Bajo el contexto de la Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0, cada vez la adopción de nuevas tecnologías es más necesaria para las empresas de Sectores Estratégicos, donde el Escaneo 3D está generando gran impacto en las organizaciones.

Esta tecnología se ha expandido a diversas industrias, como el Sector Aeroespacial, y este específicamente se está enfrentando al reto de crear diseños de ensamblajes y piezas más complejas que nunca, siendo necesario medir piezas con diferentes formas y tamaños, así como una variedad de acabados de superficies y geometrías de piezas. 

Por lo que la precisión de datos se ha convertido en algo sumamente importante, así como las pruebas de forma, ajuste y función de las piezas, por tal, los fabricantes cada vez están adoptando más tecnologías que les permite llevar a cabo estos procesos de manera eficiente. 

Aunado a lo anterior, los problemas de control de calidad de algunos fabricantes pueden causar estragos en los resultados a través del retiro de productos, la pérdida de recursos materiales, la disminución de la productividad, entre otros; por lo que el escaneo 3D también puede beneficiar con esto a los fabricantes.  

Las nuevas tecnologías y técnicas de medición, como los escáneres 3D, están emergiendo como alternativas reales a largo plazo, ya que ofrecen posibilidades completamente nuevas de medición debido a que permiten formas rápidas, simples y versátiles de adquirir mediciones 3D de alta precisión, directamente en el área de producción.  

¿Qué es el Escaneo 3D? 

El escaneo 3D es un proceso donde se obtienen datos de cualquier objeto físico, se puede medir su altura, ancho, profundidad, diámetro y circunferencia del objeto. Pero esto va más allá debido a que un objeto, tiene también una variedad de medidas independientemente de la forma y la complejidad como: bordes no lineales, sin formas o ángulos, por lo que el escaneo 3D requiere de las habilidades y conocimientos de un equipo de trabajo especializado.  

Todos los datos que se recopilan con el proceso del escaneo 3D se utilizan para construir y analizar modelos digitales con nubes de puntos de alta densidad o mallas triangulares, para después utilizar un software informático para limpiar los datos escaneados, rellenar agujeros, corregir errores y mejorar la calidad general de dichos datos, estos se exportan como un archivo STL o se convierten en NURBS (modelo matemático para generar representando curvas y superficies) para el modelado CAD 3D. 

Una vez capturadas todas las medidas físicas de un objeto en 3D, los fabricantes pueden asegurarse de que las piezas se diseñen correctamente para optimizar los diseños y las tolerancias, reducir los costos asociados con los desechos, mejorar los procesos de ingeniería, las herramientas y los tiempos producción. 

Los modelos 3D generados, después pueden ser utilizados para ingeniería inversa, control de calidad, archivar para referencias digitales futuras, volver a crear la pieza físicamente usando una impresora 3D e incluir en la documentación técnica.  

Existen diversas formas en que se puede aprovechar la medición 3D para disminuir problemas en todo el proceso de producción. Por ejemplo, a veces, los diseños se basan en piezas que no tienen modelo CAD (solo se encuentran en físico) y gracias a las mediciones 3D, los equipos de desarrollo de productos pueden realizar ingeniería inversa del producto físico mucho más rápido y con mayor precisión para realizar cambios de diseño y creación rápida de prototipos. 

Otro gran beneficio del escaneo 3D es aprovecharlo para inspecciones 3D que mejoran la calidad de un prototipo y por la tanto del producto final. Los escáneres 3D capturan millones de puntos de datos en segundos por lo que pueden considerar todas las dimensiones de piezas y ensamblajes para evaluar la calidad de un producto en particular. 

Con lo anterior los equipos de inspección de las empresas pueden realizar análisis de la causa del problema con mayor rapidez e identificar errores de calidad antes de que afecten a las series de producción y todas las piezas salgan con errores. 

El Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) es el centro de investigación aeronáutica y espacial de la República Federal de Alemania. Realiza actividades de investigación y desarrollo en materia de aeronáutica, espacio, energía y transporte, seguridad y digitalización. 

DLR comenzó la adopción de ésta tecnología para los escaneos de superficie y volumen de dos aviones en las instalaciones de dicha empresa para investigaciones de operaciones de vuelo del DLR en Oberpfaffenhofen y Braunschweig. 

Los sistemas de escaneo, gracias a su portabilidad, velocidad y exactitud, eran ideales para el proyecto de DLR, ya que necesitaban una precisión excelente, un nivel de detalle alto y la facilidad de accesibilidad de las áreas de los aviones.  

El modelo completo de posición de la aeronave (interior y exterior) se registró usando los escáneres 3D, esto permitió aumentar la exactitud de la medición total y, además, combinar las dimensiones del exterior con las del interior. También se utilizaron los escáneres 3D para escanear las áreas exteriores relevantes de la aeronave, como el fuselaje.  

En el Centro de Innovación Industrial para el Sector Aeroespacial Chihuahua se fomenta el desarrollo de proyectos con el uso tecnologías 4.0 en las empresas de la región, a fin de acelerar sus procesos de adopción tecnológica y de esta manera logren ser más competitivas. Si deseas conocer más, te invitamos a descargar el catálogo de servicios especializados del Centro para empresas, a fin de brindarles acceso a herramientas tecnológicas de última generación.