RU2784398C1 - A 3d scanning tool and a 3d scanning method using it - Google Patents
A 3d scanning tool and a 3d scanning method using it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784398C1 RU2784398C1 RU2021139256A RU2021139256A RU2784398C1 RU 2784398 C1 RU2784398 C1 RU 2784398C1 RU 2021139256 A RU2021139256 A RU 2021139256A RU 2021139256 A RU2021139256 A RU 2021139256A RU 2784398 C1 RU2784398 C1 RU 2784398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scanning
- adamantane
- absolute isopropanol
- aerosol
- composition
- Prior art date
Links
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N Adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 37
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 238000005092 sublimation method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims abstract description 11
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N cyclopentane Chemical compound C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims description 8
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 22
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- IBMXMCXCSPGCDQ-UHFFFAOYSA-N 3-cyclopentylpropan-1-ol Chemical compound OCCCC1CCCC1 IBMXMCXCSPGCDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinylpyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000000779 depleting Effects 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- -1 therefore Substances 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области технологий 3D-печати и может использоваться практически в любых отраслях промышленности для изготовления трехмерных изделий и объектов различного назначения. Более конкретно изобретение относится процессу подготовки объекта к 3D-печати, а именно, к исчезающему средству для 3D-сканирования и способу его использования.The invention relates to the field of 3D printing technologies and can be used in virtually any industry for the manufacture of three-dimensional products and objects for various purposes. More specifically, the invention relates to a process for preparing an object for 3D printing, namely, to a disappearing 3D scanning tool and a method for using the same.
Уровень техникиState of the art
Концепция 3D-печати была изложена Дэвидом Джонсом (David Е.Н. Jones) в 1974 году. Однако методы и материалы для изготовления моделей были разработаны только в начале 1980-х годов. Термин "3D-печать" охватывает многочисленные процессы и методы, которые предлагают широкий спектр возможностей для производства деталей и изделий из различных материалов. В последние годы эти процессы значительно развились и в настоящее время могут играть решающую роль во многих областях применения.The concept of 3D printing was introduced by David E.N. Jones in 1974. However, methods and materials for making models were not developed until the early 1980s. The term 3D printing encompasses numerous processes and techniques that offer a wide range of possibilities for producing parts and products from a variety of materials. These processes have evolved significantly in recent years and can now play a decisive role in many applications.
3D-печать, также известная как аддитивное производство, представляет собой процесс создания физического объекта из трехмерной цифровой модели или модели САПР. Он включает в себя различные компьютерные технологии, в которых материал соединяется или затвердевает для создания реального объекта.3D printing, also known as additive manufacturing, is the process of creating a physical object from a 3D digital or CAD model. It includes various computer technologies in which material is combined or solidified to create a real object.
Вместе с тем для осуществления 3D-печати требуются специальные подготовительные операции, такие, в частности, как 3D-сканирование объекта, которое в свою очередь требует использования средств, которые улучшают и ускоряют качество сканирования и без которых зачастую выполнить сканирование, а соответственно, и печать, невозможно. К таким средствам относятся различные спреи для 3D-сканирования.At the same time, 3D printing requires special preparatory operations, such as, in particular, 3D scanning of an object, which in turn requires the use of tools that improve and speed up the quality of scanning and without which scanning is often performed, and, accordingly, printing. , impossible. These tools include various sprays for 3D scanning.
Наиболее популярны и распространены два типа сканирования, это оптическое с использованием структурного света и лазерное. В первом случае на объект проецируется координатная сетка, которая считывается камерами и в зависимости от искривления строится облако точек, которое потом конвертируется в трехмерный объект. Лазерный сканер вместо проецирования световой сетки проецирует лазерную сетку методом триангуляци и приемником считывает скорость с которой приходит отклик луча обратно и тем самым вычисляя удаленность до той или иной части объекта в итоге на базе вычислений так же формируется облако точек из которого в дальнейшем вычисляется сам объект. И та и другая технология имеют минусы при работах с некоторыми типами объектов, для оптических сканеров довольно сложно увидеть черный цвет и глянцевые или прозрачные поверхности, на глянце проецируемая сетка имеет сильные помехи, что затрудняет точность вычислений, а на прозрачную поверхность структурированный свет просто не проецируется, а проходит сквозь нее. У лазерных сканеров похожая проблема и точность вычислений резко падает при сканировании прозрачных, зеркальных и глянцевых поверхностей, по сути по той же причине сильных искажений лазерного луча, хотя для лазерного луча, черный цвет поверхности не проблема, и глянцевую поверхность он считывает намного лучше, чем оптические. В итоге конечно чаще всего матирования требуют объекты при оптическом сканировании, но и лазерные сканеры тоже имеют такую необходимость хоть и в меньшей мере.The two most popular and widespread types of scanning are optical using structural light and laser. In the first case, a coordinate grid is projected onto the object, which is read by cameras and, depending on the curvature, a point cloud is built, which is then converted into a three-dimensional object. The laser scanner, instead of projecting a light grid, projects a laser grid using the triangulation method and the receiver reads the speed at which the beam response comes back and thereby calculates the distance to one or another part of the object. As a result, based on the calculations, a cloud of points is also formed from which the object itself is subsequently calculated. Both technologies have disadvantages when working with certain types of objects, it is quite difficult for optical scanners to see black and glossy or transparent surfaces, the projected grid has strong noise on glossy surfaces, which complicates the accuracy of calculations, and structured light is simply not projected onto a transparent surface. and passes through it. Laser scanners have a similar problem and the accuracy of calculations drops sharply when scanning transparent, mirror and glossy surfaces, in fact, for the same reason of strong distortion of the laser beam, although for a laser beam, the black color of the surface is not a problem, and it reads a glossy surface much better than optical. As a result, of course, objects most often require matting during optical scanning, but laser scanners also have such a need, albeit to a lesser extent.
Для этих целей используют специальные спреи, которые распыляют на сканируемый объект. Задача спрея при 3D-сканировании максимально матировать поверхность для того, чтобы свет или лазер, проецируемый на поверхность, имели как можно меньше искажений, и чем тоньше слой и чем мельче и однороднее матирующие частицы, тем выше точность сканирования.For these purposes, special sprays are used, which are sprayed onto the scanned object. The task of the spray during 3D scanning is to matte the surface as much as possible so that the light or laser projected onto the surface has as little distortion as possible, and the thinner the layer and the finer and more uniform the matting particles, the higher the scanning accuracy.
Отдельная проблема - это удаление матирующих частиц, которыми покрывают объекты, поэтому наиболее лучший вариант, когда матирующие частицы исчезают с объекта самостоятельно.A separate problem is the removal of matting particles that cover objects, so the best option is when matting particles disappear from the object on their own.
Таким образом, ввиду востребованности указанной технологии 3D-печати во многих сферах промышленности и искусства создание новых средств для 3D-сканирования является актуальной проблемой.Thus, in view of the demand for this 3D printing technology in many areas of industry and art, the creation of new tools for 3D scanning is an urgent problem.
Известны патентные разработки в этой области, например, известны патентные документы Кореи: заявка KR 20210091901 А, опубликовано 23.07.2021, заявка KR 20170049833 А, опубликовано 11.05.2017, заявка KR 20170032594 А, опубликовано 23.03.2017, заявка KR 20150079059 А, опубликовано 08.07.2015. В указанных документах раскрыты составы спреев для 3D-сканирования. Известные составы, как правило, содержат действующее вещество и растворитель. Известные составы не являются исчезающими и остаются на объекте после сканирования, что усложняет процесс и требует удаления средства с объекта.Patent developments in this area are known, for example, Korean patent documents are known: application KR 20210091901 A, published on 07/23/2021, application KR 20170049833 A, published on 05/11/2017, application KR 20170032594 A, published on 03/23/2017, application KR 20590.9 published 07/08/2015. These documents disclose 3D scanning spray formulations. Known compositions, as a rule, contain the active substance and the solvent. Known compositions are not disappearing and remain on the object after scanning, which complicates the process and requires the removal of the agent from the object.
Наиболее близким аналогом предложенной разработке является производимый нами безпигментный антибликовый (матирующий) исчезающий спрей Ghost, который разработан нами специально для 3D-сканирования сложных объектов, с которых невозможно его механическое удаление губкой/ветошью или смыванием. Основой указанного спрея Ghost является адамантан. Матовый слой, возникающий в результате применении спрея, исключает появление бликов и обеспечивает высокую точность сканирования на зеркальных и отражающих поверхностях (стекло, металл, полировка и др.). 3D-спрей подходит для использования со всеми типами 3D-сканеров, включая лазерные в красном и голубом диапазоне и оптические системы белого света. Информация об указанном спрее находится в свободном доступе в сети Интернет, его краткое описание содержится например на сайте https://market.vandex.ru. Основой указанного спрея Ghost является адамантан.The closest analogue of the proposed development is our non-pigmented anti-reflective (matting) disappearing spray Ghost, which was developed by us specifically for 3D scanning of complex objects from which it cannot be mechanically removed with a sponge / rag or by rinsing. The base of said Ghost spray is adamantane. The matte layer resulting from the application of the spray eliminates glare and ensures high scanning accuracy on mirror and reflective surfaces (glass, metal, polishing, etc.). The 3D spray is suitable for use with all types of 3D scanners, including red and blue lasers and white light optical systems. Information about the specified spray is freely available on the Internet, its brief description is contained, for example, on the site https://market.vandex.ru. The base of said Ghost spray is adamantane.
Как уже было указано выше, отдельная проблема при использовании подобных спреев - это удаление матирующих частиц, которыми покрывают объекты, поэтому наиболее лучший вариант, когда матирующие частицы исчезают с объекта самостоятельно, что и обеспечивают кристаллы адамантана, в этом случае достаточно просто подождать несколько часов и объект будет чистым.As mentioned above, a separate problem when using such sprays is the removal of matting particles that cover objects, so the best option is when the matting particles disappear from the object on their own, which is what adamantane crystals provide, in this case, just wait a few hours and the object will be clean.
Но это не решает вторую проблему, так как большие объекты, такие, как автомобили, мотоциклы, вертолеты, грузовые автомобили и т.д., требуют довольно много времени для нанесения спрея и чаще всего при сканировании используется один специалист, и после того, как объект заматирован еще требуется поставить метки (маркеры) для того, чтобы сканер имел более четкую привязку к тем или иным частям объекта, а так как адамантан полностью сублимирует в зависимости от окружающей среды по разному, от 1 до 3 или 4 часов, то пока объект будет полностью матирован и расставлены метки адамантан уже почти полностью испаряется и матового слоя уже почти нет.But this does not solve the second problem, because large objects, such as cars, motorcycles, helicopters, trucks, etc., require quite a lot of time to spray and most often one specialist is used during scanning, and after the object is matted, you still need to put marks (markers) in order for the scanner to have a clearer reference to certain parts of the object, and since adamantane completely sublimes depending on the environment in different ways, from 1 to 3 or 4 hours, then while the object will be completely matted and marked adamantane is already almost completely evaporated and the matte layer is almost gone.
Так как адамантан полностью сублимируется примерно за 1-4 часа то уже в процессе незавершенной сублимации некоторые участки обработанного объекта полностью освобождены от адамантана, что при длительном 3D-сканировании негативно влияет на качество и приходится постоянно обрабатывать дополнительно спреем в связи с чем увеличивается расход спрея да и сам процесс сканирования становится нестабильным с точки зрения качества.Since adamantane is completely sublimated in about 1-4 hours, already in the process of incomplete sublimation, some areas of the processed object are completely freed from adamantane, which negatively affects the quality during long-term 3D scanning and has to be constantly treated with an additional spray, which increases the spray consumption yes and the scanning process itself becomes unstable in terms of quality.
Эти обстоятельства и являются главными недостатками известного спрея Ghost.These circumstances are the main disadvantages of the well-known Ghost spray.
Таким образом, задачей предложенного изобретения является преодоление недостатков известного уровня техники и создание средства для 3D-сканирования, которое легко удаляется с объекта, когда это требуется, и при этом обеспечивается возможность более продолжительного сканирования без исчезновения средства, что позволяет сканировать большие объекты.Thus, it is an object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art and provide a 3D scanning tool that is easily removed from the object when required, while allowing longer scanning without the tool disappearing, which allows scanning large objects.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Для решения этой проблемы и достижения поставленных задач мы предлагаем покрывать высаженные кристаллы адамантана полимерной пленкой, которая не дает адамантану сублимировать и полностью останавливает этот процесс и при необходимости можно растворить пленку и запустить процесс сублимации для удаления кристаллов адамантана.To solve this problem and achieve the goals set, we propose to cover the precipitated adamantane crystals with a polymer film, which prevents the adamantane from sublimating and completely stops this process, and if necessary, the film can be dissolved and the sublimation process started to remove the adamantane crystals.
Техническим результатом изобретения является обеспечение средства для 3D-сканирования, которое легко удаляется с объекта, когда это требуется, и при этом обеспечивается возможность более продолжительного сканирования без исчезновения средства, что позволяет сканировать большие объекты. Также обеспечивается длительное 3D-сканирование без негативного влияния на качество и без необходимости постоянной обработки дополнительным количеством спрея, в связи с чем уменьшается расход спрея, а сам процесс сканирования становится стабильным с точки зрения качества. Также результатом является относительная экологичность средства и расширение ассортимента средств для 3D-сканирования.The technical result of the invention is to provide a means for 3D scanning, which is easily removed from the object when required, and at the same time provides the possibility of longer scanning without the disappearance of the means, which allows scanning large objects. It also provides long-term 3D scanning without negative impact on quality and without the need for constant treatment with additional spray, therefore, spray consumption is reduced, and the scanning process itself becomes stable in terms of quality. Also, the result is the relative environmental friendliness of the tool and the expansion of the range of tools for 3D scanning.
Более конкретно предлагается многокомпонентное средство для 3D-сканирования, включающее три состава:More specifically, a multi-component 3D scanning tool is provided, comprising three formulations:
- первый состав содержит адамантан, растворенный в циклопентане и затем разбавленный абсолютированным изопропанолом, который играет роль капленосителя,- the first composition contains adamantane dissolved in cyclopentane and then diluted with absolute isopropanol, which acts as a drop carrier,
- второй состав состоит из поливинилпирролидона (ПВП), растворенного в абсолютированном изопропаноле, и- the second composition consists of polyvinylpyrrolidone (PVP) dissolved in absolute isopropanol, and
- третий состав состоит из абсолютированного изопропанола, необязательно смешанного с дистиллированной водой.- the third composition consists of absolute isopropanol, optionally mixed with distilled water.
Также предложен способ 3D-сканирования с использованием средства, который включает, по меньшей мере, следующие стадии:Also provided is a 3D scanning method using the tool, which includes at least the following steps:
- на объект, подлежащий 3D-сканированию, наносят первый состав в виде аэрозоля для высаживания адамантана на объекте;- on the object to be 3D-scanned, apply the first composition in the form of an aerosol for planting adamantane on the object;
- на образовавшиеся кристаллы адамантана наносят второй состав в виде аэрозоля для образования полимерной пленки и остановки процесса сублимации адамантана;- the second composition is applied to the formed adamantane crystals in the form of an aerosol to form a polymer film and stop the adamantane sublimation process;
- осуществляют 3D-сканирование объекта;- carry out 3D-scanning of the object;
- после завершения процесса 3D-сканирования для удаления адамантана с объекта сканирования наносят третий состав в виде аэрозоля, растворяющий полимерную пленку, что позволяет снова запустить процесс сублимации адамантана.- after completion of the 3D scanning process, to remove adamantane from the scanned object, a third composition is applied in the form of an aerosol that dissolves the polymer film, which allows you to restart the adamantane sublimation process.
Адамантан (Per. номер CAS - 281-23-2) - химическое соединение, насыщенный трициклический мостиковый углеводород с формулой С10Н16. Молекула адамантана состоит из трех циклогексановых фрагментов, находящихся в конформации «кресло». Адамантан медленно сублимирует (переходя из твердого вещества в газообразное минуя плавление и кипение) уже при комнатной температуре. Поэтому, если нанести его тонким слоем на поверхность, то через какое-то время он с этой поверхности испарится.Adamantane (Per. CAS number - 281-23-2) is a chemical compound, a saturated tricyclic bridging hydrocarbon with the formula C 10 H 16 . The adamantane molecule consists of three cyclohexane fragments in the chair conformation. Adamantane slowly sublimates (passing from a solid to a gas without melting and boiling) already at room temperature. Therefore, if you apply it in a thin layer on the surface, then after some time it will evaporate from this surface.
Изопрапанол в составе спрея выполняет функции капленосителя. Основное его предназначение доставить раствор адамантана до поверхности сканируемой модели. Основная причина выбора изопропанола, кроме физических свойств, - доступность на рынке. Абсолютированный изопропанол используется по причине того, что 3D-сканирование - это очень тонкий и чувствительный процесс и более высокая чистота изопропанола позволяет повысить качество и равномерность наносимого аэрозоля. Также абсолютированный изопропанол обладает лучшими растворяющими свойствами в отношении ПВП, что ускоряет растворение и удаление пленки.Isoprapanol in the composition of the spray acts as a drop carrier. Its main purpose is to deliver adamantane solution to the surface of the scanned model. The main reason for choosing isopropanol, apart from the physical properties, is the availability on the market. Absolute isopropanol is used because 3D scanning is a very delicate and sensitive process, and the higher purity of isopropanol improves the quality and uniformity of the applied aerosol. Also, absolute isopropanol has better dissolving properties in relation to PVP, which accelerates the dissolution and removal of the film.
Циклопентан относится к неполярным органическим растворителям, в нем очень хорошо растворяется адамантан. По сравнению с другими растворителями этой группы он мало токсичен, озононеразрушающий, не имеет резкого запаха. Эти качества повлияли на выбор циклопентана в качестве растворителя для адамантана.Cyclopentane belongs to non-polar organic solvents; adamantane dissolves very well in it. Compared to other solvents of this group, it is slightly toxic, non-ozone depleting, and does not have a strong odor. These qualities influenced the choice of cyclopentane as a solvent for adamantane.
Поливинилпирролидон (Рег. номер CAS-9003-39-8) водорастворимый полимер, составленный из мономерных единиц N-винилпирролидона. Брутто-формула (C6H9NO))n. Также хорошо растворяется в органических растворителях.Polyvinylpyrrolidone (Registration number CAS-9003-39-8) is a water-soluble polymer composed of N-vinylpyrrolidone monomeric units. The empirical formula is (C 6 H 9 NO)) n . It also dissolves well in organic solvents.
Дистиллированная вода использовалась для повышения качества смыва полимерной пленки и так же для удешевления, соответственно, смывать можно как смесью с водой, так и только изопропанолом без воды, просто водой довольно неэффективно и долго. Преимущественно соотношение ИПС с дистиллированной водой составляет от 60:40 до 100:0, соответственно.Distilled water was used to improve the quality of washing off the polymer film and also to reduce the cost, respectively, it can be washed off either with a mixture with water or only with isopropanol without water, just with water it is rather inefficient and long. Advantageously, the ratio of IPA to distilled water is between 60:40 and 100:0, respectively.
Экспериментальным путем было выяснено что, адамантан плохо растворяется при концентрации выше 15 мас. %, для получения рабочего равномерного слоя достаточно 9% раствора, менее 5% адамантана ухудшает процесс сканирования. Таким образом, рабочим интервалом концентрации адамантана является от 5 до менее 15% (например, 6, 7,8, 9, 10, 11, 12, 13 или 14% или не целые значения, такие как 8,5, 9,5, 10,5%). Количество изопропанола экспериментально вывели в количестве 8-13 мас. % от массы первого состава, т.е. например, 9, 10, 11 или 12%, преимущественно около 12%. При таком содержании изопропанола при распылении слой ложится равномерно, подтеков нет.Experimentally, it was found that adamantane is poorly soluble at a concentration above 15 wt. %, 9% solution is sufficient to obtain a working uniform layer, less than 5% adamantane worsens the scanning process. Thus, the working range of adamantane concentration is from 5 to less than 15% (for example, 6, 7.8, 9, 10, 11, 12, 13 or 14% or non-integer values such as 8.5, 9.5, 10.5%). The amount of isopropanol was experimentally withdrawn in the amount of 8-13 wt. % by weight of the first composition, i.e. for example 9, 10, 11 or 12%, preferably about 12%. With this content of isopropanol, when spraying, the layer lays down evenly, there are no smudges.
Количество ПВП во втором составе не является принципиальным и подбирается с учетом того, что должен быть раствор ПВП, т.е. должно обеспечиваться растворение. Большее количество растворенного ПВП влияет лишь на толщину образующейся пленки, но не на качество сканирования. Оптимальным является содержание ПВП от 1 до 2%.The amount of PVP in the second composition is not fundamental and is selected taking into account the fact that there should be a PVP solution, i.e. dissolution must be ensured. A larger amount of dissolved PVP only affects the thickness of the resulting film, but not the quality of the scan. The optimal content of PVP is from 1 to 2%.
Сам процесс 3D-сканирования является широко известным для специалистов и описан в общедоступной литературе и в сети Интернет. Под 3D-сканированием понимают оптическое или лазерное 3D-сканирование. Все технические средства, используемые для этого процесса, также являются известными и не требуют специального раскрытия.The 3D scanning process itself is widely known to specialists and is described in the public literature and on the Internet. 3D scanning refers to optical or laser 3D scanning. All technical means used for this process are also known and do not require special disclosure.
Более подробно способ использования средства описан ниже.The method of using the tool is described in more detail below.
Состав №1 - это вышеупомянутый адамантан с циклопентаном и изопропанолом, который под давлением разливаем в аэрозольные баллоны. Задача первого аэрозоля высадить на нужный нам объект кристаллы адамантана, соответственно, при орошении любой поверхности после того, как происходит испарение циклопентана, мы можем наблюдать высаженные белые кристаллы адамантана, которые после этого начинают процесс сублимации в процессе которого постепенно происходит полное исчезновение кристаллов адамантана.Composition No. 1 is the aforementioned adamantane with cyclopentane and isopropanol, which is poured under pressure into aerosol cans. The task of the first aerosol is to plant adamantane crystals on the object we need, respectively, when irrigating any surface after the evaporation of cyclopentane, we can observe the planted white adamantane crystals, which then begin the sublimation process during which the complete disappearance of adamantane crystals gradually occurs.
Так как адамантан полностью сублимируется примерно за 1-4 часа, то уже в процессе незавершенной сублимации некоторые участки обработанного объекта полностью освобождены от адамантана, что при длительном 3D-сканировании негативно влияет на качество и приходится постоянно обрабатывать дополнительно спреем в связи с чем увеличивается расход спрея да и сам процесс сканирования становится нестабильным с точки зрения качества.Since adamantane is completely sublimated in about 1-4 hours, already in the process of incomplete sublimation, some areas of the processed object are completely freed from adamantane, which negatively affects the quality during long-term 3D scanning and has to be constantly treated with an additional spray, which increases the spray consumption. and the scanning process itself becomes unstable in terms of quality.
В связи с этим для полной остановки процесса сублимации адамантана мы используем состав №2 в виде аэрозоля в баллоне, который состоит из поливинилпиролидона (ПВП), растворенного в абсолютированном изопропаноле, что дало возможность полностью остановить процесс сублимации адамантана.In this regard, to completely stop the adamantane sublimation process, we use composition No. 2 in the form of an aerosol in a cylinder, which consists of polyvinylpyrrolidone (PVP) dissolved in absolute isopropanol, which made it possible to completely stop the adamantane sublimation process.
По процессу это выглядит так:The process looks like this:
1 - берем аэрозоль №1 и высаживаем адамантан на поверхности сканируемого объекта;1 - take aerosol No. 1 and plant adamantane on the surface of the scanned object;
2 - после того, как кристаллы высадились, мы берем аэрозоль №2 и покрываем сверху участок, обработанный аэрозолем №1, вследствие чего мы покрываем тонкой полимерной пленкой этот участок, т.е. окутываем все кристаллы адамантана пленкой ПВП, не давая дальше происходить процессу сублимации;2 - after the crystals have settled, we take aerosol No. 2 and cover the area treated with aerosol No. 1 on top, as a result of which we cover this area with a thin polymer film, i.e. we wrap all the adamantane crystals with a PVP film, preventing the sublimation process from proceeding further;
3 - осуществляем 3D-сканирование;3 - we carry out 3D scanning;
4 - для того чтобы вновь запустить процесс сублимации адамантана после сканирования, нужно убрать образованную полимерную пленку из ПВП. Для этого мы используем еще один баллон, в составе которого просто абсолютированный изопрапанол, под давлением смешанный с дистиллированной водой (необязательно), и для полного растворения пленки мы обрабатываем участок, на котором находятся высаженные кристаллы адамантана, покрытые полимерной пленкой, тем самым растворяем пленку ПВП изопропанолом и активируем процесс сублимации опять, после чего примерно через 1-4 часа адамантан полностью сублимируется и исчезает.4 - in order to restart the adamantane sublimation process after scanning, it is necessary to remove the formed polymer film from PVP. To do this, we use another container, which simply contains absolute isopropanol, mixed under pressure with distilled water (optional), and to completely dissolve the film, we treat the area where the planted adamantane crystals are covered with a polymer film, thereby dissolving the PVP film with isopropanol and activate the sublimation process again, after which, after about 1-4 hours, adamantane is completely sublimated and disappears.
Предложенная разработка полностью позволяет остановить процесс сублимации, а потом запустить его тогда, когда это надо. Эта исключает трудности, появляющиеся при сканировании больших объектов, таких как авто, грузовики и т.д. (адамантан начинает исчезать еще до начала процесса сканирования, так как нужно очень много времени для того, чтобы покрыть объект).The proposed development completely allows you to stop the sublimation process, and then start it when you need it. This eliminates the hassle of scanning large objects such as cars, trucks, etc. (adamantane starts to disappear even before the scanning process starts, as it takes a very long time to cover the object).
Примеры, которые следуют далее, служат для иллюстрации настоящего изобретения и не ограничивают его объем.The examples that follow serve to illustrate the present invention and do not limit its scope.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Нами были проведены экспериментальные исследования по определению оптимальных диапазонов концентраций компонентов и качеству получаемых покрытий.We have carried out experimental studies to determine the optimal ranges of component concentrations and the quality of the resulting coatings.
Был осуществлен процесс 3D-сканирования по технологии, описанной выше, а именно, на объект, подлежащий 3D-сканированию, наносили первый состав в виде аэрозоля в различных концентрациях для высаживания адамантана на объекте, через некоторое время на образовавшиеся кристаллы адамантана наносят второй состав в виде аэрозоля, после испарения растворителя образовалась полимерная пленка, что остановило процесс сублимации адамантана. Экспериментальные исследования показали, что пленка сохраняется до 10 часов, что позволило осуществить качественную обработку адамантаном крупного объекта и его 3D-сканирование. После завершения процесса 3D-сканирования для удаления адамантана с объекта сканирования из баллона наносят третий состав в виде аэрозоля, растворяющий полимерную пленку. Пленка быстро растворяется и запускается процесс сублимации адамантана. Без дополнительного вмешательства в среднем через 2-3 часа какие-либо следы средства на объекте отсутствуют.The 3D scanning process was carried out according to the technology described above, namely, the first composition was applied to the object to be 3D scanned in the form of an aerosol in various concentrations for planting adamantane on the object, after a while the second composition was applied to the formed adamantane crystals in the form aerosol, after evaporation of the solvent, a polymer film was formed, which stopped the process of adamantane sublimation. Experimental studies have shown that the film is preserved for up to 10 hours, which made it possible to carry out high-quality processing of a large object with adamantane and its 3D scanning. After completion of the 3D scanning process, to remove adamantane from the scanned object, a third composition is applied from the cylinder in the form of an aerosol that dissolves the polymer film. The film quickly dissolves and the adamantane sublimation process starts. Without additional intervention, on average, after 2-3 hours, there are no traces of the agent on the object.
Часть результатов исследований представлена в таблицах ниже.Some of the research results are presented in the tables below.
Таблицы №1-5 показывают варианты составов первого состава аэрозоля.Tables No. 1-5 show options for the compositions of the first composition of the aerosol.
Таблицы №6-8 показывают варианты второго состава аэрозоля для фиксации. В данных таблицах под фиксажем понимается пленкообразующий полимер поливинилпирроллидон.Tables No. 6-8 show options for the second composition of the aerosol for fixation. In these tables, fixer refers to the film-forming polymer polyvinylpyrrollidone.
Таблицы №9-11 показывают варианты третьего состава аэрозоля для удаления пленки. 
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/050403 WO2023128833A1 (en) | 2021-12-28 | 2022-12-18 | 3d scanning agent and 3d scanning method using same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784398C1 true RU2784398C1 (en) | 2022-11-24 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1665685A1 (en) * | 1989-05-06 | 1996-01-10 | Л.М. Хитрова | Optical glue |
| WO2013139767A2 (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | Arges Imaging, Inc. | Contrast pattern application for three-dimensional imaging |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1665685A1 (en) * | 1989-05-06 | 1996-01-10 | Л.М. Хитрова | Optical glue |
| WO2013139767A2 (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-26 | Arges Imaging, Inc. | Contrast pattern application for three-dimensional imaging |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КR 20210091901 А, 23.07.2021. КR 20150079059 А, 08.07.2015. J. Reiser et al., "Adamantane and diamantane; phase diagrams, solubilities, and rates of dissolution" // "Fluid Phase Equilibria", v. 117, Issues 1-2, 1996, pp. 160-167. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5844523B2 (en) | Formulation for removing color coat and various fouling layers from surface, method for producing the formulation, and cleaning method | |
| US5049314A (en) | Paint stripping composition consisting essentially of NMP and ethyl-3-ethoxy propionate | |
| KR20090082252A (en) | Dynamic multi-purpose composition for the removal of photoresists | |
| JP5956458B2 (en) | A novel method for producing superhydrophobic surfaces | |
| JP7401042B2 (en) | Substrate processing liquid | |
| RU2784398C1 (en) | A 3d scanning tool and a 3d scanning method using it | |
| JPH11503066A (en) | Compositions comprising hydrofluorocarbons and methods for removing water from solid surfaces | |
| CA2496494A1 (en) | Water soluble sachet containing hard surface cleaner | |
| WO2023128833A1 (en) | 3d scanning agent and 3d scanning method using same | |
| RU2793391C1 (en) | Non-fading 3d scanning spray and method of using it | |
| JPH08505892A (en) | Cleaning composition | |
| US5334256A (en) | Paint stripping composition | |
| GB2191501A (en) | Graffiti removal composition | |
| CA2432742A1 (en) | Flushing solutions for coatings removal | |
| US4269630A (en) | Two-step process and composition for cleaning polished surfaces | |
| JP3391586B2 (en) | Method for producing cellulose ester solution and molded article | |
| US20070107636A1 (en) | Removable solvent based paint formulation and system | |
| BE1008552A6 (en) | Preparation for cleaning and polishing surfaces. | |
| WO2021187263A1 (en) | Sublimable film formation composition and method for producing substrate | |
| JP2004189944A (en) | Detergent for removing resin like stain and cleaning method | |
| CA1320675C (en) | Paint stripping composition containing five membered ring lactone | |
| JPH093494A (en) | Detergent composition for mold | |
| JPS60133074A (en) | Paint stripper composition | |
| JPS6257741B2 (en) | ||
| JPS62127400A (en) | Solid detergent |