La société suédoise nioform se consacre à la modélisation 3D et à la fabrication robotique de moules, de sculptures et de modèles artistiques. Récemment, nioform a été chargée de scanner en 3D cinq grandes sculptures en bronze datant des années 1800. Joakim, le fondateur de l’entreprise, a misé sur le EinScan H pour cette mission qui a duré 10 heures.

• – Entreprise: nioform
• – Taille de l’entreprise: Entreprise individuelle
• – Localisation: Mariestad, Suède
• – Offre de service: Fraisage CNC pour les artistes, architectes, et designers
• – Besoin: Remplacement d’outils de scan 3D obsolètes
• – Solution: SHINING 3D EinScan H
• – Résultats:
  • > Temps de scan réduit de 50-75 %
  • > Flux de travail plus fiable avec prévisualisation en temps réel
  • > Professionnalisation du service de scan 3D

Introduction

Joakim dirige à lui seul nioform, une petite entreprise dédiée à la modélisation et à la fabrication 3D à l’aide d’un bras robotique industriel. Il travaille le polystyrène pour le revêtement plastique, crée des modèles en polyuréthane pour la fonte du bronze, fabrique des objets uniques en bois, et bien d’autres choses encore – c’est un véritable maker, désireux de concrétiser toutes sortes de projets.

À l’aide d’outils numériques, Joakim reproduit physiquement les idées de ses clients. Il scanne généralement les modèles en 3D et prépare les données de numérisation pour le fraisage CNC. Il les fabrique ensuite dans ses locaux à l’aide de ses deux robots industriels ou les envoie à des fonderies locales.

Un client a récemment fait appel à nioform pour capturer un ensemble de cinq sculptures en bronze datant des années 1800. Le client avait besoin de sécuriser les données 3D des sculptures pour une reproduction future, et bien sûr sans endommager les originaux. Ces grandes sculptures se trouvaient à l’extérieur et mesuraient entre 1 et 1,5 mètre de haut – un projet de grande envergure !

Les différentes technologies de scan 3D envisagées

Joakim utilise la technologie de numérisation 3D depuis une quinzaine d’années, depuis le premier kit de numérisation 3D DAVID. Il a travaillé avec les premières versions de ce scanner à lumière structurée DAVID (un appareil de bureau stationnaire) ainsi qu’avec la photogrammétrie.

Ces deux technologies fonctionnent bien pour des objets de petite ou moyenne taille. Cependant, chacune présente des inconvénients incompatibles avec le projet de sculptures en bronze que nous traitons ici.

Par exemple, une grande partie du flux de travail avec le scanner DAVID implique un repositionnement manuel et un alignement des données. “Bien que le scanner DAVID soit une solution de rechange pour [certains] objets, il s’agit d’un processus très lent et obsolète“, explique Joakim. En tant que chef d’entreprise individuel et fabricant passionné, Joakim préfère consacrer son temps à l’artisanat.

Quant à la photogrammétrie, les objets doivent présenter un motif reconnaissable. Les objets lisses et unicolores – comme une sculpture en bronze – sont difficiles (voire impossibles) à capturer avec la photogrammétrie. De plus, comme le souligne Joakim, ” on ne peut pas savoir, pendant la séance de photographie, si l’on a assez d’images ou non “.

Le processus complet de photogrammétrie peut prendre plusieurs heures, et vous ne saurez si vous avez pris suffisamment d’images qu’une fois le processus de calcul terminé. Devoir recommencer toute une session de photos prend du temps et peut être frustrant, surtout lorsqu’il s’agit d’objets de grande taille et/ou complexes. Ce n’est pas toujours possible, non plus, lorsque vous n’avez plus accès à l’objet ou que le client est éloigné.

Compte tenu de ces limites, ni le scanner DAVID ni la photogrammétrie n’auraient été des outils appropriés pour capturer les sculptures en bronze.

Une solution de numérisation 3D adéquate

“Il me fallait une méthode de numérisation 3D rapide et fiable. Quelque chose qui donne un retour d’information en temps réel et qui me permette de numériser tous les types de surfaces qui se retrouvent généralement dans mon atelier”, explique Joakim.

Le hasard a voulu que l’un de ses clients ait récemment acheté un EinScan H de SHINING 3D pour ses propres besoins, et qu’il en soit très satisfait.

Il s’agit d’un scanner 3D portable qui utilise à la fois la lumière LED structurée et la lumière infrarouge pour capturer des géométries en 3D.

Par l’intermédiaire de son client, Joakim a pu se faire une première idée de la qualité des résultats du EinScan H et a été intrigué par son rapport qualité/prix.

Pour le mettre à l’épreuve, Joakim l’a d’abord testé sur un objet de 3 mètres sur 4. Il a été ravi de constater que la numérisation était réussie dès la première tentative, et ce sans marqueurs.

Quelques séances de numérisation plus tard, Joakim était convaincu. “L’Einscan H donne un retour d’information en temps réel pendant la numérisation, avec pratiquement aucune configuration nécessaire. Sa précision [(de jusqu’à 0,05 mm)] est plus que suffisante pour mes besoins. Je peux numériser des surfaces monochromes de n’importe quelle taille et de n’importe quelle forme – même à l’extérieur, en tenant compte des conditions d’éclairage.”

Il apprécie également le fait que les données puissent être alignées automatiquement et traitées directement dans le logiciel du scanner.

Surmonter les défis de la numérisation 3D en extérieur

Si le scanner SHINING 3D EinScan H répondait parfaitement aux besoins de Joakim, les sculptures en bronze n’en posaient pas moins quelques défis.

Le premier concernait les conditions d’éclairage – un facteur important pour tout scanner 3D. Comme les grandes sculptures en bronze se trouvaient à l’extérieur, la lumière du jour pouvait potentiellement interférer avec la lumière structurée.

Joakim a contourné ce problème en commençant sa session de numérisation au crépuscule et en la poursuivant tout au long de la nuit. Il a pu numériser les cinq sculptures en 3D en une seule séance de 10 heures.

Le deuxième défi portait sur l’alimentation électrique de l’ordinateur et du scanner 3D. Quatre des statues étaient suffisamment proches pour permettre l’installation d’un câble de 70 mètres de long, mais la cinquième était hors de portée.

La solution a consisté à utiliser un générateur d’électricité portable, malgré des appréhensions initiales : “Je craignais que cette source d’énergie ne soit trop “sale” pour l’équipement, mais j’ai appris que les blocs d’alimentation et les transformateurs peuvent supporter à peu près n’importe quoi. Ça n’a posé aucun problème”.

Au final, Joakim aura passé environ 2 heures par sculpture, en comptant tous les déplacements et la gestion de l’énergie. Selon lui, “une numérisation typique d’un objet de taille moyenne aurait pris environ 3 à 4 heures avec la photogrammétrie, à condition que la surface soit appropriée et que les résultats soient satisfaisants du premier coup”.

Il a ainsi réduit son temps de numérisation d’au moins 50 à 75 %, tout en bénéficiant d’un processus plus fluide et agréable. “La photogrammétrie n’aurait pas été une option raisonnable dans ce cas. La solution Einscan était le seul moyen pour moi de faire ce travail”, a-t-il ajouté.

Conclusion

L’entreprise de Joakim, nioform, se consacre à la construction d’objets en 3D à partir d’idées et/ou de scans 3D. Ses anciennes méthodes de numérisation 3D se sont révélées inefficaces pour plusieurs cas d’utilisation et objets, tels que ces sculptures en bronze.

Avec le scanner SHINING 3D EinScan H, il n’a plus à se soucier de la taille, de la forme ni de la surface de l’objet. Par ailleurs, il gagne un temps considérable qu’il peut désormais consacrer à d’autres projets.

Joakim aimerait expérimenter de nouvelles façons d’utiliser son scanner 3D. Il pense notamment à la numérisation 3D faciale avec le mode infrarouge, sans danger pour les yeux. “L’idée serait de scanner des sujets vivants et de les reproduire en argile à l’aide d’une fraiseuse robotisée, comme base pour des touches finales et manuelles par l’artiste”.

Nous sommes impatients de découvrir les prochains projets de nioform !

Si vous estimez que vos processus actuels de numérisation 3D prennent trop de temps et d’efforts, n’hésitez pas à nous contacter pour une démonstration gratuite. Notre gamme de scanners 3D prêts à l’emploi peut vous aider à optimiser votre travail et vous permettre de vous concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée.