La tecnología de escaneo 3D avanza rápidamente a posicionarse como uno de los mejores métodos para la inspección y medición; mejoras como la precisión y accesibilidad de los equipos han contribuido significativamente, abriendo nuevos mercados y aumentando su demanda.
¿Qué es el escaneo 3D?
El escaneo 3D es el proceso de capturar la forma y la apariencia de un objeto tridimensional mediante el uso de tecnologías como láseres, luces estructuradas o fotogrametría. Este proceso permite crear una representación digital precisa del objeto en forma de un modelo 3D.
Acorde al tipo de escáner, también puede capturar el color; dependerá de la aplicación objetivo los aspectos a considerar en la selección de algún equipo, modelo o marca de escáner.
¿Dónde está presente?
El escaneo 3D se utiliza en una variedad de campos y para una diversa variedad de aplicaciones que pueden ir desde la industria automotriz y manufacturera, hasta la educación, el arte o el diseño, e incluso aplicaciones para la industria dental, las tecnologías de escaneo 3D han abierto nuevas posibilidades a diferentes sectores para mejorar su eficiencia, explorar nuevas vías creativas o facilitar sus procesos.
Para saber qué aporta en estos procesos, debemos comenzar por entender qué es el escaneo 3D y cómo se diversifica y adapta a cada tipo de aplicación. La forma en cómo se da el escaneo 3D depende del tipo de tecnología que integre el escáner y el tipo de datos que queremos capturar.
Tipos de tecnologías de escaneo
Se puede dividir en diferentes tipos: escaneo con y sin contacto, mediante tecnología láser o con luz estructurada, por fotogrametría, por sensores, etc.
Con contacto
Se caracteriza por el uso de un palpador que va recorriendo la pieza capturando la geometría de la misma. O simplemente se toca con el palpador en diferentes puntos del objeto para conseguir las coordenadas XYZ.
Su principal aplicación es en el control dimensional, donde los procesos de fabricación demanden una alta precisión y las tolerancias de medición son pequeñas. El equipo de medición mas reconocido es la Maquina de Medición por Coordenadas (MMC) y se enfoca en el control dimensional, como pueden ser tolerancias de forma o perfil principalmente las relacionadas con el escaneo.
Sin contacto
La tecnología sin contacto como su nombre lo indica no toca la superficie de la pieza o del elemento a escanear. Dicha tecnología se puede categorizar en láser, luz visible y luz no visible. Cada una se ajusta a diferentes tipos de aplicaciones.
Escaneo por luz visible
Tambien conocido como escáner de luz estructurada es un dispositivo que utiliza un proyector de luz y una cámara para capturar la forma tridimensional de un objeto. Funciona proyectando patrones de luz estructurada sobre el objeto y luego registrando la deformación de estos patrones cuando se proyectan sobre la superficie del objeto. La cámara del escáner captura estas deformaciones y las utiliza para calcular la geometría tridimensional del objeto.
Los escáneres de luz estructurada son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones, como el diseño industrial, la ingeniería, la medicina, la arquitectura y la animación por ordenador, debido a su capacidad para capturar con precisión la forma tridimensional de objetos con diferentes materiales y texturas.
Escaneo por luz no visible
El escaneo por luz no visible utiliza patrones de luz que no son visibles para el ojo humano, como luz infrarroja mayormente o luz ultravioleta, para capturar la geometría tridimensional de un objeto. Aunque estos patrones de luz no son visibles para nosotros, son detectados por sensores especializados, como cámaras infrarrojas o sensores CCD sensibles a rangos específicos del espectro electromagnético.
La ventaja de utilizar luz no visible en el escaneo 3D es que puede penetrar ciertos materiales de manera más efectiva que la luz visible, lo que permite capturar detalles más precisos de la superficie de objetos opacos, translúcidos o reflectantes. Además, el uso de luz no visible puede ayudar a reducir el ruido y las interferencias en la captura de datos, especialmente en entornos con iluminación variable o interferencia externa.
Son muy útiles para aplicaciones del sector médico, ya que al no tener luz visible, la digitalización 3D de cuerpo humano es más cómoda. Otra de sus virtudes es que captan de forma eficaz el color.
Escaneo por triangulación láser
Se emplea igualmente para capturar la forma tridimensional de un objeto. Funciona emitiendo un láser hacia la superficie del objeto y midiendo la distancia entre el escáner y el objeto, tomando datos como el ángulo y la posición del láser reflejado. Este tipo de escáneres pueden capturar con exactitud un objeto 3D en forma de millones de puntos.
.png?width=639&height=300&name=escaner_laser%20(Medium).png)
Los escáneres láser pueden capturar detalles finos y geometrías complejas con una alta resolución, lo que los convierte en una herramienta valiosa en diversos campos. Además, la tecnología láser se puede adaptar para escanear objetos de diferentes tamaños y materiales, desde pequeñas piezas industriales hasta edificios enteros.
Tipos de escáner
Los escáneres 3D pueden clasificarse en varias categorías según diferentes criterios, como la tecnología de escaneo utilizada, la portabilidad, la precisión, la velocidad de escaneo y el campo de aplicación.
Aplicación
Cada escáner por lo regular esta diseñado para una función o aplicación en especial; su tecnología, funciones y capacidades van acorde a esa área con el fin de tener el mejor desempeño. Dicho lo anterior, algunos ejemplos de aplicaciones son:
- Escáneres industriales: Utilizados en ingeniería inversa, inspección de calidad, diseño de productos y control dimensional.
- Escáneres médicos: Para aplicaciones médicas, como planificación quirúrgica, fabricación de prótesis y odontología.
- Escáneres arquitectónicos: Utilizados para capturar edificios, monumentos y otros elementos arquitectónicos.
- Escáneres de entretenimiento y arte: Utilizados en la industria del cine, los videojuegos y el diseño de animación.
- Escáneres forenses y de seguridad: Utilizados en investigaciones criminales, análisis de accidentes y seguridad.
Portabilidad
Las capacidades de movilidad del equipo de escaneo:
- Escáneres portátiles: Diseñados para ser transportados y utilizados en el campo o en diferentes ubicaciones.
- Escáneres fijos: Estacionarios y generalmente utilizados en entornos controlados como laboratorios o estudios.
Aunque se debe de mencionar que algunos equipos permiten tanto la movilidad como la fijación del mismo, funcionado como un hibrido entre las ventajas que aporta cada uno.
Precisión
Uno de los aspectos mas importantes es la precisión del equipo, la proximidad entre las indicaciones o los valores medidos obtenidos por el equipo.
- Escáneres de alta precisión: Ofrecen una precisión muy alta en la captura de datos tridimensionales, adecuados para aplicaciones que requieren una alta exactitud.
- Escáneres de baja precisión: Adecuados para aplicaciones donde la precisión no es crítica, como la digitalización rápida para modelado básico o representaciones visuales.
Por lo regular, existen los equipos especializados en la metrología, donde su precisión llega a ser de 0.020 mm. Dependerá de la aplicación el grado de precisión buscado en el equipo.
Créditos por la información e imágenes a Shining 3D.
