Escaneado 3D
¿Qué es el escaneado 3D?
El escaneado 3D o digitalización 3D es una tecnología que permite la captura digital de piezas 3D, sin contacto, así como las formas y los colores de la superficie de un objeto creando una réplica para archivarla, modificarla o duplicarla gracias a la Impresión 3D.
Los escáneres más utilizados son el escáner láser y el escáner de luz estructurada.
Esta tecnología se utiliza, sobre todo, en el diseño industrial y mecánico, y también, en arte y patrimonio,aunque cada día son más los sectores que se benefician del resultado de esta técnica: odontología y cirugía máxilofacial, medicina, ortopedia, ciencia naval, automoción, aeronáutica.
Técnicas de escaneado 3D
Escaneado 3D por contacto
El escaneado 3D se usa cada vez menos debido al auge de los escáneres óptico. Se palpa la pieza u objeto con un elemento conectado a un control numérico que escriben las coordenadas XYZ en el espacio, siguiendo los parámetros marcados por el operador en el software. Se pueden montar palpadores en el cabezal de máquinas tridimensionales o máquinas CNC de control numérico.
Escaneado 3D sin contacto u óptico
Esta técnica es la que más se usa hoy en día ya que dispone de dos tecnologías claramente diferenciadas:
Escáner 3D láser
Se lanza un haz de luz láser, bien sea como punto, haz de una cierta longitud, o una cruz.
Esta señal esta calibrada y cuando una o varias cámaras captan la deformación de este haz, la convierten en coordenadas XYZ en el espacio y generando una nube de puntos en 3D en el ordenador.
Escáner 3D de luz estructurada
El escáner 3D consta de una fuente de luz (que proyectará el haz) y una cámara (que captará los puntos/líneas de las superficies) separados entre sí. Para escanear el objeto se define un sistema de coordenadas esféricas para determinar cada punto del espacio tridimensional que se está capturando.
La luz que se utiliza, puede ser blanca o azul, la última tendencia es luz azul, ya que mejora la captura de superficies oscurecidas.
El equipo proyecta una luz sobre el objeto calibrada y con unos patrones variables, y unas cámaras captan la deformación de esta luz, convirtiendo esta información en coordenadas XYZ en el espacio y generando una nube de puntos en 3D en el ordenador.
Tipos de escáner 3D
Según lo que necesite escanear, los escáneres se clasifican en:
- Escáner de corto alcance
- Archivado en 3D ( Backup 3D )
- Preparación para el desarrollo de prototipos.
- Escáner de largo alcance
- Digitalización en 3D de estructuras de gran tamaño
- Estudios topográficos
- Deformación estructural y análisis volumétrico
Aplicaciones del escaneado 3D
Industria
El escaneado 3D ha encontrado una aplicación insustituible en el control dimensional de fabricación de componentes que requieren tolerancias muy estrictas, como álabes de turbina, mecanizados de alta precisión, estampación y moldes,… Hay dos métodos que se utilizan conjuntamente con el escaneado 3d que son, la ingeniería inversa y el control dimensional. Las piezas se escanean y la nube de puntos se compara con el modelo teórico, permitiendo un control muy minucioso sobre la producción.
Automoción
La llamada Industria 4.0 o manufactura avanzada ya es una realidad para gran parte de las empresas del sector. En el último año, las empresas han seguido adaptando sus capacidades de cara al futuro: innovación, robotización, logística avanzada, máquinas inteligentes, sensorización y captura de datos, impresión 3D, escaneado 3d.
El sector de automoción es bastante extenso, por ello, el escaneado 3d ayuda en muchas partes del proceso de producción. Al utilizar un escáner portátil es muy fácil acceder a escanear un vehículo completo, un molde de estampación y obtener escaneados 3d precisos de las superficies complejas. Con esa información recogida se puede realizar una medición y un informe dimensional para detectar posibles errores o desviaciones. La automoción es uno de los sectores más importantes de la industria y lo demuestra incorporando las últimas tecnologías a todas las etapas industriales.
Arte y Patrimonio
Debido al escaneado 3d, el arte es uno de los sectores que se ha modernizado.
En un sector donde los procesos de fabricación son clásicos, por lo tanto, la utilización de sistemas de escaneado 3d ha traído una revolución en su forma de trabajar. El escaneado de figuras para obtener un modelo 3d permite, fácilmente, modificarlas en escala, geometría y además prepararlas adecuadamente para su fabricación posterior, bien mediante fresado o con moldes de resina o silicona. Además, cabe la posibilidad de escanear en color y reproducir en color mediante sistemas de Impresión 3d. Así mismo, se puede escanear elementos fijos en un edificio para realizar réplicas, reparaciones y conservar una copia de seguridad digital.
Ejemplos
