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Prozesskette komplettiert – Makerbot präsentiert 3D-Scanner

Passend zu seinen 3D-Druckern der Replicator-Reihe präsentiert Makerbot den 3D-Scanner Makerbot Digitizer Desktop. Das Gerät, über das seit Monaten spekuliert wurde, soll für 1.400 Dollar auf den Markt kommen.

Der Digitizer arbeitet nach dem Streifenlaserprinzip, das beispielsweise auch beim preiswerten Eigenbauscanner FabScan zum Einsatz kommt. Eine Kamera schießt ein Bild des Objekts, dann projiziert ein Streifenlaser eine senkrechte Linie in einem Winkel zur Kamera auf das Objekt, die Kamera macht erneut eine Aufnahme, der Drehtisch dreht sich minimal, das Ganze wiederholt sich. Subtrahiert man die beiden Bilder voneinander, bleibt die Linie übrig, deren „Verbiegung“ die Außenkontur des Modells darstellt. Makerbot nutzt allerdings zwei Laser, so dass Linien aus zwei unterschiedlichen Winkeln aufgenommen und miteinander verrechnet werden. Dies erhöht die Genauigkeit signifikant, wie das folgende Bild zeigt.

 

Der zweite Laser bringt einige Details zum Vorschein, die ein einzelner Laser nicht aufgelöst hätte.
Der zweite Laser bringt einige Details zum Vorschein, die ein einzelner Laser nicht aufgelöst hätte. (Bild: Makerbot)

Ein wichtiger Schritt des Scanvorgangs ist die Weiterbearbeitung der aufgenommenen Daten. Aus den 3D-Punkten, die aus den Streifenscan berechnet wurden, muss eine Punktewolke berechnet werden, die dann mit Polygonen zu einem Flächenmodell wird. Optische Scanverfahren haben dann immer das Problem, dass enge, vertiefte Bereiche des Modells verschattet sind, das heißt vom Laser/Kamera-System nicht erfasst werden. Das Polygonmodell hat an diesen Stellen Löcher – wie übrigens in jedem Fall auf der Unter- und oft auch an der Oberseite. Die mitgelieferte Software MakerWare for Digitizer schließt diese Löcher und berechnet ein „wasserdichtes“, lückenloses Modell – eine Voraussetzung für gelungene 3D-Drucke.

Schreibtischscanner: Der Makerbot Digitizer (Bild: Makerbot)
Schreibtischscanner: Der Makerbot Digitizer (Bild: Makerbot)

Die 3D-Modelle aus dem Digitizer enthalten bis zu 200.000 Dreiecke, die Detailauflösung beträgt etwa 0,5mm, die Positioniergenauigkeit 2mm. Vergleicht man diese Werte mit den Möglichkeiten des Replicator 2, der bis zu 0,1mm-Schichten druckt, oder gar mit einem Profiscanner wie Artecs Eva, sind diese Werte nicht eben beeindruckend – die Eva kostet aber auch etwa 20.000 Euro statt der knapp über 1000 Euro des Makerbot-Scanners. Die Größe des Scans liegt mit 20 cm Durchmesser und der gleichen Höhe im bereich des Bauraums des Replicator.

MakerWare for Digitizer kann gescannte Modelle im STL-Format ausgeben, so dass man die Modelle in Spezialsoftware wie MeshMixer oder Mudbox von Autodesk einlesen und weiterbearbeiten kann. In CAD—Systemen lassen sich STL-Dateien zwar laden, aber nicht direkt weiterverarbeiten.

Makerbot folgt konsequent seiner Linie, einfache Technologie mit einer guten Software so zu komplettieren, dass auch Nicht-Experten befriedigende Ergebnisse erhalten  und das zu einem extrem attraktiven Preis. Man muss kein Hellseher sein, um dem Makerbot Digitizer einen großen Erfolg vorherzusagen.

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