Evaluating the scanning accuracy of 3D scanners for quality verification of 3D printed parts
Järvelä, Roni-Ahto (2026)
Kandidaatintyö
2026
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2026051646250
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2026051646250
Tiivistelmä
This thesis examines the suitability of 3D scanning as a method for quality verification of 3D printed parts. 3D printing has become more common in the last few years with consumers and light entrepreneurs. This has given rise to the need for quality verification of these 3D printed parts. One of the ways to handle this quality verification could be 3D scanning. 3D scanning has become widely accessible, and the barrier to entry for 3D scanners has become lower with the rise in availability of inexpensive 3D scanners and with the evolution in 3D scanning software.
This study consists of a background check that looks at the basic principles of 3D scanners and on what causes 3D print inaccuracy. The second part of the study is focused on the research part of the study. This includes scanning of multiple test specimens with Creality Ferret Pro and Shining3D Einstar scanners in order to see how each material and geometric property affects the scannability of the object. At the same time the study also looks at how accurate 3D scans the 3D scanners can produce with these changes in materials and geometries. The test specimens were produced using FDM-printing and they were made using PLA and PETG filaments.
From the results it seems that 3D scanning is a suitable method for quality verification as long as the scanned object is simple enough geometrically and as long as the material of the object has good properties for scanning. The results also show that there are differences in the quality of the scan between different scanners and that the material of the object highly affects the accuracy and scannability of the object. Tämä kandidaatintyö tarkastelee 3D-skannauksen soveltuvuutta laadun varmistukseen 3D-tulostetuille osille. 3D-tulostuksesta on tullut yleisempää viime vuosina kuluttajien, pienyritysten ja kevytyrittäjien keskuudessa. Tämä on aiheuttanut tarpeen laadun varmistukselle 3D-tulostetuille osille. Yksi tapa suorittaa tämä laadun varmistus voisi olla 3D-skannaaminen. 3D-skannauksen saatavuus on myös noussut viime vuosina ja 3D-skannauksen vaativuus on helpottunut, kun edullisten skannereiden määrä markkinoilla on noussut sekä 3D-skannaus ohjelmistojen käyttö on helpottunut ja kehittynyt.
Tämä tutkimus koostuu tutkimuksen tausta osiosta, jossa tarkastellaan 3D-skannereiden toiminnan periaatteita sekä 3D-tulostetun osan laatuun vaikuttavia tekijöitä. Tutkimuksen toinen osuus keskittyy itse tutkimukseen, jossa PLA ja PETG materiaaleista valmistettuja erilaisia 3D-tulostettuja kappaleita skannataan Creality Ferret Pro ja Shining3D Einstar skannereilla, jotta nähdään kuinka 3D-tulostetun kappaleen materiaali vaikuttaa sen skannattavuuteen sekä nähdään millaiset geometriset ominaisuudet ovat 3D-skannerille haastavia. Samalla nähdään, kuinka tarkkoja kappaleiden skannaukset ovat erilaisilla kappaleilla ja materiaaleilla.
Tuloksien perusteella näyttää siltä, että 3D-skannaaminen soveltuu laadun varmistukseen 3D-tulostetuille osille, niin kauan, kun skannattava kappale on geometrisesti tarpeeksi yksinkertainen sekä helposti skannattavasta materiaalista valmistettu. Tuloksista nähdään myös, että skannausten tarkkuudessa on eroja eri 3D-skannereiden välillä ja että kappaleen materiaali vaikuttaa huomattavasti kappaleen skannattavuuteen ja skannaustarkkuuteen.
This study consists of a background check that looks at the basic principles of 3D scanners and on what causes 3D print inaccuracy. The second part of the study is focused on the research part of the study. This includes scanning of multiple test specimens with Creality Ferret Pro and Shining3D Einstar scanners in order to see how each material and geometric property affects the scannability of the object. At the same time the study also looks at how accurate 3D scans the 3D scanners can produce with these changes in materials and geometries. The test specimens were produced using FDM-printing and they were made using PLA and PETG filaments.
From the results it seems that 3D scanning is a suitable method for quality verification as long as the scanned object is simple enough geometrically and as long as the material of the object has good properties for scanning. The results also show that there are differences in the quality of the scan between different scanners and that the material of the object highly affects the accuracy and scannability of the object.
Tämä tutkimus koostuu tutkimuksen tausta osiosta, jossa tarkastellaan 3D-skannereiden toiminnan periaatteita sekä 3D-tulostetun osan laatuun vaikuttavia tekijöitä. Tutkimuksen toinen osuus keskittyy itse tutkimukseen, jossa PLA ja PETG materiaaleista valmistettuja erilaisia 3D-tulostettuja kappaleita skannataan Creality Ferret Pro ja Shining3D Einstar skannereilla, jotta nähdään kuinka 3D-tulostetun kappaleen materiaali vaikuttaa sen skannattavuuteen sekä nähdään millaiset geometriset ominaisuudet ovat 3D-skannerille haastavia. Samalla nähdään, kuinka tarkkoja kappaleiden skannaukset ovat erilaisilla kappaleilla ja materiaaleilla.
Tuloksien perusteella näyttää siltä, että 3D-skannaaminen soveltuu laadun varmistukseen 3D-tulostetuille osille, niin kauan, kun skannattava kappale on geometrisesti tarpeeksi yksinkertainen sekä helposti skannattavasta materiaalista valmistettu. Tuloksista nähdään myös, että skannausten tarkkuudessa on eroja eri 3D-skannereiden välillä ja että kappaleen materiaali vaikuttaa huomattavasti kappaleen skannattavuuteen ja skannaustarkkuuteen.