¿Qué es la ingeniería inversa?
Cuando estamos en la universidad es habitual preguntarse cómo será nuestra vida después de graduarnos. Cómo será el trabajo, dónde viviremos, qué lugares conoceremos. Yo quería un carro. Tardaba 3 horas en ir a la universidad y 3 horas en volver, así que convertí todos los ahorros de la pasantía en un vehículo 1.0 del año 95. Era un carro muy especial: carrocería oxidada, un galón de agua para completar el nivel de líquido del radiador en el camino, fusibles y cables de batería de repuesto en caso de una avería inesperada (y sin embargo, una parte de mí siente que fue el mejor carro que tuve).
La profesión avanza, empiezo a tener ascensos profesionales y cambio mi gran logro por un carro actual: moderno, más económico, con más tecnología a bordo, pequeño y ágil, cumple con las exigencias actuales del sector de la automoción más y más innovador. Esta fase no duró mucho: llegaron los niños y todo lo que llevan consigo: sillas de carro, bolsas con comida, pañales, cochecitos, juguetes. Y mi pequeño, ágil y moderno coche simplemente perdió su función. Volvemos a la investigación y la sorpresa: los coches grandes, con confort, destinados a familias numerosas tienen un coste equivalente a su utilidad. Sin más: vuelvo a la realidad de un carro viejo/clásico.
Curvas elegantes, un motor potente y nada económico, un confort y una experiencia sonora únicos. Para los entusiastas de este tema, uno de los mayores problemas a los que hay que enfrentarse es la necesidad de una pieza descontinuada. Y esto no es una realidad exclusiva de la industria del automóvil.
El uso de la ingeniería inversa en la industria
Las aeronaves, la maquinaria industrial, los equipos agrícolas, los electrodomésticos, entre otros, pueden superar su vida útil prevista a la hora de su diseño, lo que lleva a ser difícil encontrar sus piezas. ¿Cómo se arregla una máquina cuando no se encuentra la pieza?
La respuesta es la ingeniería inversa, es decir, la acción de recrear un diseño existente para replicar o sustituir piezas que son imposibles o difíciles de obtener de otra manera. Por lo general, se utiliza para arreglar equipos antiguos o para ayudar a los ingenieros a crear diseños compatibles con productos de terceros.
El proceso básico consiste en replicar la pieza digitalmente, normalmente en un software de diseño asistido por computador (CAD). La geometría digital se crea manualmente o mediante un escáner para aprovechar la pieza anterior. Una vez recreada la geometría, el ingeniero puede construir la pieza utilizando métodos de fabricación tradicionales o aditivos.
Replicar los métodos de fabricación perdidos mediante la tecnología Scan-to-CAD
Se podría decir que la ingeniería inversa es como si un arqueólogo descubriera una pieza creada por un proceso de fabricación desconocido durante una excavación. Con la ingeniería inversa, el arqueólogo puede recrear partes de esa máquina para que esté completa en una exposición de museo.
Ingenieros que utilizan la fabricación aditiva para crear una réplica de una pieza.
En el mundo de la ingeniería, el raciocinio es el mismo. Los ingenieros de mantenimiento, en particular, conocen los retos cotidianos de la reparación y adaptación de equipos que llevan 60 años o más en funcionamiento y, a menudo, el propio diseño de ese dispositivo de tecnología antigua, cuando no es inexistente.
Desarrolla vehículos mejores y más seguros partiendo de diseños basados en la simulación.
Cómo realizar la ingeniería inversa de una pieza mediante la tecnología Scan-to-CAD
El primer paso en un flujo de trabajo de ingeniería inversa es captar con precisión las dimensiones de la pieza que se desea recrear. Esto puede hacerse manualmente con cuidado, pero para muchas piezas esto no es práctico. Afortunadamente, los escáneres 3D actuales automatizan este trabajo y están disponibles en varios niveles de precio. El escáner 3D tomará medidas de la pieza mientras forma una nube de puntos. Puedes pensar en una nube de puntos como una serie de puntos en un plano cartesiano. El software del escáner transferirá la nube de puntos a un archivo STL.
Un ingeniero escanea una pieza para poder recrearla en CAD.
Un escáner 3D puede ser tan sencillo como la cámara de un teléfono o tan complejo como un escáner láser en un brazo robótico. Cuanto mejor sea el escáner, más detallada será la nube de puntos.
Para transformar el archivo STL en un modelo 3D impermeable, los ingenieros pueden utilizar programas de CAD como el Ansys Discovery.
Ansys Discovery
Sin embargo, los datos de escaneo inadecuados son habituales en el mundo de la ingeniería. Por lo tanto, es mejor tener acceso a herramientas que trabajar con un archivo STL con imperfecciones. Discovery cuenta con herramientas de reparación STL que pueden rellenar parches, agujeros y fases que faltan y luego combinar el resultado en la geometría restante. Esto es útil para recrear una pieza simétrica cuando solo se tiene la mitad del original, o para completar los dientes que faltan en un engranaje, por ejemplo. Si la pieza original está deformada, puedes utilizar Discovery para repararla digitalmente y devolverle su forma original.
Ansys Discovery puede utilizarse para transformar el escaneo de un producto en un modelo 3D adecuado para la fabricación.
El potencial de uso es incomparable: los ingenieros pueden obtener piezas nuevas que ya no están en el mercado. Al estar con la geometría digitalizada, también es posible verificar el diseño del pasado a partir de un prototipo digital y comprobar su fiabilidad, así como extrapolar el diseño original y crear una nueva pieza con el optimizador topológico presente en Discovery, obteniendo nuevas geometrías más ligeras, innovadoras y resistentes que en el diseño original. Si el ingeniero tiene a su disposición una impresora 3D, puede imprimir el resultado de este proceso y validar en la práctica el resultado obtenido del prototipo digital.
En otras palabras, yo podría utilizar esta tecnología para crear nuevas piezas para mi carro. Por muy tentadora que sea la idea, me resulta difícil convencer a mi público solo con este argumento. Quién sabe, tal vez la posibilidad de crear nuevos juguetes junto a los niños y tener verdaderos momentos de padre e hijo no sea un mayor motivador para que este deseo se haga realidad. Mientras tanto, puedes obtener una prueba gratuita de Discovery para probarlo.
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