Viento en popa: Artec Ray impulsa la ingeniería inversa para una gran lancha motora

El que construye un barco desde cero sabe que es una tarea abrumadora. Imagínate fabricando algo del tamaño de una habitación (como mínimo) y manteniendo precisión en las tres dimensiones. Además, la embarcación tiene que ser manejable, estar bien construida y ser segura. La tarea se complica aún más si el cliente tiene planos o condiciones específicas. Pero eso no es todo: Después de la construcción y de todo ese trabajo manual, hay que diseñar los componentes, probarlos... Se trata, en resumen, de un trabajo inmenso.

Embarcaciones profesionales de gran tonelaje para medir. (Foto cortesía de 3D Creative)

¿En busca de la perfección? Se acepta el reto.

Para una empresa familiar holandesa de construcción de barcos, el objetivo es avanzar tecnológicamente, perfeccionar la embarcación y superar cualquier expectativa, en especial acortar el tiempo de espera, y es ahí donde las nuevas tecnologías entran en juego. Si los productos tienen características reproducibles, se puede agilizar y simplificar su fabricación con la ayuda de la ingeniería inversa.

Para hacer ingeniería inversa de un barco, hay que medir con precisión muchas superficies complejas. Lograrlo con los métodos convencionales lleva semanas, sin ninguna garantía de que los datos sean realmente fiables. El escaneo 3D, hace que este proceso sea sencillo, ya que permite tomar las medidas exactas de las piezas a medida y realizar ajustes perfectos. Por eso, la empresa hizo un pedido para escanear en 3D tres barcos de gran tamaño, con la finalidad de reproducir las piezas, y así agilizar el proceso de producción.

Los barcos en cuestión ("cargueros", "botes de rescate" y "semirrígidas militares") están destinados a un uso profesional intensivo, a llevar a cabo misiones y a regresar a salvo. Para garantizar la máxima calidad, las embarcaciones se diseñan y fabrican con las tecnologías más modernas, por lo que era muy lógico buscar un proveedor de servicios 3D de confianza para conseguir una fiel réplica digital de los modelos que ya tenían. Cada una de las embarcaciones pesaba varias toneladas, por lo que, para escanearlas, el equipo del proyecto tenía que moverlas, levantarlas y rotarlas con maquinaria pesada, y además había que obtener réplicas en 3D de la mejor calidad posible, lo que hacía que el proceso completo pareciera una tarea abrumadora.

Tecnología 3D a bordo

El equipo de 3D Creative, una empresa de tecnología 3D con sede en Lituania, y con mucha experiencia en escaneo 3D de objetos de gran tamaño, proveedores líderes de servicios 3D en los países bálticos, y socios con certificación Gold de Artec 3D, cuenta con todo el entusiasmo, la experiencia y los equipos necesarios para asumir un proyecto de estas dimensiones. A partir de las condiciones específicas del fabricante de barcos, el equipo de escaneo optó por Artec Ray, un escáner láser 3D de largo alcance, diseñado para capturar con precisión objetos de gran tamaño.

Artec Ray listo para el trabajo. (Foto cortesía de 3D Creative).

Ray ofrece la mejor precisión angular de su categoría y escaneos mucho más limpios a la hora de capturar objetos enormes como turbinas, hélices o incluso barcos. Este aspecto era vital, ya que el objetivo final del proyecto era obtener archivos con extensión .STL de la máxima calidad para realizar ingeniería inversa. Además de su precisión submilimétrica, Ray se adapta a cualquier flujo de trabajo, a cualquier entorno, incluso a un proyecto al aire libre de esta envergadura, que fue posible gracias a la avanzada tecnología de este escáner. Montado en un trípode, Ray se puede controlar desde un portátil o incluso con la aplicación para smartphones Artec Remote, lo que hace posible el escaneo sin apenas preparación.

Al detalle

"Nos hemos enfrentado a dos retos muy importantes con este proyecto. En primer lugar, escanear todo en dos días, lo que fue bastante difícil por lo pesados y grandes que son los moldes", dice Šarūnas Paulauskas, director técnico de 3D Creative. "La segunda dificultad fue preparar la superficie para el escaneo, porque inicialmente los moldes eran muy lisos y brillantes".

Los moldes lisos y brillantes suelen presentar dificultades importantes para el escaneo. (Fotografía por cortesía de 3D Creative).

El equipo quería que todo saliera bien, así que llegó a un acuerdo con la empresa local de fabricación de barcos para hacer el escaneo en sus instalaciones. Las embarcaciones se trasladaron con ayuda de maquinaria pesada, y la zona se preparó debidamente. Aun así, hubo algunas sorpresas más: uno de los moldes de 12 metros que había que escanear estaba a la intemperie, bajo la lluvia, por lo que había que secarlo antes de aplicar el polvo mate para su escaneo.

"Las superficies de los moldes hechos a mano son muy diferentes, ya que no se mecanizan a partir de datos CAD, por lo que es muy costoso y lento encajar y montar las piezas", explica Paulauskas. "Normalmente, esta tarea se lleva a cabo reajustando y recortando muchas piezas para que todo encaje en los cascos creados a partir de los moldes. Así que el escaneo redujo mucho la necesidad de mano de obra humana, pues muchas tareas se realizan con el software CAD, con una precisión submilimétrica, incluso antes de fabricar los cascos."

Después de tantos preparativos, el equipo quedó sorprendido al descubrir que el escaneo sólo llevó entre 3 y 4 horas de un total de 35 horas de trabajo. El tiempo final de ejecución del proyecto se redujo a un día y medio, algo que gustó mucho tanto al equipo de escaneo como al cliente. Las tres embarcaciones se escanearon en 12 horas con una precisión de punto de 0,7 mm, y a continuación se procesaron sin problemas en Artec Studio.

Escaneo 3D y procesamiento. (Fotografía por cortesía de 3D Creative).

A la altura de las expectativas

"Nuestro objetivo era conseguir superficies muy nítidas y precisas para hacer ingeniería inversa. Necesitábamos escanear sólo el lado interno del molde, con sus aristas", prosigue Paulauskas. "Con Artec Ray, hemos cumplido con esta tarea, y los datos que hemos conseguido son excelentes para hacer ingeniería inversa. Con los moldes hechos de forma manual, no podíamos pasar por alto ningún punto, ya que, en estos casos, no sirve la herramienta de modelado en espejo. Además, no todo era simétrico, y nuestro cliente necesitaba tener todos los detalles para avanzar en los diseños. Al final conseguimos los modelos 3D de los tres cascos diferentes, a los que el equipo de ingenieros del fabricante añadió posteriormente el compartimento del motor y el de los asientos”. Los modelos 3D escaneados se usaron para crear archivos STEP, gracias a la ingeniería inversa. Al estar hecho a mano, los expertos en ingeniería inversa tuvieron que ser muy cuidadosos para mantener la forma original de cada uno. El proyecto fue único, sobre todo porque los diseños de la empresa se basan en sus moldes antiguos y de eficacia probada. Se insistió al equipo de escaneo que los barcos a diseñar tendrían que ser prácticamente indestructibles en los entornos y circunstancias más duros, por lo que cada detalle era de suma importancia. Con cualquier inexactitud, la navegabilidad del barco podría peligrar, por suerte, contaban con Artec Ray.

La fabricación de barcos ha evolucionado mucho desde las técnicas artesanales tradicionales hasta la ingeniería inversa con el escaneo 3D. El equipo lituano permitió aunar la autenticidad de las obras hechas a mano con la precisión y la rapidez que sólo el escaneo 3D puede ofrecer. Cualquier proyecto de ingeniería inversa implica elegir la mejor solución y aplicarla sabiamente. Gracias a la tecnología de Artec, estas nuevos barcos, seguros y resistentes, están listos para zarpar.