Los escáneres 3D están ya presentes en todos los ámbitos de la fabricación, desde el diseño, el desarrollo de producto, prototipos, verificación e incluso ensayos de rendimiento antes y después del uso del producto terminado. Pero los escáneres 3d no sólo han conquistado la industria de la fabricación, cada vez más vemos aplicaciones de estos dispositivos en conservación y restauración de Arte y Patrimonio, diseño y construcción de prótesis y otros artículos relacionados con la Salud, medición de espacios interiores para construcción de mobiliario y elementos arquitectónicos, etc. Y por supuesto, en los centros de educación, que sabiendo la utilidad de los escáneres 3d en los diferentes ámbitos profesionales, incorporan esta tecnología como asignatura imprescindible para la mejor preparación de sus alumnos y futuros profesionales de la industria.
¿Qué tipos de dispositivos para medir en 3d existen?
Desde el punto de vista del contacto con el objeto a medir, se pueden utilizar dispositivos ópticos con contacto o sin contacto con la pieza que se está midiendo.
Los dispositivos que necesitan contacto con la pieza son las CMM (máquinas de medición por coordenadas), los brazos de medición articulados y las sondas de contacto. La técnica de metrología 3d sin contacto utiliza escáneres 3d que pueden obtener los datos del objeto sin contacto físico alguno, y son los escáneres 3d de láser, escáneres de luz estructurada (leds), sistemas de fotogrametría y los escáneres CMM ópticos. Una solución de metrología 3d completa puede estar compuesta por uno o varios de estos dispositivos.
En este artículo nos vamos a centrar en las diferencias entre los dispositivos de escaneado 3d más modernos del mercado actual, su funcionamiento y sus principales aplicaciones.
Pero ¿qué es un escáner 3d y para qué se utiliza?
Los escáneres 3d son dispositivos ópticos que captan la geometría y la textura de un objeto físico y son capaces de trasladar esa captura a un archivo digital. Este archivo digital de CAD (diseño asistido por ordenador) guarda toda la información del objeto escaneado: forma, medidas y textura, que además puede ser comparado o modificado.
Lo primero, escanear en 3d
El escaneado 3d es el proceso de captar los datos de la pieza escaneada. Estos datos se obtienen proyectando la fuente de luz que emite el escáner sobre la superficie del objeto, sin contacto. Los datos que se adquieren son la forma del objeto, color y textura, su tamaño preciso, su geometría y volumen detallado. El escaneado proporciona un modelo 3d compuesto por una nube muy densa de puntos o malla. Esa malla se trabaja mediante un software para mejorar la calidad de los datos y generar un sólido que se exporta a un archivo STL o similar, para poder ser modelado en CAD. Este archivo de CAD es que se utiliza para hacer re-diseño, ingeniería inversa, metrología, fabricación aditiva mediante una impresora 3d o simplemente como archivo de documentación técnica para consultas futuras.
Dispositivos de medición 3d ópticos sin contacto: 2 tipos de escáneres 3d
Escáneres 3d láser
Este tipo de escáneres proyectan uno o varios haces de luz láser sobre el objeto a escanear. Una cámara registra el punto donde el haz de luz incide sobre el objeto y lo relaciona con la posición de escáner. La posición del escáner en el espacio puede ser registrada mediante un rastreador óptico o mediante dianas de posicionamiento, que son pequeños adhesivos reflectantes que se colocan directamente sobre la pieza o cerca de ella, para posicionar el escáner en relación con la pieza. La posición en el espacio de la pieza y el escáner y la relación entre ambos parámetros mediante triangulación proporciona la información de escaneado 3d. Los escáneres 3d de tecnología láser que comercializa AsorCAD de la marca canadiense Creaform ahora son más rápidos, consiguiendo hasta 1.800.000 mediciones por segundo sin tener que renunciar a resoluciones de grado de metrología ni a la más alta resolución de hasta 0,020 mm.
Una de las ventajas que diferencian a estos escáneres del resto es la portabilidad, ya que son capaces de escanear todo tipo de piezas en cualquier lugar que se encuentre, ya sea un laboratorio, en el taller, en la misma cadena de montaje o al aire libre, sin que se vean afectadas sus capacidades.
