3D skenēšana mērogošanai: precīzs ceļš līdz ražošanai

3D skenēšana mērogošanai ir īpaši noderīga tad, ja jāatveido esošs ornaments, fasādes fragments, skulpturāls motīvs vai neliels dekoratīvs objekts. Parasta fotogrāfija apraksta virsmu tikai divās dimensijās, bet 3D skenēšana uztver arī reljefa dziļumu, izliekumus, pārejas un sarežģītas malas. Tāpēc digitālajā modelī var saglabāt objekta raksturu arī tad, ja gala izstrādājums tiek veidots citā izmērā.

Eiropas projektos mērogošana jāplāno kopā ar transportēšanu, iepakošanu un uzstādīšanas vietas īpatnībām. Lielāks elements var prasīt sadalīšanu vairākās daļās, bet ļoti detalizēts elements var būt jāpielāgo izvēlētajai ražošanas tehnoloģijai. Mērķis nav tikai palielināt failu, bet sagatavot izgatavojamu modeli ar pārbaudāmu ģeometriju.

Rigid jeb cietais, slēgtu poru poliuretāns šādiem dekoratīviem elementiem tiek izmantots kā viegls materiāls ar blīvumu 150-220 kg/m³. Tas nav konstrukcijas aizstājējs: dekoratīvās kolonnas nenes ēkas vai pārseguma slodzi.

3D skenēšanas ierīces izvēli nosaka objekta izmērs, virsmas sarežģītība, reljefa smalkums un nepieciešamā mērījumu precizitāte. Nelielam objektam var izmantot augstas detalizācijas skeneri, bet lielai telpai, fasādei vai visai konstrukcijai vajadzīga metode, kas ļauj savākt datus no vairākām pozīcijām un pēc tam tos savietot vienā telpiskā modelī.

Profesionāla izpēte un 3D skenēšana tiek veikta par maksu ar XGRID punktu mākoņa tehnoloģiju un Artec precīzijas skeneriem, tostarp Ray, Spider 2, Eva un Leo. Ja nepieciešams, 3D tiek noskenēta visa teritorija un konstrukcija. No precīzi noskenētiem izstrādājumu modeļiem var izveidot arī telpas modeli, prezentācijas materiālus un vizuālo dizainu.

Lai sagatavotu sākotnējo novērtējumu, iepriekš jāiesniedz trīs informācijas grupas: objekta vai motīva fotogrāfijas, tā atrašanās vieta un galveno asu izmēri. Fotogrāfijām jāparāda arī apkārtne, piekļuve un iespējamie šķēršļi. Pakalpojuma maksu nosaka pēc lokācijas, platības un detaļu sarežģītības, savukārt cenu piedāvājuma sagatavošana ir bez maksas.

Izmēru saskaņošana sākas ar skenētā modeļa salīdzināšanu ar zināmiem atskaites izmēriem. Par atskaiti var kalpot galvenās asis, noteikts platums, augstums vai cits pasūtītāja apstiprināts izmērs. Šādā veidā tiek pārbaudīts, vai digitālais modelis atbilst faktiskajam objektam, nevis tikai vizuāli atgādina to.

Noviržu analīze parāda, kur skenētais objekts atšķiras no paredzētās ģeometrijas. Tā var atklāt deformētu malu, nevienmērīgu reljefu, trūkstošus datus vai neprecīzi noteiktu atskaites plakni. Šo pārbaudi ir svarīgi veikt pirms mēroga maiņas, jo sākotnēja kļūda pēc palielināšanas kļūst vizuāli izteiktāka un var ietekmēt savienojumus.

Matemātiskā mērogošana tiek veikta pēc apstiprināta koeficienta, nevis pēc aptuvenas vizuālas izjūtas. Ja dažādām asīm vajadzīgi atšķirīgi izmēri, tas jānorāda projektēšanas uzdevumā, jo nevienmērīga mērogošana maina proporcijas. Gala modeli pārbauda pret galvenajiem izmēriem, kontūru un reljefa nepārtrauktību, lai detaļas tiktu saglabātas bez zuduma.

Pēc skenēšanas iegūtais punktu mākonis tiek apstrādāts par virsmas vai cietvielas modeli. Izvēle starp dažādiem attēlojuma veidiem ir atkarīga no ražošanas uzdevuma: dekoratīvai formas pārbaudei var būt piemērots acīmredzams virsmas modelis, bet detaļu izgatavošanai vajadzīga kontrolējama ģeometrija ar skaidrām malām un savienojumu zonām.

Ražošanas un projektēšanas procesā var izmantot OBJ un STL formātu virsmas vai režģa datiem, kā arī STEP un IGES formātu CAD ģeometrijai. BIM vidē modelis jāpielāgo konkrētajai projekta struktūrai un informācijas prasībām. Faila formāts pats par sevi negarantē ražošanas gatavību, tādēļ jāizvērtē mērogs, modeļa orientācija, sadalījums, biezumi un savienojumu risinājumi.

Pirms nosūtīšanas uz ražošanu jāapstiprina galvenie izmēri, mēroga koeficients, redzamās puses un elementa sadalījums transportēšanai. Nelielu objektu var nosūtīt uz rūpnīcu fiziskai skenēšanai un turpmākai apstrādei. Lielākiem vai nekustīgiem objektiem dati tiek iegūti objektā, pēc tam sagatavojot digitālo modeli ražošanas vajadzībām.

Digitāli mērogots modelis pirms ražošanas jāizvērtē ne tikai pēc formas, bet arī pēc loģistikas. Eiropas projektos nozīme ir elementa maksimālajiem gabarītiem, sadalīšanas vietām, iepakojuma aizsardzībai un maršrutam līdz būvobjektam. Dekoratīvā detaļa var būt precīzi izgatavota, bet neērti transportējama, ja tās daļas nav iepriekš paredzētas pārvietošanai.

Nelielu objektu var nosūtīt uz rūpnīcu, kur to noskenē, analizē un sagatavo ražošanai. Pirms nosūtīšanas jānofiksē objekta stāvoklis fotogrāfijās, jānorāda tā atrašanās vieta un jāizmēra galvenās asis. Šie dati palīdz salīdzināt saņemto objektu ar pasūtītāja aprakstu un samazināt pārpratumus starp valstīm, valodām un projekta dalībniekiem.

Izgatavotais rigid poliuretāns ir rūpnīcā gruntēts. Papildu grunts var būt nepieciešama atkarībā no izvēlētās apdares sistēmas un projekta prasībām, tādēļ apgalvojums, ka grunts nekad nav vajadzīga, nav pareizs. Āra fasādēs obligāti jāizmanto UV izturīga krāsa. Materiāla temperatūras diapazons ir -100/+80 C, bet tas nav pamats ignorēt konkrētās krāsas un montāžas sistēmas prasības.

3D mērogošana nodrošina precīzu dekoratīvā elementa formu, bet tā neaizstāj pareizu montāžu. Virsmai jābūt tīrai un sausai. Savienojumu vietās izmanto 45 grādu gropes griezumu, poliuretāna montāžas līmi un mehānisku nostiprināšanu ar skrūvēm. Silikonu šajā montāžas shēmā izmantot nedrīkst. Skrūves ir obligātas, jo līmes savienojums viens pats nav norādītā mehāniskās nostiprināšanas metode.

Pēc elementu uzstādīšanas šuves un stiprinājumu vietas apstrādā ar špakteli. Virsmu slīpē ar 180-220 graudu slīppapīru, pēc tam uzklāj grunti un divas krāsas kārtas. Ārējā vidē krāsai jābūt UV izturīgai. Poliuretāna zemā ūdens uzsūce, kas ir mazāka par 1%, nav tas pats, kas pilnīga ūdensnecaurlaidība vai hidroizolācija.

Dekoratīvās kolonnas ir paredzētas vizuālai apdarei un nenes ēkas, pārseguma vai jumta slodzi. Tām tomēr ir pašsvars un savienojumu slodzes, tādēļ pamatnei, stiprinājumiem un montāžas detaļām jābūt piemērotām konkrētajam elementam un būvobjektam.