organisation est facile, et la transmission des informations fluide.
Mais le scan 3D est également un outil extrêmement puissant pour identifier la structure des bâtiments, évaluer ce qui est porteur ou ce qui ne l’est pas par exemple, ou encore obtenir une donnée précise des volumes. Le scan 3D est donc un outil BIM par excellence.
Plus encore, c’est un outil de rétroconception appliquée à la Construction (ou rétro-BIM). Un des exemples de cette technique est la numérisation 3D par lasergrammétrie et photogrammétrie aérienne des toitures du Musée du Louvre en 2018.
Avec l’accélération des évolutions technologiques, le scan 3D s’est démocratisé, au point de devenir une fonctionnalité intégrée aux derniers iPhones. Accessible via la technologie Lidar, le scanner 3D pourrait donc bien au cours des prochaines années devenir l’outil de base de tous les professionnels de la construction.
Quelles sont les applications du scan 3D dans les secteurs médicaux ?
Des modèles anatomiques aux prothèses et orthèses sur mesures, les champs d’application du scanner 3D dans le secteur médical s’ouvrent au fur et à mesure que la technologie s’étoffe.
Applications du scan 3D dans le secteur de l’orthopédie
L’orthopédie est probablement un des secteurs dans lesquels le scan 3D apporte le plus aux patients, permettant la création des prothèses et orthèses les plus adaptées à leur morphologie. Aux moules pour prothèses et orthèses en plâtre ou en fibre de verre, ont succédé le scan et l’impression 3D. Alors que le moulage prenait environ 10 minutes, le scan 3D en prend entre 2 et 5. Et, avec cette économie de temps, des économies d’argent.
Avec un scanner 3D portable, il est désormais possible d’obtenir en quelques minutes seulement une modélisation 3D d’un membre complet. À partir de cette modélisation, on peut imprimer des orthèses en 3D sur mesure. Du fait de la forme spécifique de certaines orthèses, mais aussi des problématiques de frottement ou de biocompatibilité des dispositifs médicaux, une formation poussée en impression 3D est nécessaire.
Applications du scan 3D dans le secteur dentaire
Le scan 3D est également très utilisé dans le secteur dentaire. Il s’inscrit à l’origine du flux de travail numérique qui va faciliter, accélérer et améliorer le travail des professionnels du secteur dentaire.
Les technologies de scan 3D ne sont plus aussi sensibles qu’avant aux conditions de scan, et les scanners 3D peuvent désormais être performants dans tous les cabinets dentaires. Cependant, il reste important de choisir le type de scanner qui correspond aux besoins de chaque professionnel. Certains auront besoin d’un scanner dentaire de bureau, tandis que pour d’autres, le scanner intra-oral sera plus indiqué. Et la question de la technologie se pose également : les scanners 3D à lumière bleue structurée sont par exemple insensibles au scintillement des néons, ou au changement de luminosité, alors que d’autres technologies de scan 3D y seront sensibles.
De la même manière, un équipement et une formation adéquats sont nécessaires pour des utilisations spécifiques comme des ponts de longue portée, des piliers personnalisés, des barres implantaires, des implants multiples, ou encore des prothèses (partielles et complètes) amovibles.
Parmi les utilisations les plus courantes du scan 3D dans le secteur dentaire, on trouve la production, la reproduction ou la modification de prothèses, d’arches dentaires, d’implants ou encore de moulages (plâtre, silicone). Le fabricant de scanners 3D Artec affiche sur ce type d’opérations des temps de l’ordre de 5 minutes, scan et modélisation compris.
