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哪些被掃描物體需要在三維掃描前做噴粉處理？如何噴粉？噴粉之后對精度是否有影響？
先臨課堂
2025.10.11
第
1
期
-THE FIRST-
三維掃描中噴粉的那些事兒
在掃描的工作開始前，工程師通常需要對被掃描樣件進行評估，從而開展掃描前的準備。我們也經(jīng)常會聽到工程師說，某個樣件需要先噴粉處理。
那么，哪些被掃描物體需要在掃描前做噴粉處理？又該如何噴粉？噴粉之后對精度是否有影響？現(xiàn)在讓我們一一探究一番。
一般來說，遇到某些暗黑色、高反光、透光的材質(zhì)，需要掃描前的噴粉處理。為什么這三類被掃描物體需要噴粉呢？
我們首先來了解一下目前我們光學三維掃描設(shè)備的原理。
通俗的講，光學掃描儀的原理是：掃描設(shè)備投射特定光線到被測物體表面，物體將光線反射后由掃描設(shè)備的相機接收，在經(jīng)由掃描軟件的特殊算法在軟件中重現(xiàn)被測物體的三維數(shù)據(jù)。因此，掃描設(shè)備可以接收到被測物體的反射光線是獲取三維數(shù)據(jù)的必要因素。
而暗黑色、高反光和透光材質(zhì)的物體將不符合這個原理的要求，分析如下：
1、 暗黑色物體
黑色的物體對于光的吸收很大，對于光的反射率很低，因此，對于暗黑色物體，在不經(jīng)處理的情況下，掃描設(shè)備獲取到的反射光線很有限，無法正確建立三維模型。
目前市面上名叫Black2.0的顏料，可以吸收99.9%的光線。我們可以通過對比圖看一下不同的吸光率對于光線反射的區(qū)別。
2、 高反光物體
高反光物體由于表面光滑產(chǎn)生鏡面反射，反射光線角度特定，無法保證掃描設(shè)備的相機可以同時獲取，“入射-反射”的完整鏈條的缺失，無法實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的重建。
3、 透光物體
透光材質(zhì)屬性決定了光大部分會直接通過材質(zhì)折射，掃描設(shè)備無法捕捉到反射的光線。
在掃描中遇到以上物體，則需要噴粉，即使用顯像劑。顯像劑的作用是在被掃描物體表面附著一層白色的粉末從而改變暗黑色、高反光和透光材質(zhì)的表面屬性，利于光學掃描儀高質(zhì)量的數(shù)據(jù)獲取。
目前，噴粉方式主要有手動噴涂和自動噴涂，其中手動噴涂是指手持顯像劑噴瓶，長按噴嘴，將顯像劑噴涂在工件表面，通過手持角度以及滑動速度控制噴涂效果，對于技術(shù)要求較高，使用適應(yīng)性更廣，這里我們主要介紹手動噴涂方式。
操作流程（以DP5-5為例）：
-噴顯像劑前，需要先搖勻顯像劑，使得顯像劑粉末充分溶解。
-噴顯像劑時，在距離噴涂工件15-20cm左右位置，長按噴嘴勻速劃過工件表面，來回噴涂直至覆蓋整個工件。（噴涂過程中由于液體覆蓋在工件表面還未揮發(fā)，直接用手接觸工件會留下指紋而影響后續(xù)掃描數(shù)據(jù)效果，可戴橡膠手套或等液體揮發(fā)后再觸碰工件。）
-噴涂完成后，顯像劑應(yīng)均勻覆蓋工件，表面平滑。
1
高反光工件
2
噴粉過程
3
噴完效果
4
掃描數(shù)據(jù)效果
■Tips
1. 噴粉前應(yīng)搖勻顯像劑，避免粉末因未溶解而成顆粒狀影響掃描數(shù)據(jù)質(zhì)量；
2. 冬天由于溫度過低粉末無法充分溶解，而造成噴涂在工件表面顆粒很多，可以適當加熱顯像劑，如將顯像劑瓶放入溫水中或用吹風機稍微加熱使粉末充分溶解；
3. 噴涂速度應(yīng)均勻，避免工件因顯像劑噴涂不足而影響掃描數(shù)據(jù)；
4. 噴涂距離不宜過近，噴涂過程因滑動噴涂，需避免太近或同一位置噴涂太多顯像劑而形成積液，影響數(shù)據(jù)精度。
正常情況
顯像劑粉末未充分溶解
位置太近或同一位置噴太多顯像劑
考慮到檢測中對于精度具有高要求，噴上一層顯像劑對于精度是否有影響？為了驗證這個問題，我們對于常用的DPT-5和鈦粉進行了測試。
我們以O(shè)ptimScan 5M計量級高精度藍光三維掃描儀為測試設(shè)備，分別對陶瓷塊多次噴涂DPT-5/鈦粉來測試噴顯像劑對精度的影響。
經(jīng)測試得到以下結(jié)果：
1. 噴不同顯像劑對尺寸影響不同，鈦粉對結(jié)果影響最小，掃描精度要求比較高的樣件推薦噴鈦粉；
2. 鈦粉噴一次尺寸增加1~2um, 噴DPT-5一次尺寸增加5~6um。
本期的【技術(shù)講堂】具體講解了噴粉的內(nèi)容，幫助大家在三維掃描中遇到暗黑色、高反光、透光的樣件時，也可以從容應(yīng)對，獲取數(shù)據(jù)。
【技術(shù)講堂】第一期就到這里啦，我們下期見。溫馨提示：干貨內(nèi)容，建議收藏并轉(zhuǎn)發(fā)~
