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3D掃描儀
挑戰：圖書館設計書架時，計劃采用另一座圖書館中1850年代的銅制書架側板，然而當時，側板只剩唯一一個。
解決方案：Artec Space Spider, Artec Studio, 3D打印
效果：掃描圖書館中最后一個銅制書架側板，獲得三維數碼模型。打印后的新側板通過出售募集資金，同時也用于新的圖書館，制作新書架。
位于愛荷華州達文波特的東愛荷華社區學院開始在課程中教授增材制造技術，這項技術為他們帶來了全新的工作方式和無限可能。
“我教授的課程目標，主要是為當地行業培養入門級以上的建模技術人員。課程最近新增了增材制造技術這部分內容，” 實體造型/增材制造導師Brad McConnell說道。
一個忠實還原老式書架的復制書架
“在增材制造領域，我們強調的一項技術就是三維掃描，”他解釋道。“我們找來一些手工藝品和零部件，掃描后根據三維模型制作新增部分。”
雖然McConnell指出，增材制造目前主要用于原型設計和短期生產，但他認為這項技術還有更廣闊的應用前景，包括藝術、消費品個性化定制、文物修復等。很快，他的話就應驗了。他的團隊被邀請參與一個文物保護項目——為一家古老的圖書館修復一件即將消失在歷史長河中的無價之寶。
這件寶貝就是19世紀卡內基基金會贊助的圖書館書架上的銅制裝飾側板。“在1850年代，伊利諾伊州的杰納西奧小鎮得到了一筆資助，用于建立小鎮圖書館，” McConnell說道，最初就是這家圖書館需要這些側板。“幾年前，小鎮新建了一座圖書館，想根據原先圖書館的書架側板制作新書架，用來募捐。
“而原先圖書館書架的銅側板，只剩最后一個了。”
原側板在1800年代晚期由Carnegie Manufacturing制造
由于大學開設了增材制造模塊課程，McConnell和他的學生都掌握了豐富的知識儲備，足以找到合適的解決方案。要完成這項工作，必須把精度和細節放在首位。那么，他們選擇了哪款掃描儀呢？Artec Space Spider。
Space Spider是一款高分辨率三維掃描儀，采用藍光技術，完美適合小型物體和大型物體的細節捕獲。Space Spider掃描精度高，色彩奪目，能輕松采集復雜幾何、鋒利邊緣，以及通常情況下很難捕獲的物體。從人耳到工業部件，Space Spider無疑是一款出色的掃描解決方案，既能獨立工作，也能配合其他埃太科（Artec 3D）三維掃描儀使用。
“學生和我完成了側板掃描，先做出一份電子文檔，” McConnell說道。“我們掃描了兩件書架上的物體，側板是其中一件，然后打印了幾份。”
剛打印完、等待清洗的側板（左）。原始銅側板（中）。清洗完畢的全新側板，采用SLA 3D打印技術（右）。
對McConnell團隊來說，捕獲高精度的真實數據，需要先反復嘗試。“我發現，調整光線和敏感度后，掃描效果更好，”他說道。“把敏感度調低，光線調高，掃描更精準。我還發現，制作兩份效果精準的大掃描，要比多份小掃描好，也更容易對齊。”他補充道，“其余任何物體，掃描起來都是小菜一碟！”
在Artec Studio中對齊并處理后，用SLA和FFF打印設備打印修復好的側板。
側板掃描打印完成后，可用于各類用途，例如文物保護、募捐等。團隊還希望繼續保護圖書館的歷史，期待制作3D打印的砂模，并用黃銅、青銅或價低的鋼和鐵，來制作寶貴的書架側板。
“目前，我已經復制了大約200個書架側板，沒花圖書館一分錢，每個以40美元價格出售，”McConnel表示。
根據原物三維模型新造的書架
通過該項目，McConnell和他的學生找到了以往絕無可能的解決方案。“以往的辦法都需要車間測量三件套：千分尺、天平、卡尺這些，”他說道。“但有了Space Spider，我們得以輕松測量以前難以、甚至無法測量的有機形態。”
但這些工作僅僅是一個開始。“我們受邀在當地圖書館進行3D打印和三維掃描的現場演示，”McConnell說道。除了圖書館以外，他還和當地中學合作。“圖書館和當地企業也都加入了這一行列。”
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