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DISEÑO INDUSTRIAL Ingeniería inversa, una tecnología impulsada por la pandemia
Ingeniería inversa, una tecnología impulsada por la pandemia

La reconstrucción exacta del diseño original de cualquier objeto, permite a los ingenieros industriales generar y reconstruir herramentales, fabricar nuevas piezas para ensamblajes o moldes, entre otras muchas utilidades.

La ingeniería inversa, entendida como un proceso de medición digital de un objeto físico que tiene por objetivo la reconstrucción de éste en un modelo digitalizado 3D, tiene múltiples aplicaciones.

Por ejemplo, la reconstrucción exacta del diseño original (extracción de un modelo CAD de referencia) de cualquier objeto, ya sea que se trate de superficies analíticas simples (geometrías primitivas como planos, cilindros, etc.,) o superficies de forma libre (NURBS), le permite a los ingenieros de diversos sectores industriales generar y reconstruir herramentales, fabricar nuevas piezas para ensamblajes o moldes, analizar productos de la competencia o producir nuevas rutas de fabricación, entre muchas otras utilidades.

En lo que respecta a la reconstrucción de insertos, Francisco Calderón, encargado del área de ingeniería inversa e inspección 3D de la empresa CADAVSHMEIP, menciona que la pandemia provocó que algunos proveedores nacionales de diversos sectores industriales que diseñaban sus insertos en China o Japón, se quedaran atorados con este proceso. Ante ello, su solución fue la ingeniería inversa.

“Tenemos un cliente que hace plumas. Estos diseños los tenían en China y (durante la peor etapa de la pandemia en términos logísticos y operacionales) ya no se los pudieron reproducir, por lo que nos pidieron aplicar ingeniería inversa en sus insertos, que es donde inyectan el material para fabricar su producto”, explica el especialista en este proceso.

Asimismo, Calderón también hace hincapié en que los paros en líneas de producción producidos por la pandemia sirvieron para “bajar” los moldes y las piezas de las líneas, analizarlas y aplicar procesos de ingeniería inversa.

“Nosotros las digitalizábamos y posteriormente volvían a hacer las corridas de las piezas”, comenta.

Otra de las áreas que se vieron apoyadas por la ingeniería inversa durante la crisis sanitaria es la de diseño de moldes, pues la mayoría de los proveedores de este sector diseña sus moldes en el extranjero y luego envían los archivos a México, por lo que con el paro de actividades hubo necesidad de reproducir estos diseños aplicando ingeniería inversa.  

En el sector médico, también es cada vez más común el uso de ingeniería inversa para el desarrollo de prótesis o guardas dentales, entre otras aplicaciones.

En este caso resulta importante destacar que la ingeniería inversa está siendo complementada con la manufactura aditiva para diseñar y fabricar productos finales e individualizados que llegan directamente al consumidor.

“En el sector médico dental se están haciendo guardas invisibles (brackets). Lo que hacen los dentistas es un escaneo intraoral de las dentaduras, para después hacer un tratamiento progresivo con la simulación de cómo se van a ir emparejando los dientes con el transcurrir del tiempo…teniendo esa simulación de diferentes guardas, las imprimen en acetatos y finalmente se los dan a sus pacientes”, advierte Calderón.

Antes, los dentistas antes hacían moldes de arcilla, pero era un proceso artesanal tardado y muchas veces no eran exactos. Ahora, con el escaneo, los médicos reconstruyen las dentaduras de sus pacientes y luego imprimen en material tipo acrílico o acetatos de grado consumible, apto para uso en personas. En pocas palabras, en este caso, el escaneo convencional se convirtió en la herramienta perfecta para el desarrollo de un tratamiento médico más exacto.

Finalmente, el ingeniero experto en ingeniería inversa recuerda que, sin importar el sector industrial, este tipo de tecnología siempre ayuda. “Tenemos un cliente de Tijuana que fabrica piezas de aditamentos eólicos, llamados álabes. Hacer el modelado de estas piezas, utilizando instrumentos convencionales, es muy difícil y toma mucho tiempo. Por ello digitalizamos mejor las piezas, las modelamos con un software de ingeniería inversa y así obtenemos el archivo en 3D…la ingeniería inversa es partir de lo ya hecho a los planos de fabricación”.

Evolución de la tecnología
La forma en la que se diseña y fabrica hoy, es diferente a la de hace cinco años. La inclusión de tecnologías asociadas a la denominada industria 4.0 dentro de las líneas de producción es cada vez más frecuente y, su ritmo, cada vez mayor.

Es en este contexto que los escáneres y softwares utilizados en procesos de ingeniería inversa también se han desarrollado. Por ejemplo, un problema frecuente en el escaneo de piezas con superficies brillantes o pulidas era que el brillo entorpecía la lectura de nubes de puntos (referencias). Sin embargo, actualmente existen escáneres portátiles con luz láser tipo azul, los cuales resuelven este problema y que cada vez con más utilizados.

“Anteriormente, los equipos de digitalizado tenían deficiencias, porque cuando se quería escanear piezas brillantes, pulidas o negras, la luz se reflejaba en estas piezas y eso dificultaba la digitalización. Ahora, con la tecnología de luz láser azul o luz infrarroja, ya se pueden escanear estas piezas sin usar opacantes, que es un polvo que se le pone a las piezas para quitarles el brillo”, afirma el ingeniero de CADAVSHMEIP.

Otra de las tecnologías utilizadas en procesos de ingeniería inversa es la estación de inspección, que son máquinas o sistemas completos en los que se coloca la pieza, y la estación, con un brazo robótico y directrices previamente programadas, la escanea, dando como resultante un reporte de inspección 3D, con el cual se pueden hacer análisis de tendencias, comparativas o sacar mapas de colorimetría en los que la pieza en verde significa que los niveles superficiales escaneados son adecuados, en azul que le falta material y en rojo es que le sobra; “hablamos de planicidades y todo tipo de tolerancias”, acota Calderón.  

En general, las características deseables de los diversos escáneres 3D que actualmente se comercializan son siempre las mismas.

Sin importar la marca o el tipo de láser que utiliza, deben contar con niveles de detalle alto, para capturar detalles intrincados, así como rasgos minúsculos. Otra característica que desear es su versatilidad, para medir diversas piezas, sin importar su tamaño, material, acabado o complejidad. También, es importante que sean instrumentos con interfaces fáciles de usar para cualquier persona, sea experta en el tema o no.

En concreto, la tecnología adquirida debe servir para desarrollar de forma eficiente modelos 3D a partir de piezas físicas, sin utilizar planos u otras referencias. “Por lo general, cuando recurrimos a la ingeniería inversa es porque no existen dibujos técnicos, dibujos 2D o modelos 3D, así que los digitalizamos, los modelamos con base en el objeto físico y posteriormente se le hacen modificaciones de diseño, para después mandar a maquinar”, finaliza Francisco Calderón.

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