El escáner láser 3D es una de las tecnologías más revolucionarias en la ingeniería moderna. Sus aplicaciones en el mapeo de superficies son clave para la monitorización de estructuras y edificios en 3D en proyectos de ingeniería civil y arquitectura. Pero además, ha permitido el escaneo y mapeo en 3D de suelos para el análisis de escenarios imprescindibles en los estudios estructurales.
Adicionalmente, las aplicaciones del láser 3D en la ingeniería mecánica e industrial han permitido el desarrollo de objetos y estructuras en 3D. El análisis de datos de resistencia, resiliencia y durabilidad de máquinas o piezas sería hoy imposible sin la ayuda de esta tecnología.
Pero, el escáner láser 3D tiene miles de aplicaciones en todas las ramas de la ingeniería. Desde la tecnología biomédica más especializada hasta la proyección y renderizado de instalaciones industriales a gran escala. Es, sin duda alguna, uno de los mayores avances en la ingeniería desde el desarrollo de softwares predictivos y algoritmos de análisis.Veamos algunas de las aplicaciones del láser 3D en la ingeniería actual y sus posibilidades de expansión en el corto y largo plazo. Analizaremos cuán importante es el uso de los recursos de escaneo y mapeo en 3D del escáner láser 3D para la ingeniería del siglo XXI.
Digitalización de objetos y estructuras en 3D
Hoy en día, nos sorprende la increíble rapidez con la que los ingenieros desarrollan las piezas y objetos más sofisticados. Además, la velocidad con la que se pueden hacer cálculos estructurales profundos no nos deja de asombrar. Todo este desarrollo y la reducción exponencial de los tiempos de I+D actuales tiene un as bajo la manga: El escáner láser 3D.
A partir de modelos a escala, los ingenieros pueden hacer proyecciones con pasmosa precisión sobre estructuras y objetos. Estos análisis de datos permiten crear modificaciones en el diseño que perfeccionan el desarrollo de modelos con una fracción del coste y a una velocidad superior.
Optimización de procesos de fabricación y construcción
El resultado de las aplicaciones del láser 3D en la ingeniería ha supuesto una aceleración del proceso de escaneo y mapeo en 3D de objetos. Con ello, se han optimizado los procesos de fabricación y construcción de piezas, materiales e instrumentos aplicados en la ingeniería moderna.
Desde modelos a escala, los ingenieros pueden proyectar estos objetos combinados con softwares de renderizado de alta precisión. Estos modelos escaneados y renderizados pueden crear interacciones con estudios de movimientos amplificados.
Esta tecnología ha acelerado la investigación y diseño de las estructuras más sofisticadas con una reducción significativa de los recursos. Además, en un tiempo mucho más reducido, los ingenieros pueden crear análisis de escenarios que prueban la resistencia de los objetos ante el cambio de diferentes variables.
Someter a estrés máximo la resistencia de materiales, partes y de todo el sistema puede hacerse hoy mucho más rápido en entornos digitales controlados. A partir de estos análisis de datos, la ingeniería puede corregir, modificar y perfeccionar los diseños de objetos con mejores resultados en la práctica.
En la actualidad, el desarrollo de estructuras usa el escaneo y mapeo en 3D como un recurso insustituible para ingenieros y arquitectos. Además, los estudios de objetos y estructuras en 3D permiten crear capas de interacción con otras estructuras, suelos y entornos.Los ingenieros de proyectos y los ingenieros ejecutantes de grandes obras de construcción trabajan en conjunto unidos por el análisis de datos como vaso comunicante.
Hoy en día, la precisión de los estudios reducen el diferencial de teoría y práctica acelerando la puesta en marcha de proyectos. Para las empresas desarrolladoras de proyectos, la calidad de los estudios 3D ha permitido una maximización del rendimiento y un mejor aprovechamiento de los recursos.
Control de calidad y supervisión de proyectos
Una ventaja del uso del escáner láser 3D en la ingeniería de proyectos es la posibilidad de monitorización de estructuras y edificios en 3D. En tiempo real y con mayor precisión, un ingeniero puede crear mapas digitales de estructuras para analizar sus cualidades y propiedades.
Con gran exactitud, los softwares de escaneo y mapeo en 3D pueden analizar el desgaste, resistencia y estado de estructuras ya edificadas. A partir de estos datos, se pueden crear proyecciones con la modificación de una o miles de variables en simultáneo.
Igualmente, estos estudios permiten acelerar el proceso de toma de decisiones con una mayor eficiencia y pertinencia. Las aplicaciones digitales actuales permiten hacer análisis de variables discriminadas para la elaboración de modelos muy precisos.Esta tecnología ha permitido optimizar la resistencia de estructuras ante cambios geológicos, movimientos telúricos o desgaste de los suelos.
Así mismo, ha permitido a ingenieros y arquitectos proyectar ampliaciones y modificaciones de estructuras con mejores resultados. En una fracción del tiempo y con datos más precisos, la inversión de recursos de estudios estructurales es hoy en día más exacta.
Modelado y diseño de piezas y componentes
La ingeniería mecánica y el diseño de piezas, objetos y maquinarias ha experimentado un avance agigantado con el escáner láser 3D. El uso de esta tecnología ha permitido que a partir de modelos a escala, se pueda hacer un escaneo y mapeo en 3D. Estos prototipos renderizados con softwares especializados crean proyecciones hiperrealistas que pueden ser estudiadas con mayor precisión.
De la misma forma, la creación de renders digitales de piezas y componentes se someten a análisis de estrés hiper complejos en la práctica. Los programas informáticos analizan el comportamiento de cada pieza por separado y en conjunto ante situaciones imposibles de reproducir físicamente.Los ingenieros pueden analizar el comportamiento de una pieza ante situaciones físicas y químicas extremas y así, cuantificar su respuesta.
En un entorno digital, un ingeniero puede reproducir la respuesta de una pieza ante momentos, fuerzas o temperaturas extremas. Además, puede medir la flotabilidad, permeabilidad o miles de variables adicionales que serían muy complejas de reproducir en la realidad.
Escaneo y mapeo de terrenos y superficies complejas
Los avances en la resistencia de estructuras ante eventos geológicos o ambientales extremos ha sido posible con las aplicaciones del láser 3D en la ingeniería. En un renderizado 3D, los ingenieros pueden medir y modificar los suelos para analizar el comportamiento de las estructuras.
Pero además, el escáner láser 3D ha permitido mapear superficies de mayor complejidad con una máxima precisión. Esto ha permitido proyectar aplicaciones prácticas que de otro modo serían imposibles.
El láser 3D permite crear mapas precisos de terrenos aislados y recónditos para explorar sus propiedades y su interacción con proyectos. Adicionalmente, ha permitido analizar sus materiales, componentes y recursos explotables. La hidrografía, orografía y geología de áreas de gran superficie se pueden analizar en una fracción del tiempo con el uso de estas tecnologías.
Inspección y monitoreo de estructuras y edificios
Todos los análisis de superficies permiten a los ingenieros determinar la solidez y comportamiento de las estructuras ante cambios de variables. Este recurso ha sido fundamental para el control de edificios levantados y en proyección.
La aplicación del láser 3D en la ingeniería de prevención de riesgos es invaluable. Con un estudio más profundo de resistencia ante catástrofes naturales o movimientos del suelo, se pueden inspeccionar obras con resultados en tiempo real.
Poco a poco, esta tecnología se ha hecho imprescindible en el proceso de desarrollo de proyectos. Además, ha sido crucial en la inspección de edificaciones en zonas de riesgo previniendo tragedias humanas, ambientales y económicas a gran escala.
Análisis de datos y medición de precisión
La industria se apoya en la precisión y pertinencia de los datos como la herramienta de toma de decisiones más valiosa. Contar con datos certeros, exactos y relevantes permite crear planes e instrumentos de control que serían inútiles sin una información válida.
Es por ello que cada vez más sectores industriales utilizan la tecnología del escáner láser 3D en todas sus etapas de investigación y desarrollo. Las aplicaciones de estos modelos en la seguridad de productos y la respuesta ante el estrés reduce los costes y recursos en muchas industrias.
Aplicaciones en la industria automotriz y aeronáutica
Dos de las industrias que más han incorporado el láser 3D como elemento de investigación son la automotriz y aeronáutica. Reproducir en la realidad las condiciones extremas de agotamiento o puntos de quiebre de piezas es costoso, dilatado e impreciso.
Un modelo en 3D puede someterse a pruebas de calidad y seguridad con la posibilidad de modificar cada variable de forma independiente. En un modelo 3D renderizado los ingenieros pueden reproducir con exactitud el entorno al que se somete una pieza.
Un software de análisis 3D puede agregar variables y modificarlas a voluntad del investigador con resultados más precisos. Los ingenieros de la industria aeronáutica y automotriz someten a estos análisis de datos cada pieza por separado y de forma conjunta con resultados más realistas.
Uso en la ingeniería inversa y la fabricación aditiva
La máxima expresión del escáner láser 3D son las aplicaciones prácticas de la ingeniería inversa y la fabricación aditiva. La ingeniería inversa analiza componentes y métodos de fabricación a partir de productos terminados. Estos análisis son fundamentales a la hora de medir la interacción de componentes, materiales y procesos de transformación. Un recurso indispensable en procesos de benchmarking, due diligence e I+D.
Otra de las aplicaciones del láser 3D en ingeniería con mejores resultados actualmente es la incorporación de la fabricación aditiva en la industria. El desarrollo de impresoras 3D de alta precisión ha acortado los tiempos de producción de piezas, objetos y máquinas de aplicación práctica.
En Nirosa estamos convencidos que el futuro de la ingeniería en todas sus ramas está hoy más que nunca apoyado sobre los hombros de la tecnología 3D. Como una de las tecnologías que mejor optimizan todo el proceso de planificación y proyección, el escáner láser 3D tiene miles de aplicaciones que aún están por descubrirse.
