3D-Scanner und -Drucker finden in immer mehr Industrieanwendungen Einsatz. Doch was Artec 3D nun berichtet, ist nun wirklich nicht alltäglich: Dank des 3D-Scanners Artec Eva hat der Alligator "Mister Stubbs" einen neuen Schwanz erhalten.
Die Polizei in Arizona staunte nicht schlecht, als sie einen verdächtigen Truck anhielt und darin 32 Alligatoren entdeckte. Vorab: Alle konnten gerettet werden. Einer jedoch erfuhr besondere Aufmerksamkeit: Er hatte keinen Schwanz mehr. Kurzerhand erhielt er den Namen „Mr. Stubbs“ – vom englischen „stub“ – Stumpf, Stummel.
Um dem Reptil zu helfen, musste eine Prothese zum Umschnallen her. An dieser Stelle kommen 3D-Scanner ins Spiel, die mittlerweile nicht mehr nur in den Bereichen Additive Fertigung und Reverse Engineering wertvolle Dienste leisten.
Dr. Justin Georgi von der Midwestern University in Arizona, der seit Jahren die Bewegung von Alligatoren und anderen Reptilien untersucht hatte, bot seine Hilfe bei der Analyse von Mr. Stubbs an. Unter Verwendung einiger Alligatorproben verschiedener Größen aus seinem Labor als Referenz berechneten die Wissenschaftler die richtige Größe, das richtige Gewicht und die richtige Schwanzdichte für Mr. Stubbs, die im Verhältnis zum Rest seines Körpers ausgewogen und gleichmäßig verteilt sein sollte.
Bisherige Versuche Dr. Georgis, den Schwanz eines Alligators mit einem Laser-3D-Scanner zu scannen, waren fehlgeschlagen, weil die Scanqualität zu schlecht war, um genügend Details zu erfassen.
Hilfe bekam er nun von STAX3D, einem Vertriebspartner von Artec 3D. Das Team nutzte einen 3D-Scanner Artec Eva, um ein hochauflösendes 3D-Modell des „gegossenen Schwanzes“ eines kürzlich verstorbenen, ähnlich großen Alligators herzustellen.
Der Artec 3D-Scanner Eva arbeitet mit Lichtstrahlen,…
...die ein Muster auf die Oberfläche des Objekts werfen. Sobald dieses Lichtmuster auf den Scanner zurückfällt, wird das verzerrte Licht von der Software Artec Studio analysiert, die Form des Objekts identifiziert und in hoher Auflösung mit bis zu 16 Bildern pro Sekunde aufgezeichnet. Dabei ist der Scanner in der Lage, Details von nur 0,5 mm Größe zu erfassen, er kann aber auch für große Objekte, wie den Schwanz eines Königsalligators, oder etwas noch Größeres verwendet werden.
Im “Alligator-Projekt” verarbeitete STAX3D die resultierenden Daten in Artec Studio, modifizierte das 3D-Modell, bearbeitete einige Fehler und passte Größe und Passform so an, dass sie perfekt zu dem passten, was von Mr. Stubbs Schwanz übrig war. Die Spezialisten exportieren die Datei als STL – und daraus wurde schließlich der 3D-gedruckte Schwanz erstellt.
Nach dem 3D-Druck des Custom-Models erstellten die Forscher einen Silikonabdruck, aus dem mehrere prothetische Schwänze für Mr. Stubbs angefertigt wurden.
»Wir waren erstaunt…
...über die Schnelligkeit und Qualität des Artec Scanners im Vergleich zu unserem ersten Versuch«, sagt Dr. Georgi. »Als wir sahen, wie wir das digitale Modell betrachten und modifizieren konnten, waren wir mehr als zufrieden. Die feine Kontrolle über Details von Größe und Form des Schwanzes, wie wir sie mit dem digitalen Verfahren erreichen, gibt uns die Möglichkeit, tatsächlich mit verschiedenen Eigenschaften zu experimentieren, so dass wir auf einer direkteren Ebene verstehen können, wie die Prothese Mister Stubbs beeinflusst.«
In den nächsten 50 bis 60 Jahren seines Lebens,…