При описании 3Д сканера мы всегда говорим о возможных сферах применения устройства. Но, что мы упоминаем редко – так это использование метрологического оборудования для задач по сохранению исторического наследия. Сегодня именно такой день, ведь пришло время рассказать об одном из таких заказов.
Какая стояла задача?
К нам обратилась дочь заслуженного мастера спорта СССР Москвина Станислава Васильевича с задачей по созданию копии одной из медалей отца для передачи в музей. Станислав Васильевич – 4-кратный чемпион мира, 6-кратный чемпион Европы, чемпион велогонки мира и бронзовый призер олимпийских игр. Нам довелось работать с золотой медалью Велогонки Мира 1961 года, перейдём же к деталям процесса.
Процесс сканирования
Для сбора информации о геометрии медали мы выбрали ScanLine StaticScan Q12, модель метрологического класса с точностью до 0,004 мм. Две зоны сканирования: 430 × 300 × 160 мм и 160 × 110 × 40 мм подходят для работы как с мелкими, так и средними объектами. А возможность работы в составе роботизированных комплексов позволяет полностью автоматизировать процесс.
Второй подход мы и выбрали, проводили сканирование с помощью системы 3Д контроля ScanLine RobotScan Q12. Для управления роботизированным манипулятором предусмотрено специализированное ПО с интуитивно понятными инструментами. Оно даёт оператору возможность гибко настраивать сценарий сканирования, а также при необходимости подключать этап инспекции детали с формированием итогового отчёта.
К процессу оцифровки медали мы подошли вдумчиво, ведь от качества сканирования напрямую зависел итоговый результат, копия должна была максимально точно воспроизводить оригинал. Для работы выбрали малый диапазон (160 × 110 × 40 мм): именно он обеспечивает ту самую ювелирную точность, которая необходима при работе с небольшими объектами, насыщенными тонким рельефом.
Далее вручную составили алгоритм съёмки: медаль разместили под оптимальным углом на поворотном столе системы, а количество снимков за один оборот поворотного стола подобрали таким образом, чтобы гарантированно захватить все мелкие элементы. Уровень экспозиции выставили так, чтобы равномерно проработать и выступающие, и углублённые участки поверхности, избежав пересветов и потери данных в тенях.
Нижняя поверхность медали не представляла практического интереса – она не несла значимой геометрической информации и не должна была участвовать в дальнейшей обработке. Чтобы не усложнять и не удлинять процесс мы решили не сканировать её, а впоследствии восстановить построением плоскости уже в ПО.
Собранные 3Д данные были совмещены в единое облако точек и оптимизированы. Алгоритмы ПО отработали чётко: совмещение прошло быстро, без «дребезжания» и необходимости ручной правки. На выходе мы получили высокодетализированную цифровую модель, в которой каждый элемент рельефа, каждая линия и каждый декоративный элемент были переданы с точностью, достаточной для следующего этапа – подготовки к 3Д печати.
Готовая к печати 3Д модель с поддержками
Печать копии
Для этой задачи мы выбрали 3D-принтер HeyGears UltraCraft Reflex и специализированную смолу HeyGears UltraPrint-Modeling PARP10 в цвете Pale Purple. Такое сочетание позволило получить изделие с высокой детализацией – именно то, что требовалось для музейного экспоната.
UltraCraft Reflex – универсальный LCD-принтер HeyGears, ориентированный на дизайнеров, инженеров и энтузиастов 3Д печати. Область печати 192 × 121 × 220 мм даёт достаточно пространства даже для относительно крупных задач, а заявленная точность ±16 мкм и диапазон толщины слоя от 25 до 150 мкм позволяют гибко подстраиваться под требования конкретного проекта.
Параметры печати медали
Для такого изделия мы выставили толщину слоя 50 мкм – это удачный компромисс между скоростью печати и детализацией. Смола PARP10 дала приятную матовую поверхность и отличную передачу мелких деталей. Все тонкие элементы: гравировка, надписи, декоративные переходы были воспроизведены с точностью, достойной оригинала.
Постобработка и покраска
После завершения печати мы провели базовую постобработку: аккуратно удалили поддерживающие структуры, зачистили места их крепления и отшлифовали поверхность, чтобы подготовить медаль к финишному покрытию.
Следующим шагом стала покраска. Мы использовали аэрозольную краску золотого цвета, что ещё больше подчеркнуло рельеф, придав медали металлический оттенок. Именно после покраски изделие обрело тот самый законченный вид, которого мы добивались.
Готовая копия
Копия медали отправится в музей комитета по физической культуре и спорту Санкт-Петербурга, где займёт своё место среди экспонатов, сохраняя память о достижениях её владельца.
