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Escáneres láser 3D: Una guía de compra para profesionales

Los escáneres láser 3D son un tema de actualidad en estos días. El escaneado láser 3D es una tecnología avanzada con un crecimiento de mercado pronosticado por algunos informes a una tasa compuesta anual del 7,5 % entre 2021 y 2026. Otra investigación indica que el mercado de escáneres láser 3D probablemente alcanzará los $16,66 mil millones para el 2030.

Pero, ¿qué es un escáner láser 3D? ¿Para qué se utilizan los escáneres láser 3D? ¿Cómo puede una empresa elegir el mejor escáner láser 3D del mercado? Este artículo le brindará todos los detalles que necesita sobre el escaneado láser 3D.

1 ¿Qué es un escáner láser 3D?
- 1.1 ¿Qué puede hacer un escáner láser 3D?
2 ¿Qué sectores utilizan escáneres láser 3D?
3 ¿Para qué se utiliza un escáner láser 3D?
4 ¿Cuál es la diferencia entre el escaneado láser y el escaneado CMM fijo?
5 ¿Cuánto cuesta un escáner láser 3D?
6 Cómo elegir el mejor escáner láser 3D del mercado
7 Recursos adicionales de escáner láser 3D

¿Qué es un escáner láser 3D?

Un escáner láser 3D es un dispositivo sin contacto y no destructivo que captura digitalmente medidas 3D de objetos y sus entornos circundantes mediante láseres. Cuando un usuario escanea un objeto, el escáner láser 3D proyecta un patrón codificado de luz de los láseres. Este patrón codificado coincidirá con la forma del objeto para crear una versión digital del mismo.

La copia digital del objeto puede luego exportarse como un archivo de malla poligonal, que es una representación del modelo 3D, y puede usarse en diferentes software de diseño asistido por computadora (CAD), inspección o impresión 3D.

¿Qué puede hacer un escáner láser 3D?

Dependiendo de su marca, fabricación y modelo, un escáner láser 3D puede utilizarse para escanear todo tipo de objetos, independientemente de la complejidad de sus geometrías, formas, tamaño, materiales y acabados superficiales. De hecho, los escáneres láser 3D especializados pueden incluso escanear cuerpos humanos y edificios.

Los escáneres láser 3D portátiles y manuales también permiten a los operadores usarlos prácticamente en cualquier lugar para adquirir mediciones 3D precisas sin importar cómo sea el entorno circundante. Ya sea que los usuarios necesiten escanear una pieza directamente en el piso de producción, una tubería que se ha excavado o un componente ultrapequeño y de difícil acceso en un vehículo, los escáneres láser 3D pueden generar los datos necesarios para un procesamiento posterior.

¿Qué sectores utilizan escáneres láser 3D?

Quizás se pregunte dónde se utilizan los escáneres láser 3D. La respuesta simple es… ¡prácticamente en cualquier lugar! En su concepto básico, los escáneres láser 3D contribuyen a crear modelos 3D (o réplicas) de objetos físicos. Eso significa que los profesionales de muchos sectores diferentes utilizan escáneres láser 3D, como en los siguientes:

Aeroespacial
Transporte y automoción
Productos de consumo
Fabricación B2B
Educación
Industrias pesadas
Salud
Patrimonio, arte y arquitectura
Petróleo y gas
Generación de energía
¡Y mucho más!

Además, gracias a la democratización de las tecnologías de escaneado láser 3D, los escáneres láser 3D accesibles y de nivel profesional están demostrando ser una gran ayuda para aficionados, artistas, ingeniosos, etc. Vea algunos de los increíbles proyectos que se llevan a cabo con soluciones más accesibles de escaneado láser 3D.

¿Para qué se utiliza un escáner láser 3D?

Ahora que sabe qué sectores suelen utilizar escáneres láser 3D, exploremos la amplia gama de aplicaciones de escaneado láser 3D, incluida la fabricación. Pero recuerde: Los escáneres láser 3D no son solo para la producción.

Aquí hay unos ejemplos:

Aplicación	Ejemplo
Desarrollo y diseño de productos	Los escáneres láser 3D pueden ayudar a los ingenieros y diseñadores industriales a desarrollar nuevos productos innovadores, como las motocicletas deportivas offroad y de calle de alto rendimiento.
Impresión 3D (fabricación aditiva)	Los equipos de diseño pueden crear rápidamente prototipos de piezas o productos completos utilizando escáneres láser 3D y una impresora 3D.
Ingeniería inversa	Los equipos de producción utilizan escáneres láser 3D para aplicar ingeniería inversa a piezas críticas para las que no tienen los modelos 3D originales, como en el mercado de repuestos de la industria automotriz.
Control de calidad y aseguramiento de calidad	Los equipos de inspección aprovechan los escáneres láser 3D de alta gama para mejorar el control de calidad en los procesos de fabricación aditiva para piezas grandes.
Mantenimiento, reparación y revisión (en inglés, MRO)	Los profesionales de MRO aprovechan los escáneres láser 3D para evaluar los daños críticos en los componentes de las aeronaves.
Pruebas no destructivas (NDT)	Los escáneres láser 3D facilitan la realización de inspecciones en centrales nucleares.
Ciencia y educación	Investigadores y profesores están enseñando a los ingenieros y diseñadores industriales del mañana cómo utilizar los escáneres láser 3D en su campo de trabajo.
Médicos y cuidado de la salud	Los profesionales y técnicos médicos utilizan escáneres láser 3D para crear ortesis de remodelado craneal moldeadas a medida.
Patrimonio, arqueología, arquitectura y arte	La preservación/archivo del patrimonio y el arte se simplifica cuando los restauradores utilizan escáneres láser 3D.
Multimedia, efectos visuales y el metaverso	Los escáneres láser 3D se utilizan para crear tokens no fungibles (NFT) para arte digital y modelos 3D en el metaverso.
Construcción y edificación	El sector de la construcción opta cada vez más por los escáneres láser 3D para todo, desde validar la ejecución del diseño hasta crear modelos 3D de construcción.

¿Cuál es la diferencia entre el escaneado láser y el escaneado CMM fijo?

Si bien existe una variedad de soluciones de medición 3D disponibles en el mercado, a menudo se comparan dos soluciones: escáneres láser 3D portátiles y máquinas de medición de coordenadas (CMM) fijas.

Ambas tecnologías cuentan con los niveles de precisión necesarios para un uso profesional. Una CMM se compone de una mesa con base de granito sólido, un brazo montado en un pórtico o en un puente y una sonda táctil que se utiliza para la medición táctil. A menudo se ubica en un laboratorio o una sala propia ya puede ser muy sensible a las condiciones ambientales, como vibraciones, polvo, niveles de humedad, etc. La principal ventaja es que una CMM es muy precisa; sin embargo, debe ser operado por un metrólogo experimentado, puede ser lento y tiene una flexibilidad limitada. Las piezas deben transportarse a la CMM, lo que la hace ineficiente para un rendimiento acelerado y difícil de usar para piezas grandes.

Los escáneres láser 3D portátiles son, en general, también muy precisos. Dependiendo de la marca y el modelo, son rápidos en la adquisición de mediciones 3D. Además, gracias a sus interfaces intuitivas y diseños ergonómicos, son fáciles de usar por operadores de todos los niveles. Además, debido a que son portátiles y robustos, los escáneres láser 3D se pueden usar en la planta o al exterior; pueden soportar condiciones difíciles sin sacrificar la precisión, confiabilidad y repetibilidad de los datos.

A menudo, los fabricantes, por ejemplo, invertirán en ambas tecnologías. Usarán la CMM solo para las inspecciones más importantes que requieren el más alto nivel de precisión. Los escáneres láser 3D se utilizan para todas las demás mediciones 3D, lo que elimina los cuellos de botella en la CMM y mejora la productividad general.

¿Cuánto cuesta un escáner láser 3D?

El rango de precios de los escáneres láser 3D depende de los niveles de calidad y rendimiento de los dispositivos.

Se pueden encontrar escáneres láser 3D baratos por menos de $1000. Los escáneres láser 3D de precio medio pueden rondar las decenas de miles. Los escáneres láser 3D de grado de metrología, especialmente los que se utilizan para el control de calidad automatizado, los procesos de la Industria 4.0 y las aplicaciones diseño de productos críticos con tolerancias extremadamente estrictas y estándares estrictos, pueden tener un precio de más de $100 000.

La mayoría de las veces, las empresas no quieren arriesgarse a los costos operativos significativos y al daño comercial sustancial que puede causar el uso de escáneres láser 3D por debajo de la media. Estos son algunos ejemplos de por qué usar un escáner 3D de bajo costo en aplicaciones profesionales puede ser un gran error.

Realizar inspecciones en componentes de aeronaves con un escáner láser 3D sin los niveles de precisión adecuados podría resultar fatal para los pasajeros en caso de accidente.
Durante las evaluaciones END en oleoductos y gasoductos, los datos inexactos pueden significar que los inspectores pueden no detectar daños potenciales, como grietas y corrosiones, que pueden causar fallas catastróficas que ponen en peligro a la población circundante y al medio ambiente.
Imagine, si los equipos de control de calidad de un fabricante de un nuevo vehículo no detectan defectos en sus subensamblajes, esto puede implicar más tarde un extenso y costoso retiro del automóvil.

Puede leer este artículo para obtener más información sobre los problemas asociados con los escáneres láser 3D de bajo costo para profesionales aquí.

Cómo elegir el mejor escáner láser 3D del mercado

Seleccionar el escáner láser 3D adecuado para su aplicación específica depende de una miríada de factores. ¿Qué debe tener en cuenta al elegir un escáner láser 3D de grado profesional y metrológico?

Asegúrese de tener en cuenta los siguientes criterios y funciones al comprar un sistema de escaneado láser 3D:

Precisión y repetibilidad: ¿Qué precisión necesita que tenga el escáner láser 3D? ¿Su aplicación requiere altos niveles de tolerancia o el cumplimiento de estrictas normas? Si es así, querrá tener la tranquilidad de saber que el escáner láser 3D que elija genera resultados precisos y repetibles.
Resolución: En términos de resoluciones, la calidad de los datos de digitalización obtenida probablemente sea importante si su aplicación implica realizar evaluaciones con un alto nivel de detalle. Cuanto mayor sea la resolución, más detalles habrá en el modelo 3D.
Velocidad: ¿Es crítica la eficiencia del equipo? ¿Está diseñando un producto que debe tener un tiempo de comercialización rápido? Los escáneres láser 3D de bajo costo pueden tomar mucho más tiempo para capturar datos que los escáneres láser 3D profesionales.
Facilidad de uso: Algunas tecnologías de escáner láser 3D son más fáciles de usar que otras. Asegúrese de probar lo intuitivo y ergonómico que es cada escáner láser 3D. Lo último que desea es que su equipo se extenúe con configuraciones y usos complicados.
Tamaño de la pieza: ¿Toma normalmente mediciones 3D en piezas pequeñas, piezas grandes o componentes de todos los tamaños? Las especificaciones de los escáneres láser 3D deben informarle sobre el rango de tamaños, ya sea en mm, cm o m (pulgadas o pies).
Portabilidad: ¿Qué tan portátil es el escáner láser 3D que está evaluando? La verdadera portabilidad proviene de no tener que usar un dispositivo de posicionamiento externo. Un escáner láser 3D debe ser completamente independiente para que pueda usarse en la planta, para trabajo al exterior o en áreas inestables/no controladas/restringidas. Puede leer más sobre la importancia de la portabilidad en las tecnologías de escaneado láser 3D aquí.
Software de escaneado láser 3D: No todos los fabricantes ofrecen plataformas de software 3D integradas que funcionan a la perfección con sus escáneres láser 3D. Este tipo de software presenta varios módulos o funcionalidades, incluida la facilitación de la transición entre los datos de escaneado al software CAD y la aceleración de las inspecciones dimensionales. Saque el máximo partido de su escáner láser 3D con un software que lleva el proceso posterior al escaneado a un nivel completamente nuevo.
Formación, soporte y mantenimiento: Invertir en un escáner láser 3D también debe incluir la determinación cuidadosa del nivel de servicios de capacitación, soporte y mantenimiento localizados que ofrece el fabricante. Los fabricantes de escáneres láser 3D de alta calidad respaldan sus dispositivos con un servicio posventa estelar, ya sea directamente a través de ellos o de su red de distribuidores certificados.