Le scan 3D : capturer la réalité pour mieux concevoir, contrôler et produire

Le principe du scan 3D repose sur la capture de données de surface à l’aide de technologies comme la lumière structurée, le laser ou la photogrammétrie. Ces données sont ensuite transformées en un nuage de points, puis en maillage 3D (fichier STL, OBJ, etc.).

Le modèle obtenu peut être utilisé tel quel pour des mesures, des comparaisons ou des simulations, ou bien retravaillé dans un logiciel de CAO pour créer une version modifiable de la pièce.

Lumière structurée
Principe : Un projecteur envoie un motif lumineux (souvent des lignes ou des grilles) sur la surface de l’objet. Une ou plusieurs caméras capturent la déformation du motif causée par la géométrie de l’objet. Ces déformations sont ensuite analysées pour reconstruire la forme en 3D.

• • • Avantages :
      • Très rapide
      • Haute résolution et précision pour les objets de petite à moyenne taille.
      • Sans contact, donc adapté aux objets fragiles.
    • Limites :
      • Sensible à la lumière ambiante.
      • Moins adapté aux grandes surfaces ou aux environnements industriels complexes.

Laser triangulation
Principe : Un faisceau laser est projeté sur l’objet. Une caméra observe le point laser sous un angle fixe. En mesurant l’angle entre le laser et la caméra, le système calcule la distance exacte à chaque point.

• Avantages :
  • Très précis, idéal pour les pièces techniques.
  • Fonctionne bien sur des surfaces mates ou légèrement réfléchissantes.
• Limites :
  • Moins efficace sur les surfaces très brillantes ou transparentes.
  • Portée limitée, souvent utilisé pour des objets de petite taille.

Laser à temps de vol (Time-of-Flight)
Principe : Le scanner envoie des impulsions laser vers l’objet et mesure le temps que met chaque impulsion à revenir. Ce temps est converti en distance, permettant de cartographier l’environnement en 3D.

• Avantages :
  • Très adapté aux grandes surfaces ou environnements (bâtiments, installations industrielles).
  • Moins sensible aux conditions de lumière.
• Limites :
• • Moins précis que les autres méthodes pour les petits objets.
  • Résolution plus faible, souvent utilisé pour des relevés globaux.

• Photogrammétrie
  Principe : Plusieurs photos de l’objet sont prises sous différents angles. Un logiciel analyse les points communs entre les images pour reconstruire la géométrie en 3D.
  • Avantages :
  • Très économique (utilisable avec un simple appareil photo).
  • Très bon rendu visuel (textures réalistes).

• Limites :
  • Moins précis que les scanners laser ou à lumière structurée.
  • Long temps de traitement et dépendance à la qualité des images.

Scan 3D par bras articulé ou palpeur
Principe : Un bras mécanique équipé d’un capteur (optique ou tactile) suit la surface de l’objet point par point. Chaque position est enregistrée pour créer le modèle 3D.

• Avantages :
  • Très grande précision, utilisé en métrologie industrielle.
  • Adapté aux pièces mécaniques complexes.
• Limites :
  • Lent, car le scan est manuel.
  • Nécessite un environnement stable et contrôlé.

Le scan 3D est utilisé à toutes les étapes du cycle de vie d’un produit :

• Lors de la rétroconception, il permet de recréer un modèle CAO à partir d’une pièce existante, même si les plans d’origine sont manquants.
• En contrôle qualité, il permet de comparer une pièce produite à son modèle théorique, en détectant les écarts dimensionnels avec une grande précision.
• Pour la maintenance industrielle, il facilite la reproduction de pièces usées ou cassées, en particulier lorsqu’elles ne sont plus disponibles sur le marché.
• Dans le cadre de la fabrication additive, il permet de numériser des formes complexes pour les modifier, les optimiser ou les reproduire par impression 3D.
• En métrologie, il offre une alternative rapide et non destructive aux méthodes de mesure traditionnelles, tout en conservant une grande précision.

• Allègement des pièces : réduction du poids sans compromettre la résistance mécanique, idéal pour l’aéronautique, l’automobile ou le sport.

• Réduction des délais de fabrication : passage direct du fichier numérique à la pièce physique, sans outillage ni moule.

• Diminution des coûts de prototypage : itérations rapides et économiques, même sur des géométries complexes.

• Production à la demande : fabrication uniquement des pièces nécessaires, au moment voulu, sans surstock.

• Réduction des stocks : remplacement des pièces obsolètes ou rares par impression à la demande.

• Liberté de conception : création de formes complexes, optimisées topologiquement, impossibles à réaliser en usinage traditionnel.

• Personnalisation de masse : adaptation des pièces à chaque utilisateur ou application, sans surcoût.

• Intégration de fonctions multiples : réduction du nombre de composants en intégrant plusieurs fonctions dans une seule pièce.

Chez INOVSYS, nous mettons à votre disposition notre expertise en numérisation 3D pour répondre à tous vos besoins industriels, qu’il s’agisse de rétroconception, de contrôle qualité, de métrologie ou de reproduction de pièces.

Nous maîtrisons les principales technologies de scan 3D — lumière structurée, laser, photogrammétrie — et nous vous accompagnons dans le choix de la solution la plus adaptée à votre application, à vos contraintes techniques et à vos objectifs de performance.

Que vous soyez dans l’aéronautique, l’automobile, le médical, l’énergie ou tout autre secteur industriel, nous vous aidons à exploiter tout le potentiel du scan 3D pour gagner en précision, en réactivité et en compétitivité.