Diseñando soluciones mineras personalizadas que superan todas las expectativas con Artec Leo y Ray

Titan Engineered Solutions ofrece servicio a equipos, como plataformas de seguridad minera, en ubicaciones remotas. Imagen cortesía de Titan Engineered Solutions

Como pasa en cualquier industria, la minería depende de maquinaria pesada y equipos resistentes para operar. Pero mantener las plantas y los sitios de excavación funcionando al 100% no es tan sencillo como parece.

Como las minas suelen estar en áreas remotas, los ingenieros pasan horas viajando para tomar medidas manualmente. Este método puede ser arriesgado, ya que es fácil cometer errores, obtener datos incompletos y es necesario hacer varios viajes para verificar las dimensiones. Aun así, muchos lo consideran la mejor manera de hacerlo.

Muchas minas también dependen de componentes antiguos para mantener sus operaciones en óptimas condiciones. Cambiar el equipo antes de que falle puede causar tiempo de inactividad para el desmontaje y las mediciones manuales. Por otro lado, esperar a que los componentes se rompan antes de reemplazarlos aumenta el tiempo de inactividad y reduce la rentabilidad de la mina.

Las minas suelen estar equipadas con maquinaria que necesita reparaciones con piezas obsoletas. Imagen cortesía de Titan Engineered Solutions

Aquí es donde destaca Titan Engineered Solutions. Actualmente son capaces de ofrecer soluciones de ingeniería innovadoras, proactivas y con capacidad de respuesta, que reducen el tiempo de inactividad y aumentan la eficiencia de los clientes.

Anteriormente, Titan atendía las peticiones de sus clientes enviando a un equipo de ingenieros a las instalaciones. Pero ahora trabaja en estrecha colaboración con el Embajador de Artec, Rapid Scan 3D, para modernizar su flujo de trabajo. Al no depender ya de las mediciones manuales, Titán puede enviar a un solo ingeniero con un Artec Leo y Artec Ray para captar con precisión prácticamente cualquier geometría del terreno.

“Aunque el producto aún no exista, podemos utilizar las dimensiones obtenidas de un escaneo 3D para personalizar la pieza y hacer que encaje con una precisión de 1,6 mm”, explica el director general de Titan, Brandon Koch. “Por ejemplo, fabricamos muchas tuberías personalizadas que se ajustan de extremo a extremo. Ahora podemos asegurarnos de que encajan sin necesidad de múltiples y tediosas mediciones manuales”.

Artec Ray in situ, preparado para capturar escaneos 3D de toda la instalación. Imagen cortesía de Titan Engineered Solutions

Medición de la mina para un primer ajuste

El viaje de Titan con el escaneo 3D comenzó con una formación de una semana ofrecida por Rapid Scan 3D en Carolina del Norte. Desde entonces, han aprendido a dominar el Leo, que es fácil de usar en sitios mineros en el suroeste de los Estados Unidos. Koch destaca especialmente su diseño compacto y su función de escaneo con un solo clic, afirmando que lo difícil es equivocarse. “Solo lo enciendes, apuntas y escaneas. Es súper fácil de usar,” dijo Koch. “Ves en la pantalla lo que estás escaneando, así que puedes asegurarte de que los datos sean buenos. Luego, si te preguntas ‘¿escaneé esta zona?’ y crees que los datos son importantes, solo lo escaneas de nuevo.”

Dado el enorme tamaño de la mayoría de las instalaciones mineras, Titan se dio cuenta de que necesitaba una solución para capturar datos a gran escala. Después de ver cómo funcionaba Ray en las instalaciones de un cliente, decidieron comprar uno para ellos, y los resultados han sido impresionantes. Ahora, pueden medir grandes instalaciones rápidamente y con gran precisión.

Artec Ray sobre un trípode extendido, capturando una gran tubería para su análisis. Imagen cortesía de Titan Engineered Solutions

Recientemente, Ray tardó solo una hora en capturar el suelo de la planta de cobre de un cliente para una reforma, cuando antes habría tomado entre 3 y 6 horas. Además, Johnathan Turner, ingeniero de Titan, dice que este método les permitió captar detalles que las mediciones manuales aproximadas habrían pasado por alto, asegurando una instalación perfecta en áreas que podrían haber sido problemáticas.

“Pudimos recrear todo el suelo basándonos en ese escaneo”, nos cuenta Turner. “El escaneo manual solo te permite obtener unas medidas aproximadas, con las que puedes especular, pero con el escaneo 3D, no hay lugar para el error y el suelo encajó a la perfección”.

Comprobación de tolerancias con Design X

Los avances de Titan en digitalización 3D también le han llevado a la ingeniería inversa, la personalización de piezas y la verificación del cumplimiento de las tolerancias mediante el análisis de desviaciones.

Después de usar Leo o Ray para capturar escaneos su equipo comienza a procesar en Artec Studio. Una vez eliminados los datos innecesarios, se simplifica la fusión de varios conjuntos de datos, y el modelo resultante está listo para su exportación inmediata a Geomagic Design X.

En Design X, es posible crear ‘regiones’ para las áreas críticas de las piezas. Por ejemplo, al diseñar tuberías personalizadas, se centran en asegurar que los extremos de cada tubo encajen en las redes existentes. Para lograrlo, dibujan estas geometrías, las convierten en cuerpos CAD basados en escaneos, y determinan las restricciones que influyeron en su diseño.

A partir de ahí, las tuberías se exportan a SOLIDWORKS, donde estas restricciones se utilizan para diseñar modelos completos. Tras la alineación, los modelos de tuberías (o cualquier otro producto de ingeniería inversa) pueden devolverse a Design X, donde la función de mapeo del programa facilita la superposición de datos CAD, la búsqueda de desviaciones y la garantía de que las piezas cumplen las tolerancias de instalación.

Una compleja sección de tubería mapeada térmicamente en Geomagic Design X. Imagen cortesía de Titan Engineered Solutions

Según Turner, este flujo de trabajo en tres fases no sólo agiliza y acelera la producción, sino que permite a Titan estar mucho más seguro de que las piezas fabricadas se ajustarán cuando lleguen al destino.

«En el caso de las tuberías, los extremos me van a decir qué distancia hay entre ellas, qué diámetro tiene que tener y cómo se van a conectar», explica Turner. “Con nuestro proceso de tres pasos, puedo averiguar dónde hay que hacer todos los agujeros para poder atornillar las tuberías. Simplemente capturamos el diseño original, calculamos las restricciones y modelamos con ellas”.

¿Modelado multirresolución a la vista?

Como muchos de sus envíos son tan grandes que necesitan un camión de plataforma, Koch destaca la importancia de que el producto ajuste perfectamente para evitar problemas de instalación. En proyectos como el del suelo de cobre de la planta, los errores podrían llevar a tener que desechar todo, y “así es como se acaba perdiendo dinero”.

Es por ello que la compañía continúa experimentando con el escaneo 3D en nuevas áreas. Con Artec Studio, por ejemplo, ahora es posible fusionar escaneos capturados con dispositivos completamente diferentes en una sola malla, usando los datos de mayor resolución de cada uno.

"Al principio, nos hicimos con Leo y Ray por sus respectivas ventajas. Pero el escaneo 3D multirresolución es algo que tenemos muy en cuenta», concluye Koch. «Hay muchos proyectos en los que sería útil combinar escaneos. Con un escaneo de área general (con Ray) y otro más detallado (con Leo), podríamos detectar detalles ocultos a simple vista".