Artec Space Spider让伊利诺伊图书馆19世纪铜制书架侧板再续辉煌

作者Loretta Marie Perera

挑战:图书馆设计书架时,计划采用另一座图书馆中1850年代的铜制书架侧板,然而当时,侧板只剩唯一一个。

解决方案:Artec Space Spider, Artec Studio, 3D打印

效果:扫描图书馆中最后一个铜制书架侧板,获得三维数码模型。打印后的新侧板通过出售募集资金,同时也用于新的图书馆,制作新书架。

位于爱荷华州达文波特的东爱荷华社区学院开始在课程中教授增材制造技术,这项技术为他们带来了全新的工作方式和无限可能。

“我教授的课程目标,主要是为当地行业培养入门级以上的建模技术人员。课程最近新增了增材制造技术这部分内容,” 实体造型/增材制造导师Brad McConnell说道。

一个忠实还原老式书架的复制书架

“在增材制造领域,我们最强调的一项技术就是三维扫描,”他解释道。“我们找来一些手工艺品和零部件,扫描后根据三维模型制作新增部分。”

虽然McConnell指出,增材制造目前主要用于原型设计和短期生产,但他认为这项技术还有更广阔的应用前景,包括艺术、消费品个性化定制、文物修复等。很快,他的话就应验了。他的团队被邀请参与一个文物保护项目——为一家古老的图书馆修复一件即将消失在历史长河中的无价之宝。

这件宝贝就是19世纪卡内基基金会赞助的图书馆书架上的铜制装饰侧板。“在1850年代,伊利诺伊州的杰纳西奥小镇得到了一笔资助,用于建立小镇图书馆,” McConnell说道,最初就是这家图书馆需要这些侧板。“几年前,小镇新建了一座图书馆,想根据原先图书馆的书架侧板制作新书架,用来募捐。

“而原先图书馆书架的铜侧板,只剩最后一个了。”

原侧板在1800年代晚期由Carnegie Manufacturing制造

由于大学开设了增材制造模块课程,McConnell和他的学生都掌握了丰富的知识储备,足以找到合适的解决方案。要完成这项工作,必须把精度和细节放在首位。那么,他们选择了哪款扫描仪呢?Artec Space Spider。

Space Spider是一款高分辨率三维扫描仪,采用蓝光技术,完美适合小型物体和大型物体的细节捕获。Space Spider扫描精度高,色彩夺目,能轻松采集复杂几何、锋利边缘,以及通常情况下很难捕获的物体。从人耳到工业部件,Space Spider无疑是一款出色的扫描解决方案,既能独立工作,也能配合其他埃太科(Artec 3D)三维扫描仪使用。

“学生和我完成了侧板扫描,先做出一份电子文档,” McConnell说道。“我们扫描了两件书架上的物体,侧板是其中一件,然后打印了几份。”

刚打印完、等待清洗的侧板(左)。原始铜侧板(中)。清洗完毕的全新侧板,采用SLA 3D打印技术(右)。

对McConnell团队来说,捕获高精度的真实数据,需要先反复尝试。“我发现,调整光线和敏感度后,扫描效果更好,”他说道。“把敏感度调低,光线调高,扫描更精准。我还发现,制作两份效果精准的大扫描,要比多份小扫描好,也更容易对齐。”他补充道,“其余任何物体,扫描起来都是小菜一碟!”

Artec Studio中对齐并处理后,用SLA和FFF打印设备打印修复好的侧板。

侧板扫描打印完成后,可用于各类用途,例如文物保护、募捐等。团队还希望继续保护图书馆的历史,期待制作3D打印的砂模,并用黄铜、青铜或价低的钢和铁,来制作宝贵的书架侧板。

“目前,我已经复制了大约200个书架侧板,没花图书馆一分钱,每个以40美元价格出售,”McConnel表示。

根据原物三维模型新造的书架

通过该项目,McConnell和他的学生找到了以往绝无可能的解决方案。“以往的办法都需要车间测量三件套:千分尺、天平、卡尺这些,”他说道。“但有了Space Spider,我们得以轻松测量以前难以、甚至无法测量的有机形态。”

但这些工作仅仅是一个开始。“我们受邀在当地图书馆进行3D打印和三维扫描的现场演示,”McConnell说道。除了图书馆以外,他还和当地中学合作。“图书馆和当地企业也都加入了这一行列。”