3D 스캐너 비교 테스트: 자동차 부품을 스캔한 9가지 모델

소개

9가지 서로 다른 3D 스캐너를 하나의 까다로운 부품에 테스트함으로써, 검은색의 특징 없는 물체와 깊은 포켓, 얇은 벽을 각 스캐닝 기술이 어떻게 처리하는지 확인했습니다. 이는 역설계 및 제조 분야에서 흔히 발생하는 실제 상황입니다. 이번 테스트는 레이저 스캐너, 적외선 스캐너, 구조광 스캐너를 비교하여 이러한 까다로운 형상에 가장 적합한 방식이 무엇인지 보여줍니다.

테스트 설정 및 스캐너 분류

테스트 대상은 검은색 자동차 플라스틱 부품으로, 특징이 없고 깊은 포켓과 얇은 쉘 구조를 가지고 있습니다. 이러한 형상은 자동차 제조 분야에서 전형적이며, 표면 특징이 부족하고 색상이 어두워 많은 스캐너 유형에서 추적이 어렵기 때문에 3D 스캐닝에 상당한 도전 과제가 됩니다.

이번 테스트에는 4가지 스캐너 범주가 포함되었습니다. 레이저 스캐너는 마커 기반 추적을 사용하며 일반적으로 가장 비싸지만 가장 정밀합니다. 적외선 스캐너는 형상을 추적하며 마커와 함께 사용할 수 있지만 레이저 시스템보다는 정밀도가 떨어집니다. 구조광 스캐너는 패턴을 투사하여 형상을 추적하며 속도와 정밀도 면에서 중간 정도의 성능을 제공합니다. 각 범주는 스프레이 코팅 없이 검은색 물체를 스캔할 때 고유한 강점과 한계를 가집니다.

레이저 스캐너: Revopoint MetroX, Creality Sermoon S1, Creality Raptor

레이저 스캐너는 마커와 함께 사용하도록 설계되었으며 마커 추적 시 최고의 정밀도를 제공합니다. 마커가 신뢰할 수 있는 기준점을 제공하기 때문에 특징이 없는 부품에서 가장 우수한 성능을 발휘합니다.

Creality Raptor는 7개의 평행 레이저 라인을 사용하며 초당 90프레임으로 캡처합니다. 이번 테스트에서 22미크론의 정확도 오차를 기록했습니다. Raptor는 턴테이블에 대해 매우 낮은 각도로 기울일 수 있어 측면 벽을 효과적으로 캡처할 수 있습니다. 그러나 7라인 방식은 벽이 레이저 투사를 차단하여 바닥에 도달하지 못하므로 깊은 포켓에서는 어려움을 겪습니다. 리브 사이의 간격과 32mm 깊이 구멍의 바닥은 캡처되지 않았습니다.

Creality Sermoon S1 역시 레이저 스캐닝을 사용하지만 평행 라인 외에 단일 라인 옵션을 제공합니다. 초당 90프레임으로 작동하며 이번 테스트에서 32미크론의 정확도 오차를 기록했습니다. 단일 라인 모드를 사용하면 7라인 방식으로는 접근할 수 없는 깊은 포켓 내부까지 도달할 수 있습니다. Sermoon S1은 Raptor에 비해 포켓 바닥을 더 완벽하게 스캔했지만, 사각지대를 지우기 위해 더 많은 수동 작업이 필요했습니다.

Revopoint MetroX는 Raptor나 Sermoon S1보다 느리게 캡처하는 레이저 스캐너입니다. 136미크론의 정확도 오차를 기록하여 다른 레이저 스캐너보다 상당히 높았습니다. 또한 MetroX는 구멍 영역과 포켓 영역에서 더 많은 노이즈가 발생했으며, 가장 긴 스캔 시간을 소비했음에도 전체적인 스캔 완성도는 낮았습니다. 양각 텍스트의 해상도 역시 Raptor 및 Sermoon S1보다 낮았습니다.

적외선 스캐너: Creality Ferret, Otter, Otter Lite

적외선 스캐너는 마커 대신 형상을 추적하며 스프레이 코팅 없이 검은색 물체를 스캔하도록 설계되었습니다. 레이저 스캐너보다 빠른 프레임 속도를 제공하지만 정밀도는 낮습니다.

Creality Otter는 마커 모드보다 형상 추적 모드에서 가장 우수한 성능을 보이는 적외선 스캐너입니다. 검은색 물체에 마커를 사용할 경우 검은색 표면을 보기 위해 필요한 노출값이 마커를 과다 노출시켜 추적을 불안정하게 만듭니다. 자동 노출을 사용하는 형상 모드에서 Otter는 17미크론의 정확도 오차를 기록하여 레이저 스캐너와 경쟁할 만한 수준을 보여주었습니다. Otter는 낮은 각도로 기울일 수 있으며 측면 벽을 잘 캡처합니다. Raptor보다 깊은 포켓 내부를 더 잘 도달했지만 Sermoon S1만큼 완벽하지는 않았습니다.

Creality Otter Lite는 Otter의 더 컴팩트한 버전이지만 해상도 성능은 낮습니다. 이번 테스트에서 Otter와 동일한 17미크론의 정확도 오차를 기록했습니다. 그러나 해상도가 낮아 양각 텍스트가 흐릿하게 나타납니다. Otter Lite는 세부 묘사가 부족하여 작은 부품의 역설계에는 권장하지 않습니다.

Creality Ferret은 신발 크기 정도의 더 큰 물체를 위해 설계되었습니다. 이 작은 부품에서는 유용한 결과를 얻지 못했습니다. 작동 거리가 Otter 모델보다 길어 해상도가 낮아집니다. 정확도 오차는 270미크론으로 정밀 작업에는 너무 높았습니다. Ferret은 보정 보드를 포함하지 않으며 작고 복잡한 형상에는 적합하지 않습니다.

구조광 스캐너: 3DMakerpro Moose, 3DMakerpro Seal, Matter and Form 3

구조광 스캐너는 패턴을 투사하고 형상을 추적합니다. 적외선 스캐너보다 느리게 스캔하지만 많은 경우 적외선보다 높은 해상도를 제공합니다.

3DMakerpro Moose는 0.2mm의 해상도와 더 넓은 캡처 범위를 가집니다. Seal은 0.15mm의 해상도와 더 좁은 캡처 범위를 가져 작은 물체에 더 적합합니다. 두 스캐너 모두 초당 10~15프레임으로 추적하며 이는 적외선 스캐너보다 느립니다. Moose와 Seal은 추적 성능이 동일하며 차이점은 주로 캡처 범위와 해상도에 있습니다.

3DMakerpro Seal은 이번 테스트에서 51미크론의 정확도 오차를 기록했습니다. 우수한 표면 품질을 생성하고 추적도 잘 되었지만 일부 경계 노이즈가 발생했습니다. 해상도는 작은 모드에서의 Otter와 비슷합니다. Seal은 고대비 표면을 잘 스캔하지 못합니다. 물체에 흰색과 검은색 영역이 모두 있는 경우 대비를 줄이기 위해 스프레이를 뿌리지 않으면 스캔이 어렵습니다.

Matter and Form 3는 최근 펌웨어 업데이트를 통해 검은색 물체 스캔 성능이 향상된 구조광 스캐너입니다. 13메가픽셀 카메라를 포함하여 더 작은 물체를 스캔할 때 Raptor보다 높은 해상도를 제공합니다. 새로운 펌웨어는 프로젝터 밝기 조절을 지원하여 이전보다 훨씬 안정적으로 검은색 물체를 스캔할 수 있습니다. 이번 테스트에서 90미크론의 정확도 오차를 기록했습니다. 일부 매우 얇은 벽은 캡처되지 않았지만 검은색 물체 처리 능력은 크게 향상되었습니다. 처리 시간은 특히 고해상도에서 다른 스캐너보다 깁니다.

정확도 및 완성도 비교

50미크론 미만의 정확도 오차는 일반적으로 CNC 밀링, FDM 프린팅 또는 레진 프린팅에 허용 가능한 수준입니다. 이 정도 정밀도의 스캔 데이터로 제작된 부품은 정확하게 조립됩니다.

Otter는 17미크론으로 가장 낮은 정확도 오차를 기록했으며 Otter Lite와 동일합니다. Raptor는 22미크론, Sermoon S1은 32미크론을 기록했습니다. 이 세 가지 레이저 및 적외선 스캐너는 정밀 역설계 작업에 적합합니다.

136미크론의 MetroX, 270미크론의 Ferret, 90미크론의 Matter and Form 3는 엄격한 공차가 필요한 작업에는 적합하지 않습니다. 51미크론의 Seal은 허용 범위 바로 위에 있습니다.

정확도 외에도 스캔 완성도가 중요합니다. Sermoon S1은 단일 라인 모드가 벽에 가려진 영역까지 도달할 수 있어 Raptor보다 깊은 포켓 바닥을 더 잘 캡처했습니다. Otter는 측면 벽을 잘 캡처하고 매끄러운 표면을 생성했습니다. MetroX는 구멍과 포켓 영역에서 노이즈가 많은 결과를 생성하여 구멍 위치를 찾을 때 문제를 일으킬 수 있습니다.

양각 텍스트 해상도의 경우 Raptor가 가장 선명한 디테일을 보여주었으며 Sermoon S1이 그 뒤를 바짝 따랐습니다. MetroX는 동일한 0.15mm 퓨전 설정에도 불구하고 해상도가 낮았습니다. Otter는 매끄러운 표면 품질과 함께 우수한 해상도를 보여주었습니다. Otter Lite의 해상도는 디테일 작업에 너무 낮았습니다.

결론

깊은 포켓과 얇은 벽이 있는 작은 검은색 부품을 역설계할 때, Creality Otter는 형상 모드에서 정확도, 완성도, 사용 편의성의 최적 균형을 제공합니다. 깊은 포켓에 도달해야 한다면 Sermoon S1이 최고의 레이저 스캐너 선택지입니다. 전통적인 레이저 방식을 선호한다면 Raptor가 좋은 대안입니다. Ferret과 Otter Lite는 이러한 유형의 작업에는 적합하지 않습니다. Matter and Form 3는 최신 펌웨어로 크게 개선되었지만 이번 특정 테스트에서는 여전히 Otter 및 레이저 스캐너에 뒤처집니다. 선택은 예산, 일반적으로 스캔하는 물체의 크기, 그리고 최고 정밀도가 필요한지 아니면 더 빠른 스캔을 위해 약간 낮은 정확도를 감수할 수 있는지에 따라 달라집니다.