اسکن 3 بعدی فرایندی است که با استفاده از تجهیزات ویژه مانند اسکنر 3 بعدی، تصویر یا مدل سه بعدی یک شی را ثبت می‌کند. اسکنر داده‌هایی درباره شکل و بافت شی را ثبت کرده و سپس از آن‌ها برای ایجاد یک مدل دیجیتالی سه بعدی استفاده می‌شود که می‌توان آن را از هر زاویه به نمایش درآورد. این تکنولوژی به وسیله یک سنسور ویژه (پرتوهای لیزر، فوتوگرامتری، سیستم های دیداری و غیره) که قابلیت تشخیص عمق را دارد، عکسی از سطح شی را گرفته و با استفاده از نرم افزار های خاص، آن را به یک مدل سه بعدی تبدیل می‌کند.

اسکنر 3 بعدی در صنایع مختلف مانند خودروسازی، هوافضا، صنایع دفاعی، صنایع پزشکی و حتی صنایع سرگرمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنایع خودروسازی و هوافضا از این تکنولوژی برای طراحی قطعات پیچیده و مواد مختلف استفاده می‌شود. همچنین در صنایع دفاعی از این تکنولوژی برای طراحی و تولید قطعات و ماشین آلات استفاده می‌شود. در صنایع پزشکی، اسکنر 3 بعدی برای ساخت پروتز ها و ایمپلنت های دندانی استفاده می‌شود. همچنین در تشخیص بیماری های پوستی و جراحی های زیبایی نیز از این تکنولوژی استفاده می‌شود. در صنایع سرگرمی نیز از اسکنر 3 بعدی برای ساخت مدل های سه بعدی شخصیت های کارتونی و بازی های ویدئویی استفاده می‌شود. همچنین در صنعت فیلم سازی نیز از این تکنولوژی برای ساخت مدل های سه بعدی شخصیت ها و صحنه ها استفاده می‌شود.

اسکن سه بعدی، به عنوان یکی از روش‌های مهم در تولید قطعات سه بعدی، از سال‌های اخیر به شدت پرطرفدار شده است. تاریخچه این فناوری به سال 1960 بازمی‌گردد که اولین دستگاه اسکنر سه بعدی توسط دانشمندی به نام Ivan Sutherland ساخته شد.

اما این فناوری به دلیل پیچیدگی و هزینه بالای آن، تا سال‌های 1990 به صورت گسترده مورد استفاده قرار نگرفت. در این سال‌ها، با پیشرفت فناوری لیزر و دوربین‌های دیجیتال، دستگاه‌های اسکنر سه بعدی با کارایی بالاتر و هزینه کمتر تولید شدند.

در سال 2005، شرکت Next Engine اولین دستگاه اسکنر سه بعدی خود را با نام Desktop 3D Scanner عرضه کرد. این دستگاه با استفاده از فناوری موجود در دوربین‌های دیجیتال، توانایی اسکن قطعات سه بعدی را داشت.

از آن زمان به بعد، با پیشرفت فناوری و کاهش هزینه‌ها، دستگاه‌های اسکن سه بعدی با کارایی بالاتر و هزینه کمتر تولید شده‌اند. این فناوری به عنوان یکی از روش‌های مهم در تولید قطعات سه بعدی، در صنایع مختلف از جمله پزشکی، خودروسازی و هوافضا استفاده می‌شود.

انواع اسکنر های 3 بعدی:

1. لیزری: این نوع اسکنر با استفاده از لیزر و سیستم های دوربین، اطلاعات سه بعدی را از شی جمع آوری می کند.
2. راداری: در این نوع اسکنر از سیگنال های راداری برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی استفاده می شود.
3. اپتیکال: در این نوع اسکنر از دوربین های خاص استفاده می شود که تصاویر سه بعدی را از شی جمع آوری می کنند.
4. مغناطیسی: در این نوع اسکنر از میدان های مغناطیسی برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی استفاده می شود.
5. سونار: در این نوع اسکنر از امواج صوتی برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی استفاده می شود.
6. تصویربرداری مبتنی بر فوتون: در این نوع اسکنر از فوتون های رادیواکتیو برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی استفاده می شود.
7. تصویربرداری مبتنی بر نور: در این نوع اسکنر از نور لیزری یا LED برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی استفاده می شود.
8.  تصویربرداری مبتنی بر حرکت: در این نوع اسکنر، دستگاه به شی مورد نظر نزدیک می شود و با حرکت دستگاه، تصاویر سه بعدی جمع آوری می شود.
9. تصویربرداری مبتنی بر لرزش: در این نوع اسکنر از لرزش های مکانیکی برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی استفاده می شود.
10. تصویربرداری مبتنی بر پخش نور: در این نوع اسکنر از پخش نور برای جمع آوری اطلاعات سه بعدی استفاده می شود.

معایب اسکن 3 بعدی

1. هزینه بالا: اسکن 3 بعدی نسبت به روش‌های سنتی اسکن کردن، هزینه بیشتری دارد.
2. نیاز به تجهیزات خاص: برای اسکن 3 بعدی نیاز به تجهیزات خاصی مانند دستگاه اسکنر 3 بعدی و نرم‌افزارهای مربوطه است که هزینه آن‌ها بالا است.
3. محدودیت در اندازه‌گیری: برخی از اشیاء به دلیل اندازه و شکل پیچیده، قابلیت اسکن 3 بعدی ندارند و این محدودیت در استفاده از این روش را به وجود می‌آورد.
4. دقت پایین‌تر: در برخی موارد دقت اسکن 3 بعدی پایین‌تر از روش‌های دیگر اندازه‌گیری مانند ماشین‌آلات CNC است.
5. زمان بیشتر: برای اسکن 3 بعدی اشیاء پیچیده، زمان بیشتری نسبت به روش‌های دیگر نیاز است که ممکن است باعث تأخیر در پروژه‌ها شود.
6.  نیاز به تخصص فنی: برای اسکن 3 بعدی نیاز به تخصص فنی و آموزش مربوطه است که ممکن است برای برخی افراد دشوار باشد.
7. مشکل در اسکن اجسام شفاف: اسکن 3 بعدی اجسام شفاف مانند شیشه و پلاستیک، دشوار است و ممکن است به دقت پایینی منجر شود.
8. محدودیت در رنگ‌آمیزی: برای رنگ‌آمیزی اشیاء اسکن شده، نیاز به تخصص و نرم‌افزارهای خاص دارید که ممکن است هزینه بالایی داشته باشد.
9. نقص در اسکن اجسام شبه‌منحرف: در برخی موارد، اسکن 3 بعدی اجسام شبه‌منحرف مانند لباس و بدن‌های حیوانات، دشوار است و ممکن است به دقت پایینی منجر شود.
10. محدودیت در استفاده در محیط‌های خارج از آزمایشگاه: برای اسکن 3 بعدی نیاز به محیطی با شرایط خاص مانند نور، دما و رطوبت است که در محیط‌های خارج از آزمایشگاه ممکن است دشوار باشد.

مزایای اسکن 3 بعدی

1. دقت بالا: اسکن 3 بعدی دقت بالایی دارد و به دقت بالاتری نسبت به روش‌های سنتی اندازه‌گیری و ثبت ابعاد اشیاء می‌رسد.
2. زمان‌بندی کوتاه: اسکن 3 بعدی زمان‌بندی کوتاهی دارد و به سرعت اطلاعات لازم را جمع‌آوری می‌کند.
3. قابلیت تکرارپذیری: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی اشیاء مختلف را با دقت یکسان اسکن کرد و این قابلیت تکرارپذیری بسیار مهم است.
4. قابل استفاده در صنایع مختلف: اسکن 3 بعدی در صنایع مختلف مانند خودروسازی، هوافضا، پزشکی و ... قابل استفاده است.
5. قابلیت اسکن اشیاء پیچیده: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی اشیاء پیچیده مانند قطعات خودرو و ... را اسکن کرد.
6. قابلیت تغییر سریع: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی طرح‌ها و مدل‌ها را تغییر داد و نسخه‌های جدید را به راحتی تولید کرد.
7. قابلیت شبیه‌سازی: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی مدل‌های شبیه‌سازی شده را تولید کرد و از آن‌ها در تحلیل و بررسی مشکلات استفاده کرد.
8. قابلیت ذخیره‌سازی: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی اشیاء را در فرمت‌های مختلف ذخیره کرد و به راحتی با دستگاه‌های دیگر به اشتراک گذاشت.
9. کاهش هزینه و زمان توسعه محصول: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی طراحی و توسعه محصول را با کاهش هزینه و زمان انجام داد.
10. دقت بالای اندازه‌گیری: اسکن 3 بعدی قابلیت اندازه‌گیری دقیق اشیاء را دارد و می‌توان به راحتی ابعاد دقیق اشیاء را اندازه‌گیری کرد.
11. قابلیت تشخیص خطا: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی خطاهای طراحی را تشخیص داد و در زمان مناسب اصلاح کرد.
12. قابلیت سفارشی‌سازی: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی محصولات را سفارشی‌سازی کرد و به نیازهای خاص مشتریان پاسخ داد.
13. قابلیت تولید قطعات پایدار: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی قطعات پایدار و با کیفیت بالا تولید کرد.
14. کاهش مواد اولیه: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی محصولات را با کاهش مواد اولیه تولید کرد و هزینه‌های تولید را کاهش داد.
15. قابلیت تولید محصولات پیچیده: با استفاده از اسکن 3 بعدی، می‌توان به راحتی محصولات پیچیده را تولید کرد و به نیازهای بازار پاسخ داد.

مزایا و معایب انواع اسکنر 3 بعدی به شرح زیر است:

• اسکنر لیزری: دارای دقت بالا، سرعت بالا و قابلیت اسکن در فواصل بلند است. با این حال، قابلیت استفاده در فضاهای بزرگ و باز محدود است و نیاز به تنظیمات دقیق و زمان‌بر برای راه‌اندازی دارد.
• اسکنر فوتوگرامتری: دارای دقت بالا، قابلیت اسکن در فواصل نزدیک و عملکرد خوب در شرایط نوری مختلف است. با این حال، نیاز به تنظیمات دقیق و زمان‌بر برای راه‌اندازی دارد و قابلیت استفاده در فضاهای بزرگ و باز محدود است.
• اسکنر ماگنتی: دارای عملکرد خوب در شرایط نوری مختلف، قابلیت اسکن در فواصل بلند و قابلیت استفاده در فضاهای بزرگ و باز است. با این حال، دقت کمتر در اندازه گیری ابعاد و فرم‌های مختلف و نیاز به تجهیزات خاص برای اسکن کردن اشیاء دارد.
• اسکنر فوتوگرامتری ساختمان: دارای دقت بالا، قابلیت اسکن در فواصل نزدیک و عملکرد خوب در شرایط نوری مختلف است. با این حال، نیاز به تنظیمات دقیق و زمان‌بر برای راه‌اندازی دارد و قابلیت استفاده در فضاهای بزرگ و باز محدود است.

با توجه به مزایا و معایب مختلف اسکنرهای 3 بعدی، انتخاب گزینه مناسب بستگی به نیازهای خاص شما دارد. بهترین روش برای انتخاب گزینه مناسب، بررسی دقیق نیازهای خود و با توجه به شرایط و محدودیت‌های موجود، انتخاب گزینه مناسب است.