3D-Labor
Im Herzen des 3D-Labors des NHMW steht ein hochmoderner Mikrocomputertomograph (MikroCT). Dieses Großgerät wird um 3D-Scanner sowie 3D-Drucker ergänzt.
3D-Scanner
Das NHM Wien verfügt über zwei handgeführte 3D Scanner, welche nicht nur das genaue Erfassen von Objektoberflächen ermöglichen, sondern zusätzlich Farbinformationen liefern. Während des Scanvorgangs werden unterschiedliche Ansichten des Objektes in mehreren Scans festgehalten. Das Ergebnis ist ein 3D-Modell, welches das Objekt akkurat wiederspiegelt. Solche 3D-Modelle ermöglichen nicht nur unterschiedliche Messungen, sondern auch das Anfertigen detailgetreuer 3D-Drucke. Die Tatsache, dass für den Scanvorgang keine Markierungen notwendig sind, ist vor allem bei Museumsmaterial von großem Vorteil, da so die oftmals empfindlichen Oberflächen nicht beschädigt werden.Der Artec Space Spider bietet eine hohe Auflösung und kommt daher vor allem bei kleinen Objekten zum Einsatz. Der Scanvorgang wird auf einem Laptop oder PC live mitverfolgt. Der Scanner arbeitet auf Grundlage von Blaulicht-Technologie und kann selbst komplexe Oberflächen erfassen. Um den Scanvorgang zu vereinfachen und vor allem bei kleinen Objekten genug Referenzpunkte zu haben, kann eine Drehscheibe mit gemusterter Oberfläche eingesetzt werden.
Der Artec Leo verfügt über eine automatische 3D-Verarbeitung, einen eingebauten Akku, Touchscreen und drahtlose Verbindung. Damit ist ein vollkommen mobiles Scannen, auch im Außeneinsatz, möglich. Am eingebauten Touchscreen kann der Scanvorgang beobachtet, und die gescannten Modelle direkt kontrolliert werden. Der Größe der Objekte sind quasi keine Grenzen gesetzt, und es selbst große Flächen erfasst werden. Daher eignet sich dieser Scanner vor allem für große Ausstellungsstücke, die nicht bewegt werden können oder dürfen.
Die Teil-Scans beider Geräte werden im Nachhinein im Programm Artec Studio Professional zueinander ausgerichtet und bearbeitet.
Die fertigen 3D-Modelle, welche mit den 3D-Scannern angefertigt werden, werden im 3D-Museum des NHMW präsentiert und sind Großteils auch zum Herunterladen unter einer CC-BY-NC-Lizenz verfügbar.
3D Scanner – Spezifikationen
| 3D Scanner | Artec Leo | Artec Space Spider |
| 3D-Auflösung | bis zu 0,2 mm | bis zu 0,1 mm |
| 3D-Punkgenauigkeit | bis zu 0,1 mm | bis zu 0,05 mm |
| Texturauflösung | 2,3 mp | 1,3 mp |
| 3D-Rekonstruktionsrate für 3D-Videoaufnahmen | bis zu 44 fps | bis zu 7,5 fps |
| 3D-Rekonstruktionsrate für 3D-Videostreaming | bis zu 80 fps | - |
| Messfeld bei kürzester Entfernung (HxB) | 244 x 142 mm | 90 x 70 mm |
| Messfeld bei größtmöglichem Abstand (HxB) | 838 x 488 mm | 180 x 140 mm |
FDM DM 3D-Drucker
Teil des 3D Labors am NHM Wien sind zwei 3D-Drucker (Raise3D Pro 2 Plus und Raise3D Pro 3 Plus), welche mit dem ein FDM (Fused Deposition Modeling) Verfahren dreidimensionale Objekte drucken können. Das Druckvolumen von 305 × 305 × 605 mm ermöglicht sowohl kleine als auch große 3D-Drucke. Für die Drucke können die unterschiedlichsten Materialien genutzt werden (PLA, ABS, PVA, Holzgefülltes Filament, ...). Am häufigsten kommt der Kunststoff PLA (Polyactid) zum Einsatz.
3D-Drucker – Spezifikationen
| Drucker: | Raise3D Pro 2 Plus und Raise3D Pro 3 Plus |
| Drucktechnologie: | FDM |
| Maximaler Druckbereich: | 305 × 305 × 605 mm |
| Schichtauflösung: | 0,01 mm – 0,25 mm |
| Extruderanzahl: | 2 |
| Druckmaterialien: | ABS, ASA, Glasfasergefüllt, HIPS, Holzgefüllt, Metallpartikel gefüllt, NYLON, PETG, PLA, PP, PVA, TPU |
SLA 3D-Drucker
Um auch das 3D-Drucken kleiner und detaillierter Objekte zu ermöglichen, ist auch ein SLA-Drucker (Phrozen Sonic Mega 8K) Teil des 3D-Labors. Bei diesem Verfahren werden die Schichten, welche den 3D-Druck aufbauen mit UV-Licht ausgeleuchtet, welches ein flüssiges Kunstharz aushärtet. Die fertigen Drucke müssen in der Folge gereinigt und mit UV-Licht nachgehärtet werden.
Es ist zum Beispiel möglich, 3D-Drucke basierend auf MikroCT -Datensätzen oder 3D Scans anzufertigen.
Mit dem 3D-Drucker können unter anderem kleine Strukturen vergrößert, Hands-on-Objekte oder auch Ausstellungsstücke direkt am NHM Wien gedruckt werden. Viele 3D-Scans aus dem Museum werden im 3D-Museum, präsentiert auf der Plattform Sketchfab , auch für den privaten Gebrauch zum 3D-Drucken kostenlos als Download angeboten.
Diese Infrastruktur wurde von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG; F&E-Infrastrukturförderung 2, 2018) innerhalb des Projektes „Micromus: Unlocking the Microcosm – Micro-CT Analyses in Museum Collections“ finanziert.
Kontakt
Viola Winkler
Dr. Andreas Kroh
