Ingeniería inversa de un coche de Fórmula 1 e impresión 3D en miniatura
Es impresionante lo que se puede hacer con la combinación de las soluciones de escaneo 3D y la ingeniería inversa. Este proyecto para hacer a una menor escala un carro de carreras de Fórmula 1, para el cual el escáner 3D Eva de Artec fue empleado, es uno de los muchos ejemplos que muestran que las oportunidades de aplicación tecnológicas son, sin dudas, ilimitadas.
Este proyecto fue iniciado por un productor de herramientas basado en Birmingham quien comisionó a los socios británicos de Artec, Central Scanning, y proveedor líder de soluciones Delcam CAD & CAM para que hicieran un modelo de su carro de F1 para que pudiera ser impreso en un tamaño aproximado de 300 mm.
Central Scanning escanea un carro de carreras de Fórmula 1 e imprime en 3D un modelo a escala el cual fue hecho con ingeniería inversa con Delcam PowerSHAPE.
El carro fue escaneado en 3D por Central Scanning y luego los datos obtenidos fueron modelados en el software de ingeniería inversa de Delcam con el paquete PowerSHAPE.
El modelo terminado del carro de F1 en PowerSHAPE.
“Este escaneo fue hecho por nosotros como una prueba para ver lo que puede ser logrado empleando dos sistemas de escaneo”, dijo Paul Smith de Central Scanning.
La parte principal del cuerpo del carro fue escaneado usando escáneres Steinbichler Comet L3D y luego la cabina del piloto, el timón, la suspensión, el spoiler trasero, los espejos laterales y las áreas que no pudieron ser fácilmente accedidas con Steinbichler Comet fueron escaneados con el Eva de Artec.
“Seleccionamos el Eva dada su portabilidad y velocidad, además del hecho que no hay que emplear marcadores, y que fácilmente sigue los gráficos”, dijo Paul.
Parte de la cabina en Artec Studio 10.
El carro fue escaneado en el área de recepción y taller del dueño; ambas contaron con una buena luz estable, pero no había luz solar directa porque esto hubiera afectado la captura de datos.
Paul ha compartido con nosotros algunos tips acerca de cómo escanear fácilmente las partes automotores.
“Añadir algo detrás de las unidades de suspensión, como un papel con gráficos, ayuda al escáner a hacerle seguimiento a la textura y a capturar la de geometría del delgado del aparato”, manifestó.
Había unas áreas con fibra de carbón oscuras cerca del aparato. Éstas fueron pintadas de un color muy claro. La reflexiones de luz cerca de las áreas del spoiler también fueron pintadas de un color claro para facilitar y hacer más rápida la captura.
“Nos gustó usar el Eva de Artec porque no necesita de calibración y fue rápido montarlo y capturar las áreas difíciles,” dijo Paul.
La mayoría de los datos fueron procesados usando los settings standard y sin textura durante el registro global para acelerar el proceso. Los conjuntos grandes de datos de Artec y Steinbichler fueron fusionados con PolyWorks.
La malla creada con los datos escaneados.
Al modelo de 250Mb STL completado, aproximadamente 8,5 millones de triángulos, le fue efectuada ingeniería inversa en Delcam usando PowerSHAPE Pro. Las regiones doblemente curvadas fueron las más adecuadas para moldeo de superficie, mientras las partes más prismáticas pudieron ser modeladas más eficientemente usando sólidos.
Tal y como James Slater de Delcam explicó, “las aletas delanteras y traseras del carro fueron moldeados, creados al tomar secciones de la malla, se les hizo una extrusión y luego fusionando las piezas separadas juntamente usando simples operaciones Boolean. Este trabajo fue efectuado, de hecho, por un pasante de verano, quien tan sólo tenía una semana de entrenamiento antes de embarcarse en el proyecto. Mientras tanto, uno de nuestros ingenieros con más experiencia se le medía a la construcción de superficie más demandante requerida para el cuerpo. El resultado final fue una superficie híbrida totalmente detallada y un modelo sólido que no hubiera sido posible hacer usando otro software. Claro, una de las cosas más importantes en cualquier proyecto RE es tener, de entrada, una malla precisa y de alta calidad.”
El modelo 3D impreso del carro de F1.
Un close-up del modelo a escala del carro de F1.
El carro fue superficiado a tamaño real. Una vez la escala fue disminuida, algunas de las áreas más delgadas, en particular el aparato de suspensión y los spoilers, fueron engrosados con PowerSHAPE. El modelo luego fue impreso en 3D con Objet Eden 500V con una capa de impresión de 0,0016 mm.