Escáneres 3D y su aplicación en la producción industrial
La tecnología 3D ha brindado un sin fin de facilidades al sector industrial, ya que brinda la posibilidad de capturar datos de una pieza/herramental, transformarlos y pasarlos a un modelo digital de manera sencilla y eficaz.
Gracias al escaneo y metrología 3D se han optimizado diversos procesos como el control de calidad, diseño industrial, ingeniería inversa, entre otros. Pero…¿Sabes para qué sirven? o ¿Cómo te pueden ayudar en tu control de calidad?
¡Sigue leyendo para saber cómo los escáneres y la metrología 3D pueden optimizar tu proceso de producción!
Tabla de contenidos
¿Qué es un escáner 3D?
Un escáner 3D se define como cualquier dispositivo que permita medir objetos físicos para crear nubes de puntos o mallas poligonales, y así, poder capturar digitalmente la geometría de los objetos con millones de medidas.
Actualmente existe una gran variedad de escáneres 3D, por lo que cada uno utiliza diferentes tecnologías para su funcionamiento. Algunos ejemplos son:
- Láseres
- Rayos X
- Luz blanca
- Luz LED azul
Funcionamiento de escáner 3D con alto detalle
¿Cómo funciona un escáner 3D?
El escaneo 3D tiene una amplia variedad de enfoques, cada dispositivo tiene su método para su funcionamiento y obtención de imágenes. Sin embargo, los dos más comunes son los escáneres de luz estructurada y los de triangulación láser.
1. Escáneres 3D de luz estructurada (luz blanca o azul)
Este tipo de escáneres utiliza la triangulación trigonométrica para proyectar franjas de luz sobre una pieza para calcular los bordes de cada línea de patrón y, además, la distancia entre el escáner con la superficie de la pieza. De este modo, las cámaras captan las franjas proyectadas y empiezan a capturar/transformar la información de la pieza al mundo digital.
2. Escáneres 3D de triangulación láser
Este tipo de escáneres suelen utilizar un sensor que capta la luz láser que se refleja en el objeto, de este modo, el escáner hace una triangulación trigonométrica para que el sistema pueda calcular la distancia de la pieza y el escáner.
¿Para qué sirven los escáneres tridimensionales?
Los escáneres 3D y la metrología dimensional se están volviendo un estándar en diversas industrias, ya que son bastante versátiles. Nos brindan infinitas posibilidades/soluciones para optimizar los procesos de producción y, al mismo tiempo, el control de calidad de cada componente. Algunas aplicaciones son:
- Control de Calidad: Se utilizan para medir y verificar las dimensiones de las piezas producidas a través de la comparación entre la pieza física y el modelo CAD
- Ingeniería Inversa: Se puede capturar la información de diseños “perdidos” y generar un modelo CAD. Esto nos permite recuperar diseños de componentes antiguos, fabricar nuevas piezas y manufacturar nuevos productos
- Modelado 3D: Generar modelos 3D más precisos y detallados de cualquier componente sin importar la complejidad de sus superficies o forma
¿Es necesario un software para el escaneo 3D?
Los escáneres obtienen muchísima información, sin embargo, esta información no sirve de nada si no hay nada que logre procesar adecuadamente todos los datos que va capturando. Por esto, es importante contar con un software potente capaz de procesar y generar reportes que detallen varios aspectos de las piezas a escanear y que brinden todas las funciones necesarias para sacarle el máximo provecho.
Un software potente es aquel que te permite obtener la mayor cantidad de datos y, a su vez, la incorporación de diferentes funciones de metrología, ingeniería inversa e impresión 3D. Por ejemplo, el ZEISS Quality Suite permite realizar las funciones previamente mencionadas y, además, generar ensambles digitales, guardar plantillas de escaneo, entre otras funciones.
Escáner 3D en la industria Automotriz y Aeroespacial
Sabemos que cada giro industrial tiene diferentes necesidades, sin embargo, lo que es constante en cada una de ellas es en la necesidad de innovar y optimizar su control de calidad a través de tecnologías revolucionarias. Ahí es donde el escaneo y metrología 3D entran en juego.
Control de Calidad Automotriz
El escaneo se utiliza en varios procesos como:
- Desarrollo y prototipado de automóviles: Se obtienen datos para ver las características de sus componentes
- Producción en serie: Los resultados del escaneo influyen la simulación y la ingeniería en el modelo final
- Proceso de manufactura: En el control de calidad para procesos como estampado, fundición e inyección de plástico
Control de Calidad Aeroespacial
El escaneo se utiliza en varios procesos como:
- Revisión de estructuras: Se detectan defectos estructurales que afectan la integridad del avión y la seguridad de los pasajeros
- Optimización de turbinas: Se obtienen datos que tienen un impacto directo en la seguridad, durabilidad del motor y el consumo de combustible
- Proceso de manufactura: Se inspecciona cada componente para comprobar sus dimensiones y cómo pueden influir en el desempeño del avión
Ventajas vs Desventajas de los escáneres
Beneficios del escaneo
- Genera información ilimitada (mapa de colorimetría, inspecciones, etc)
- Llega a capturar millones de puntos de coordenada en una sola escaneada
- Capturan fácilmente superficies complejas e irregulares
Desventajas del escaneo
- Se necesita una preparación previa para el escaneo de algunas piezas
- Pueden llegar a ser sensibles a las condiciones de iluminación en ciertos entornos
- Se requiere de capacitación para poder aprovechar correctamente las funciones del escáner
