La ingeniería inversa es un método popular para digitalizar el diseño de productos, de modo que los fabricantes puedan reproducir fácilmente piezas bajo demanda, crear y mantener un inventario digital y evitar problemas causados por herramientas o diseños obsoletos. Esta técnica es común en industrias como la automotriz, aeroespacial, ingeniería biomédica, diseño para manufactura y diseño industrial.
En esta guía detallada, explicaremos el proceso de ingeniería inversa, destacaremos las mejores herramientas para la ingeniería inversa y mostraremos estudios de casos de la vida real en varios campos.
¿Qué es la ingeniería inversa?
La ingeniería inversa es el proceso de desmantelar e investigar un producto para descubrir los conceptos involucrados en su fabricación, con el objetivo de producir un producto similar o mejorar uno existente. Si bien esta es una definición aceptada de ingeniería inversa, existen muchas otras razones para adoptar el enfoque de ingeniería inversa. La innovación a menudo surge de nada más que un ligero ajuste o adición a un producto terminado: en química para crear nuevos compuestos moleculares o vacunas, en electrónica para replicar placas de circuito impreso y en desarrollo de software para recrear firmware, arquitecturas de back-end y interfaces de usuario.
Con tecnologías como escáneres 3D y herramientas de fabricación digital como impresoras 3D, los ingenieros (inversos) tienen hoy mejores herramientas a su disposición que nunca.
Ingeniería inversa de hardware
Las razones para realizar ingeniería inversa en piezas mecánicas son múltiples.
Complementos: en el desarrollo de productos, los componentes existentes a menudo se remodelan para crear artículos complementarios o de posventa, personalizaciones, reparaciones o para encajarlos en un nuevo ensamblaje.
Mejoras del producto: los componentes existentes pueden ser deconstruidos, escaneados y examinados para mejorar sus procesos de fabricación y ensamblaje. La reducción de costos puede ocurrir de las siguientes maneras:
Aflojamiento de dimensionamiento geométrico , tolerancias y restricciones.
Aligeramiento optimizando la geometría estructural como nervaduras, espesores de pared, radios y otras transiciones.
Rediseño para cambios en el proceso de fabricación para facilitar el montaje, desmontaje, moldeabilidad, integración de funciones o procesamiento de fin de vida útil.
Refinando características funcionales clave, ergonomía y usabilidad.
Mejorar el rendimiento del producto, como la resistencia general, las funciones de ajuste rápido, las bisagras vivas, los puntos de montaje de componentes electrónicos, la durabilidad y la protección de ingreso (IP) para impermeabilidad al agua y al polvo.
Impulsar la innovación: desarmar los dispositivos existentes para comprender su funcionamiento interno y su intención de diseño con gran detalle puede ser una chispa para innovaciones radicales. Revisar los desafíos de ingeniería del pasado elimina la necesidad de reinventar la rueda. El campo de la biomimética se destaca por esto, donde se han investigado sistemas biológicos como las patas de saltamontes, las patas de gecko, la hidrodinámica de las ballenas, el comportamiento de las colonias de hormigas, los brazos de la gamba mantis, las telas de araña y las formaciones de caparazones de amonita como insumos para nuevas invenciones.
Al desmantelar los dispositivos existentes, las empresas también pueden conocer los componentes "debajo del capó" de los productos de la competencia y cómo se ensamblaron. Luego pueden utilizar esta información para evaluar si la empresa realmente está ofreciendo una buena relación calidad-precio y dónde pueden mejorar en el nivel de integración de la cadena de suministro y la estrategia comercial. Resurrección: en caso de que un fabricante OEM cierre su negocio sin haber publicado ningún plano o datos CAD, la ingeniería inversa es el método a seguir para revivir artículos que de otro modo se perderían. Por ejemplo, los automóviles antiguos o retro que se han quedado sin proveedores de repuestos pueden volver a conducirse gracias a los esfuerzos de ingeniería inversa en subsistemas esenciales como motores, cajas de cambios y transmisiones.
La ingeniería inversa también es una excelente manera de recuperar líneas de productos descontinuadas con protección de patente vencida que alguna vez fueron populares y modificarlas para atender al público actual.
La ingeniería inversa también tiene propósitos históricos al crear un archivo digital de objetos perdidos hace mucho tiempo. Las empresas que solo tienen instancias físicas de productos que fabricaban antes de la era de las computadoras y el CAD ahora pueden recrear estos elementos perdidos creando gemelos digitales y de esta manera mantener intacto el legado completo de sus productos.
Imitaciones: La aplicación menos sólida desde el punto de vista ético de la ingeniería inversa son las prácticas generalizadas de imitación que estamos presenciando en todo el mundo hoy en día para crear réplicas, a menudo simplificadas, con renombre extraño o desproporcionadas, de productos más vendidos.
Si bien en muchos casos esto implica una infracción de patente y se deben emprender acciones legales, por el lado positivo, también puede verse como un cumplido para los desarrolladores originales y un medio tolerable para difundir un diseño en mercados que no están siendo atendidos por el inventor original. ámbito de distribución y propiedad intelectual.
A continuación se muestran algunos ejemplos de aplicaciones de ingeniería inversa:
INDUSTRIA | APLICACIONES |
Automotor | Parachoques, techos, modificaciones aerodinámicas, kit cars, colectores de escape, repuestos, digitalización de modelos en arcilla |
Ingeniería Biomédica | Modelos anatómicos, implantes, instrumentos quirúrgicos, prótesis/órtesis, ortopedia. |
Bienes de consumo | Complementos, prototipos, embalajes |
Ingeniería Mecánica | Piezas de repuesto, mejora de piezas, ingeniería de valor, conversión de máquinas, análisis de fallos. |
Muebles | Adornos, patas, molduras, adornos, repuestos. |
Joyas | Réplicas, moldes, artículos hechos a medida, conservación. |
¿Es legal la ingeniería inversa?
La ingeniería inversa es generalmente legal según la Ley de Secretos Comerciales de Defensa de EE. UU. (DTSA) para obtener una ventaja comercial o militar sobre los competidores, siempre que se haga sin violar acuerdos contractuales y después de obtener el producto original de acuerdo con la ley.
Se considera un medio legal para descubrir secretos comerciales distintos del robo o el espionaje, siempre que esto no interfiera con la protección de patentes, las licencias de usuario final u otras obligaciones contractuales.
Sin embargo, en algunos casos, los competidores que replican productos pueden tener graves consecuencias para el negocio de un OEM y las empresas suelen tomar medidas activas para evitar que sus productos caigan en las manos equivocadas.
Ingeniería inversa de software
La ingeniería inversa de software tiene el mismo propósito pero difiere fundamentalmente de la replicación de hardware porque las aplicaciones comerciales suelen ser de código cerrado. Es decir, el código fuente se hace deliberadamente inaccesible a terceros.
Existen herramientas específicas llamadas desensambladores que pueden dejar al descubierto el funcionamiento interno y la estructura algorítmica de la aplicación de destino. Estas soluciones de inversión de software se descompilan en su propio lenguaje ensamblador específico de la plataforma sin plagiar el código original.
Debido a esta conversión interna, el código de máquina resultante es único, lo que hace que el proceso sea completamente legal. De manera similar, fabricantes como AMD crean microprocesadores compatibles con Intel. De esta manera, las empresas también pueden personalizar legalmente nuevos entornos de software para integrarlos en sus sistemas de TI existentes.
En un caso famoso, el Proyecto Cero de Google descubrió una debilidad crítica en los microprocesadores mediante ingeniería inversa. Descubrieron que es posible crear lecturas de fragmentos de memoria almacenados previamente en caché, que pueden contener información confidencial como contraseñas. Esto llevó a una nueva idea: realizar el almacenamiento de la memoria en un sistema en un chip (SoC) separado donde esté protegida contra interceptaciones.
Una distinción fundamental entre cómo realizar ingeniería inversa en software y hardware es que el código, a diferencia de la materia física, se puede cifrar. Los ciberdelincuentes a menudo hacen uso de esto para crear malware, que es excepcionalmente difícil de realizar ingeniería inversa incluso con herramientas como Ghidra de la NSA.
Para mejorar la ciberseguridad corporativa, un equipo interno de 'hackers' a menudo creará ataques virtuales en su propia red, mientras que otro equipo 'protector' monitorea y aplica ingeniería inversa a los ataques para encontrar nuevas soluciones.
Descripción general del proceso de ingeniería inversa
El proceso exacto de ingeniería inversa difiere según el tipo de objeto. En esta guía, nos centraremos en la ingeniería inversa del hardware.
La ingeniería inversa del hardware es un proceso de cuatro pasos. Ocurre al revés en comparación con los procesos habituales de desarrollo de nuevos productos. La ingeniería inversa comienza con el producto terminado y posteriormente deduce los requisitos que impulsaron su desarrollo.
La metodología normalmente sigue estos pasos:
Adquisición de datos: se calibra el escáner 3D y se configura la escena para obtener resultados óptimos en términos de fondo e iluminación. Esto da como resultado una nube de puntos de hasta varios gigabytes de tamaño. A menudo no basta únicamente con digitalizar el modelo; Los ingenieros inversos también querrán aprender de primera mano sobre la intención del diseño y las características de ensamblaje desmontando el producto y sometiéndolo a una variedad de pruebas.
Postprocesamiento: la nube de puntos original se convierte en un modelo de malla conceptual. La mayoría de las herramientas de software ofrecen funciones automáticas, pero aún pueden requerir llenar huecos y eliminar irregularidades manualmente. El propósito de este paso es estudiar y descomponer el sistema actual y sus componentes.
Modelado: La representación de malla del objeto se convierte en un modelo paramétrico basado en sólidos y superficies. Ahora estamos trabajando desde el nivel de implementación para recuperar la intención del diseño subyacente. En esta etapa, los ingenieros pueden alterar fácilmente las dimensiones y agregar mejoras.
Revisión: Esta etapa implica comparaciones dimensionales entre el escaneo y la reproducción resultante. Posteriormente, implica realizar pruebas, crear prototipos, probar e iterar en varios escenarios para garantizar que el producto sometido a ingeniería inversa cumpla con los nuevos requisitos.
La ingeniería inversa es intrínsecamente diferente de la ingeniería directa. Debido a que hemos trabajado a partir de una implementación existente, el producto reelaborado nunca es 100% preciso, cumple con las especificaciones ni está modelado "correctamente" en términos de procedimientos CAD.
Dado que la ingeniería inversa es intrínsecamente inexacta en cuanto a dimensiones, ambigua en interpretación y extraña en la construcción de superficies, tenemos que conformarnos con la aproximación más cercana posible. En muy poco tiempo, todavía podemos crear un valor significativo con piezas útiles que habrían requerido entre 10 y 100 veces más recursos si se desarrollaran desde cero. Se trata de una mentalidad diferente a la del desarrollo hacia adelante, que normalmente se caracteriza por la lucha hacia la perfección.
Las mejores herramientas de ingeniería inversa
Escáneres 3D para ingeniería inversa Existe una variedad de métodos disponibles para convertir un objeto físico en su gemelo digital. Los escáneres 3D son el dispositivo de captura más comúnmente aceptado y vienen en varias formas.
Los escáneres 3D son los dispositivos de captura más utilizados en ingeniería inversa. Los escáneres de luz estructurada proyectan un patrón de luz a través del objeto y utilizan dos cámaras para capturar cómo el objeto deforma la luz. Las imágenes resultantes se unen en una representación 3D.
Comúnmente utilizados en aplicaciones médicas portátiles y no invasivas, algunos modelos básicos conocidos incluyen Shining3D Einstar, Creality CR-Scan Lizard y Structure Sensor Pro. Sin embargo, los niveles de precisión anunciados deben tomarse con cautela; la desviación promedio es aproximadamente del 1% para este tipo de dispositivos.
Las soluciones de escaneo más avanzadas incluyen los escáneres portátiles Peel3D, Calibry y Artec Eva. Estos tienen mayor precisión, software de procesamiento incorporado y retroalimentación en tiempo real para guiar el proceso de escaneo, además de diferentes modos, incluido el escaneo basado en marcadores adhesivos. Esto es ideal para objetos planos de hasta varios metros de tamaño. Sin embargo, el aumento de la calidad suele ir acompañado de un aumento exponencial del precio.
Los escáneres de triangulación láser disparan millones de puntos láser por segundo sobre el objeto objetivo, que normalmente debe mejorarse con marcadores. Para piezas opacas con detalles finos como mallas de filigrana, superficies convexas y estructuras reticulares, esta categoría de escáneres 3D es la mejor opción.
Productos populares como el escáner 3D Matter and Form, Creaform HandyScan, Zeiss T-Scan Hawk y FARO Freestyle pueden escanear vehículos completos. Para proyectos de escaneo complejos, los profesionales suelen utilizar un método híbrido que utiliza tanto un sistema CMM portátil como un brazo de escaneo estacionario sin contacto. Para los entusiastas principiantes que pueden aceptar compensar las imperfecciones de sus escaneos con sus habilidades CAD de ingeniería inversa de superestrella, existen algunas alternativas de bajo presupuesto.
Las cámaras infrarrojas con detección de profundidad y los sensores LiDAR proporcionan modelos de malla menos precisos, pero aún así pueden ser satisfactorios para escaneos simples en algunos casos y se pueden encontrar en los últimos modelos de iPhone y iPad de Apple.
La fotogrametría se basa en la fotografía normal en la que el ingeniero inverso tiene que tomar una secuencia de imágenes desde varios ángulos alrededor del objeto. Luego, el proceso se basa en software de computación intensiva como Meshroom, RealityCapture, Regard3D, Trnio, RecFusion o Zephyr, para unir las imágenes en una reconstrucción 3D.
A pesar de la ventaja de que algunas aplicaciones están disponibles de forma gratuita, se necesita un poco más de habilidad y paciencia para derivar modelos viables a partir de fotogrametría , independientemente de la aplicación.
Software para ingeniería inversa
La relativa facilidad de un flujo de trabajo de escaneo 3D a CAD a menudo depende de un arsenal de herramientas de software independientes que tienen distintos grados de compatibilidad. Sin embargo, para agilizar el proceso, es mejor elegir una solución de software que lleve la ingeniería inversa desde los datos de escaneo sin procesar hasta una reconstrucción completa de alta calidad del diseño original.
Las mejores herramientas de software para ingeniería inversa cargarán una nube de puntos en varios formatos como .ply, .asc, .ptx, .pcg (Autodesk), .e57, .xyz, .fls (Faro), .pcd, .las, y .obj. Estos programas generarán y repararán automáticamente el objeto de malla resultante y ofrecerán una serie de herramientas inteligentes para reconstruir superficies NURBS para que se ajusten a la malla. Esto evita tener que medir cada pequeño detalle con un calibre para reconstruirlo manualmente, como solía ser el caso antes de la llegada del escaneo 3D.
Algunos estudios de diseño virtuales incluso permiten a los usuarios preparar el resultado directamente para la creación de prototipos mediante CNC, impresión 3D o fundición. Y dado que una décima de milímetro puede marcar la diferencia en cómo encajan dos piezas fabricadas, la precisión es clave durante todo el proceso de ingeniería inversa.
Para garantizar la precisión, una herramienta de ingeniería inversa debe poder hacer lo siguiente:
Comprobación de interferencias para garantizar que las piezas funcionen juntas sin problemas en un conjunto y que los componentes externos encajen perfectamente.
Análisis del espesor de pared para optimizar la moldeabilidad y el diseño liviano.
Análisis de inclinación para garantizar ángulos de inclinación correctos, evitar socavaduras y validar líneas de separación
El análisis de superficies , como las rayas de cebra y el control de curvatura, garantiza la idoneidad para formas grandes y complejas, como las requeridas en productos de consumo y automoción .
Verificación dimensional como masa, volumen y cuadro delimitador.
Estas son algunas de las mejores opciones cuando se trata de las mejores herramientas de software de ingeniería inversa.
Mesh2Surface
Mesh2Surface es una solución integral que permite a los desarrolladores de productos convertir su nube de puntos en una malla directamente para ingeniería inversa de Rhinoceros o SolidWorks.
Luego, el diseñador 3D puede extraer planos y puntos de referencia en la malla para ajustarse a una geometría compleja. Mesh2Surface contiene herramientas inteligentes para crear bocetos, secciones transversales y contornos en 3D. Proporciona análisis de desviación, creación de superficies automática con configuraciones de precisión personalizadas y la capacidad de dibujar superficies de forma libre que mejor se ajusten.
Mesh2Surface se desempeña de manera sobresaliente en la creación de reemplazos para piezas muy dañadas, como este faro de motocicleta.
Artec Studio
Artec es otro contendiente en la cima de las herramientas de ingeniería inversa de hardware. Se centra en la facilidad de uso y cuenta con la máxima velocidad en el proceso de conversión de escaneo a CAD. Debido a que el software proporciona información en tiempo real sobre el movimiento del dispositivo e incluso permite superponer múltiples escaneos para una integración de datos más rica, se puede digitalizar un automóvil completo en aproximadamente 15 minutos.
Aunque Artec no ofrece una experiencia CAD completa, los usuarios aún pueden crear modelos precisos usando ajuste primitivo, algoritmos de seguimiento de textura y geometría de primer nivel, y la herramienta Auto Surface que convierte formas orgánicas en un modelo sólido.
Artec Studio también incluye un modo de piloto automático que automatiza una parte sustancial del proceso de modelado.
Artec Studio permitió que un ingeniero inverso escaneara en 3D y reprodujera partes de los bajos de un Volvo XC90 en menos de una hora para desarrollar un nuevo sistema de escape.
Fusión 360
Autodesk Fusion 360 es una de las herramientas de ingeniería inversa más populares. Es un sistema CAD basado en la nube que ofrece una solución intermedia, ya que solo puede manejar mallas livianas y ofrece un conjunto limitado de operaciones geométricas en comparación con los líderes de la industria.
Fusion ofrece varios métodos para el flujo de trabajo de malla a sólido, como la obtención de contornos en el espacio de trabajo de Malla. También dispone de numerosas herramientas de análisis para simulación de tensiones y optimización topológica en sus distintos bancos de trabajo. Como está integrado con Meshmixer, también proporciona herramientas de reparación de mallas cada vez más confiables.
Fusion 360 es una excelente solución de nivel medio que incluye un amplio arsenal de herramientas de modelado poligonal para adaptarse a la geometría de la malla.
Geomagic Design X
Geomagic es la solución de primer nivel para convertir datos de escaneo 3D en modelos CAD basados en funciones. La reconstrucción precisa se garantiza trazando contornos basados en diferentes secciones de la malla. La selección de pincel le permite incluir y excluir áreas específicas para los distintos pasos del proceso de reconstrucción. También ofrece una potente función Autosurface que elimina algunas molestias de los ingenieros.
Es más, la interfaz de usuario resulta familiar porque se parece a SolidWorks. De hecho, la herramienta 'Live Transfer' permite a los diseñadores exportar el árbol histórico a un entorno de modelado CAD dedicado como NX, Creo, Inventor, Pro/Engineer y SolidWorks.
Con herramientas avanzadas de reconstrucción de superficies, Geomagic DesignX puede manejar diseños complejos de ingeniería inversa, como este impulsor de turbocompresor escaneado en 3D.
Xtract3D
Para los diseñadores e ingenieros que prefieren mantener sus esfuerzos de ingeniería inversa dentro de los muros de SolidWorks, Xtract3D es un complemento esencial. Permite la importación directa de mallas o datos de nubes de puntos, pero como está orientado principalmente a una geometría más simple, es una alternativa ligera a los paquetes de ingeniería inversa más potentes.
Aún así, sus herramientas son encomiables. Xtract3D ofrece al usuario potentes herramientas de corte, ajuste de bocetos y ajuste. Esto permite a los diseñadores trazar directamente sobre secciones transversales 2D de los datos de escaneo 3D para crear modelos paramétricos con facilidad.
Xtract3D para SolidWorks ofrece suficiente funcionalidad para replicar productos de consumo como este cabezal hervidor basado en datos de escaneo 3D. Ansys SpaceClaim
SpaceClaim es un paquete CAD innovador y reconocido con capacidades avanzadas de ingeniería inversa. Es la solución preferida para los modeladores directos que prefieren la libertad y la velocidad a las complejidades de tener que definir estrictamente la geometría en entornos de modelado paramétricos basados en árboles históricos.
Las funcionalidades inteligentes como la identificación de características, la superficie de la piel y la manipulación de empujar/tirar son las que hacen que SpaceClaim se destaque por derecho propio cuando se trata de optimizar el flujo de trabajo de ingeniería inversa. En el proceso de reconstrucción, el software detectará automáticamente las operaciones de modelado deseadas y hará sugerencias para una remodelación óptima para obtener resultados altamente precisos.
Además, al trabajar con SpaceClaim, los ingenieros pueden vincular fácilmente su modelo a otros módulos de Ansys, como los de CFD o simulaciones mecánicas.
SpaceClaim detecta automáticamente características y ajusta nueva geometría a la malla original para una remodelación rápida y precisa.
Tebis Reverser
Tebis ofrece un entorno especializado de ingeniería inversa para diseñadores de automóviles. Fue desarrollado en colaboración con BMW Design Group para facilitar el flujo de trabajo Clay-to-CAD. De esta manera, los diseñadores pueden llevar el proceso de diseño manual más allá antes de pasar al 3D.
El paquete de software Reverser analiza los datos de la malla y hace que los diseñadores creen una estructura alámbrica que luego se utiliza para generar superficies individuales. Luego, estas superficies se analizan y se alisan hasta obtener una calidad de clase A según el estándar de la industria.
Además de ofrecer una gran cantidad de parámetros de control manual, las superficies se pueden calcular automáticamente y las transiciones controlarse con gran detalle, sin necesidad de que el usuario obtenga una gran experiencia. La tecnología de superficie asociativa mantiene la malla y las superficies generadas vinculadas para garantizar transiciones tangenciales constantes y progresiones superficiales suaves.
Tebis Reverser es una solución segura para generar modelos de superficie de alta calidad a partir de escaneos 3D de vehículos.
PTC Creo
Creo es un paquete de modelado paramétrico adecuado para trabajar en conjuntos de más de 1000 piezas. Está ganando popularidad en el sector de productos de consumo y de movilidad y ha sido adoptado por incondicionales de la industria como Aston Martin, John Deere, Volkswagen, Toyota y Amazon.
Los ingenieros profesionales se beneficiarán al invertir en el paquete Advanced Plus, que incluye superficies avanzadas, una cortadora de impresión 3D, GD&T, diseño de moldes y simulación.
PTC también ha lanzado una extensión de ingeniería inversa tanto para Pro/Engineer como para su versión profesional, Creo. Después de importar datos de nube de puntos y crear la malla de facetas, se puede limpiar y sus funciones de modelado se pueden extraer automáticamente con la función Restyle. Luego, Creo ofrece potentes herramientas de síntesis y análisis para construir un modelo de curvatura continua de alta precisión.
La extensión de ingeniería inversa para Creo y Pro Engineer ofrece herramientas avanzadas para obtener resultados profesionales y precisos.
VXElements
La suite VXElements de Creaform ofrece una colección de módulos para el flujo de trabajo de escaneo a CAD. El más notable es el software VXModel, que actúa como un asistente virtual para convertir datos de malla sin procesar en un modelo sólido de alta calidad.
Los aspectos más destacados del programa son las herramientas de creación de superficies automática y manual, la funcionalidad de limpieza de malla, alineación rápida, operaciones de combinación booleanas y la capacidad de extraer y editar límites y secciones transversales. VXModel también tiene una función de exportación de impresión 3D y brinda la oportunidad de transferir directamente modelos de ingeniería inversa a Inventor, SolidWorks y SolidEdge para su posterior procesamiento.
VXModel ofrece un amplio arsenal de herramientas de ingeniería inversa.
Impresoras 3D para ingeniería inversa
Al imprimir piezas de ingeniería inversa en 3D, los diseñadores desarrollan una comprensión profunda de todas las características y parámetros que impulsan el éxito de su creación. Es más, les permite pasar por ciclos de mejora rápidos e incluso imprimir en 3D piezas de uso final.
Las impresoras 3D de resina de estereolitografía (SLA) utilizan un láser para curar la resina líquida y convertirla en plástico endurecido en un proceso llamado fotopolimerización. Las piezas SLA tienen la mayor resolución y precisión, los detalles más claros y el acabado superficial más suave de todas las tecnologías de impresión 3D de plástico, y la impresión SLA también ofrece la más amplia gama de materiales.
SLA es una excelente opción para prototipos muy detallados que requieren tolerancias estrictas y superficies lisas, como moldes, patrones y piezas funcionales. SLA se utiliza ampliamente en una variedad de industrias, desde ingeniería y diseño de productos hasta manufactura, odontología, joyería, fabricación de modelos y educación.
Las impresoras 3D SLA de escritorio, como la Formlabs Form 3+, ofrecen una solución potente pero asequible para la mayoría de los proyectos de ingeniería inversa, mientras que las impresoras de resina de gran tamaño, como la Formlabs Form 3L, pueden admitir incluso los proyectos más grandes.
Las impresoras 3D SLA de escritorio son ideales para convertir diseños de ingeniería inversa en piezas físicas. La sinterización selectiva por láser es la tecnología de fabricación aditiva más común para aplicaciones industriales, en la que confían ingenieros y fabricantes de diferentes industrias por su capacidad para producir piezas resistentes y funcionales.
Las impresoras 3D SLS utilizan un láser de alta potencia para fusionar pequeñas partículas de polvo de polímero. El polvo no fundido soporta la pieza durante la impresión y elimina la necesidad de estructuras de soporte dedicadas. Esto hace que SLS sea ideal para geometrías complejas, incluidas características interiores, socavaciones, paredes delgadas y características negativas. Las piezas producidas con impresión SLS tienen excelentes características mecánicas, con una resistencia similar a la de las piezas moldeadas por inyección.
La combinación de bajo coste por pieza, alta productividad y materiales establecidos hacen que las impresoras SLS, como la serie Fuse de Formlabs, sean una opción popular entre los ingenieros para la creación de prototipos funcionales y una alternativa rentable al moldeo por inyección para tiradas limitadas o fabricación de puentes. . Las impresoras 3D SLS son ideales para geometrías complejas de ingeniería inversa.
Estudios de casos: ingeniería inversa con escaneo e impresión 3D
La ingeniería inversa tiene una variedad de aplicaciones. Veamos algunos estudios de casos de la vida real en los que se utilizó todo el flujo de trabajo, desde el escaneo 3D hasta la impresión 3D, para crear piezas personalizadas, piezas de repuesto, piezas de posventa y más.
Para Dorman Products , el gigante de la industria de repuestos para automóviles , la ingeniería inversa es el núcleo de su modelo de negocio. Dorman analiza las fallas de las piezas OEM y aplica ingeniería inversa al producto, en algunos casos repensando y mejorando completamente el diseño. A menudo salen a buscar la pieza original y, a veces, compran automóviles completos para comprender completamente todo el sistema del vehículo y validar el diseño mejorado.
Dorman Products utiliza las impresoras 3D SLA de Formlabs para producir prototipos de sus productos posventa.
Los ingenieros de STS Technical Group utilizaron un escáner 3D Creaform y el software VX Elements para crear una pinza personalizada para un robot de recogida y colocación a fin de mejorar la compatibilidad con un inyector de combustible específico. Los resultados resultaron muy superiores a los del producto comercial en sí.
El equipo de STS Technical Group utilizó la impresión 3D SLA para producir pinzas robóticas personalizadas.
En otro proyecto, el equipo de Help3D desarrolló un colector de admisión personalizado para una bicicleta de carreras profesional. Utilizaron escaneo 3D para generar un modelo preciso del motor de cuatro tiempos y el conjunto circundante y luego recurrieron a Fusion 360 para realizar ingeniería inversa en el diseño. El resultado impreso en 3D hermético se creó utilizando la impresora SLA de Formlabs en Rigid 10K Resin y proporcionó un aumento del 10 % en la producción de energía.
El colector de ingeniería inversa se imprimió en 3D utilizando un material resistente al calor.
Las capacidades de ingeniería inversa también resultan útiles para crear piezas de repuesto para equipos de producción industrial. En un caso, Productive Plastics logró realizar ingeniería inversa en un impulsor para una máquina de termoformado. Imprimieron en 3D una pieza de repuesto duradera en una impresora SLS de la serie Fuse que se utilizó como solución provisional, ayudando a la empresa a evitar el tiempo de inactividad.
Un primer plano (derecha) y una vista ampliada (izquierda) del impulsor impreso en 3D, que encaja perfectamente en la bomba de vacío de termoformado industrial.
Comience con la ingeniería inversa
Equipado únicamente con un calibrador, un lápiz y papel de dibujo, la ingeniería inversa manual, incluso de un componente simple, solía ser una tarea monumental. Afortunadamente, esos días ya pasaron. Los ingenieros inversos modernos poseen una impresionante variedad de herramientas para lograr hazañas impresionantes.
Como hemos aprendido, el proceso de ingeniería inversa contemporáneo comienza con la creación de un escaneo 3D de alta calidad. Luego, los datos se traducen en una estructura alámbrica que se utiliza para remodelar superficies en un entorno CAD de última generación donde los diseñadores e ingenieros pueden modificar y mejorar la pieza a la perfección.
Esto es especialmente útil si los ingenieros tienen que trabajar con objetos que tienen forma orgánica, son costosos de obtener, carecen de representación digital, necesitan revisión o requieren reparación, posventa o piezas de repuesto. Con excelentes habilidades de ingeniería inversa a bordo, los diseñadores también pueden examinar las soluciones existentes sin tener que reinventar la rueda.
Si requieres apoyo con tus ingenierías inversas no dudes en contactarnos.