Escaneo en 3D de alta precisión para diseñar chasis personalizados con Artec Eva

Producto: Artec Eva
Industria: Automotriz y Transporte

De los cientos de chasis de alto rendimiento que Jason Heard y su compañero Jack Fisher han creado a lo largo de los años, ni uno solo ha fallado.

Cuando se corre en exteriores o alrededor de una pista a velocidades vertiginosas, aparte de un accidente grave, la mayor parte de lo que puede suceder no pone en peligro la vida del conductor.

Ya sea un motor reventado, un fallo del sistema eléctrico o una rotura de la transmisión, estos hechos rara vez son fatales. Un fallo del chasis, por otro lado, es casi seguro que pueda ser letal.

Eso es lo que hace que los actuales diseños de chasis de alto rendimiento sean tan exigentes. Si el diseño es demasiado ligero, la resistencia y la seguridad están en juego. Pero si se utilizan más materiales, o más duros, en exceso, el rendimiento se resentirá.

Los especialistas en diseño de chasis de Tekk Consulting Inc, al sur de California, intentan lograr la máxima relación fuerza-peso en cada chasis personalizado que construyen.

Su impecable reputación en el sector les permite reservar clientes con meses de anticipación y un flujo constante de proyectos de clientes privados, algunos muy importantes, incluyendo grandes fabricantes de equipos originales.

Pero no siempre fue así. En 2018, con más de una década de diseño de chasis en su haber, Tekk Consulting Inc. había llegado a un punto en el que, aunque los aspectos técnicos de su trabajo eran perfectos, estaban constantemente en una carrera contrarreloj para completar sus proyectos manteniendo los altos estándares por los que son conocidos.

En ese momento no era posible aumentar el número de clientes, y eso significaba no poder asumir el volumen de proyectos necesarios para ponerse a la cabeza en la loca industria del diseño de chasis.

Así que Jason y Jack analizaron por completo su flujo de trabajo. Empezaron buscando formas de hacerlo más rápido y efectivo, sin sacrificar la calidad en lo más mínimo. Una de las primeras cosas en las que se centraron fue en cómo estaban midiendo las carrocerías, partes y componentes de los automóviles.

El método tradicional de utilizar calibres, cintas métricas y reglas era la forma en que garantizaban que las dimensiones fueran exactas. Pero se trataba de un proceso terriblemente lento, que requería horas e incluso días para cada proyecto.

Empezaron a leer acerca de personalizadores de automóviles y tiendas que utilizan la digitalización 3D para reemplazar los métodos de medición manual. Les ahorraba horas en cada proyecto, leían. Pronto encontraron su sitio en la web de Artec 3D.

El Artec Eva llamó su atención. Un ligero escáner 3D de mano, Eva captura millones de puntos cada segundo, en minutos creando modelos 3D de alta precisión de piezas de automóviles y otros muchos tipos de objetos. Así que llamaron a su distribuidor local de Artec para concertar una demostración in situ.

Como dice Heard, “Así fue. En los primeros 15 minutos de la demostración, supimos que habíamos encontrado nuestra respuesta. Así que lo compramos en ese momento. No necesitaba ningún entrenamiento, es así de fácil de usar. Ni siquiera leímos el manual. Sólo lo compramos y luego pasamos el resto de la tarde escaneando por la tienda. Al final del día, teníamos nuestro flujo de trabajo en marcha”.

Desde ese momento, Tekk Consulting Inc ha usado su Artec Eva todos los días, en cientos de proyectos incluyendo @ThePerformanceTruck de Brad Deberti, trabajos para los 10 principales fabricantes de automóviles, así como todo tipo de clásicos, muscle cars, múltiples proyectos SEMA, y mucho más.

Heard explicó: “Si le preguntas a alguien que trabaja en este negocio, te dirán esto: tu reputación es tu vida. Independientemente de la razón, no hay que tomar atajos, porque la seguridad lo es todo, y nunca jamás muerdas más de lo que puedas desear. Eso significa que no hay que tomar atajos, porque la seguridad lo es todo, y nunca jamás muerdas más de lo que puedas masticar.”

Continua, “Nuestro Artec Eva nos da el poder de hacer más y mejor que nunca antes. Sin renunciar a la precisión ni a la seguridad. De hecho, ahora podemos capturar digitalmente cualquier estructura de carrocería o geometría parcial que se nos presente, sin importar lo compleja que sea. Rápido y preciso”.

Escuché que describió su flujo de trabajo de escaneo con Eva:

“Para las partes y componentes, construí una pequeña mesa giratoria en la que escaneo las partes. Si son brillantes, uso un poco de talco para bebés o un difusor en aerosol. Eso agrega algo así como 1/5000 de pulgada en el revestimiento de la superficie, por lo que no afecta la calidad del escaneo en absoluto.”

Continuó: “Entonces escaneo la pieza, dos pasadas por un lado, dos pasadas por el otro, sólo para asegurarme de que lo tengo todo. Luego para las partes de la maquinaria del componente, para obtener el espacio exacto entre los agujeros de los pernos, y los propios agujeros, por ejemplo, sólo los dibujo en Geomagic Design X después de medirlos con un micrómetro. Así es súper fácil y rápido”.

“Cuando estamos escaneando carrocerías y cabinas”, dice Heard, “normalmente escaneamos primero la geometría a grandes rasgos. Después más poco a poco ya vamos escaneamos partes de aquí o de allá. Luego los alineamos con el escaneo de la primera pasada. Después de esto procesamos los escaneos en Artec Studio.”

Nos explicó su proceso en el software Artec Studio: “Uso la herramienta Eraser, que me permite borrar fácilmente todo lo que no quiero. La base de la mesa giratoria, cualquier accesorio, etc. Dependiendo de cuánto tiempo tenga, a veces hago una auto-alineación, o lo hago manualmente, y luego después de que todo esté alineado, hago un Registro Global, etc.”

“Pero en cabinas y estructuras grandes, no hago Registro Global, sólo me limito a Sharp Fusion, porque funciona perfecto para mantener todo junto y compacto.

Después de eso, se exportan los escaneos a Design X/SOLIDWORKS 2020, donde comienzan a diseñar el chasis.

Eva hizo posible que Tekk Consulting Inc. maximizara el espacio dentro del camión (@ThePerformanceTruck), “donde los tubos del chasis están colocados perfectamente contra la cubierta del camión”, lo que también significa tener un espacio extra dentro de la cabina, para que la cabeza esté lo suficientemente lejos del chasis en sí. Como factor de seguridad, en palabras de Heard, “Es una pasada”.

En el caso de que el coche o el camión se volcara, siempre debe haber suficiente distancia entre el chasis y la cabeza. Con Eva, han sido capaces de maximizar esto. “Y eso para nosotros es un plus increíble. Es el resultado directo de tener un escaneo perfecto de la carrocería del auto o camión, que nos permite diseñar un chasis que se ajusta como un guante.”

Todo personalizador de automóviles que haya necesitado alguna vez archivos CAD de un OEM sabe de la frustración, aunque sea de vez en cuando, de esperar y esperar a que lleguen. Cuando los plazos de los proyectos se acercan y los clientes se desesperan, es cuando la paciencia se agota.

Como dice Heard, “Si tuviéramos que esperar a los archivos CAD antes de ponernos a trabajar, no habría manera de que pudiéramos cumplir con los plazos tan ajustados que tenemos, de ninguna manera. Ahora no tenemos que esperar. Lo escaneamos nosotros mismos, ya sea un Porsche o un Toyota o un lote de piezas, lo que sea.”

“Y cuando comparamos nuestros escaneos con Eva con los archivos CAD que finalmente aparecen… ¡Vaya! No creerías lo parecido que son. Al principio nos sorprendimos, pero después de cientos de proyectos, nos hemos acostumbrado. Ahora ni siquiera esperamos a los archivos CAD. Sólo escaneamos y nos ponemos a trabajar. Sólo eso nos ha ahorrado días de espera”.

En lo que respecta a trabajar con coches clásicos, rara vez, si es que alguna vez, existen tales archivos CAD. Es entonces cuando el escaneo 3D se convierte en un factor decisivo del proyecto. Heard explicó: “Con Eva, puedo escanear partes o chasis completos de coches clásicos”.

Continuó, hablando de las posibilidades, “Puedo transformarlo como quiera en Geomagic, imprimirlo en 3D o fresarlo con CNC, o venderlo online a empresas de todo el mundo que hacen este tipo de trabajos. Tiendas con pocos trabajadores que son fabricantes o constructores y que producen entre 10 y 20 coches al año, así funciona el 90% del sector.”

En cuanto a las tolerancias de fabricación como parte del proceso, éstas también son apreciables cuando se escanean cabinas y carrocerías en 3D directamente desde la línea de montaje. Según Heard, ” Se sabe que los archivos CAD de los fabricantes de equipos originales no tienen en cuenta las tolerancias de fabricación “.

Explica: “Si trabajas con un coche americano, podrías tener una desviación de 1/4″, y eso sería aceptable. En un coche extranjero realmente caro, por ejemplo, será quizás de 1/8″. Nuestros escaneos con Eva son mucho más precisos que eso. Así que cuando vemos las diferencias entre los escaneos 3D y los archivos CAD, tenemos en cuenta esas tolerancias”.

Se puede escanear mucho más en un día de lo que se puede medir a mano, Heard dijo: “Por ejemplo, ayer por la mañana escaneé la suspensión delantera de un nuevo Raptor, 360 grados, todo. Luego escaneé cinco asientos de carrera diferentes, añadidos en la geometría de la montura, y ahora los escaneos se pueden llevar a cualquier archivo CAD cuando estemos diseñando el chasis, de modo que estos asientos estarán perfectamente montados”.

Tekk Consulting Inc. ha adoptado el escaneo 3D con Eva con tanto entusiasmo que han empezado a vender sus escaneos online a través de su mercado digital en DIYoffroad.com. A lo largo de los años los han contactado cientos de personalizadores de automóviles y diseñadores de chasis en muchos países del mundo. Y el mercado sólo hace que crecer.

Heard ha estado recomendando Artec Eva a todos en el sector. En sus palabras, “Estoy totalmente de acuerdo en compartir lo que hacemos aquí. Incluyendo detalles sobre la increíble tecnología que hemos estado usando. Gracias a nuestro Eva, estamos donde estamos hoy, con un montón de trabajo pendiente y la capacidad de elegir nuestros proyectos.”

Jason Heard imagina un futuro en el que, “Cada taller y diseñador de automóviles tendrá su propio escáner e impresora 3D. El mercado ya se está moviendo en esta dirección. Los especialistas de todo el mundo crearan contenidos digitales, para usarlos en sus tiendas, o para venderlos online a otros clientes.”

Nos cuenta además: “Un ejemplo: un italiano coge su Eva y escanea un Ferrari nuevo, o uno clásico, con las piezas que quiera, guardabarros, parachoques, etc., y horas más tarde lo junta todo en un pack, o lo personaliza y lo convierte en un kit de carrocería ancha”.

Otro aspecto del trabajo de diseño de alto rendimiento que realiza Tekk Consulting Inc. es el Análisis de Elementos Finitos (FEA) en los componentes escaneados, generalmente a través de la aproximación de la capa fina. Esto conlleva la captura de las dimensiones precisas de las piezas y luego el análisis de su resistencia mecánica y rigidez, o cuánto pueden doblarse y cómo se ve esa desviación en el CAD. Este proceso les permite rediseñar un componente para resolver un punto de fallo, asegurando al mismo tiempo que el componente funciona igual o mejor que antes.

En el pasado eso requería medir a mano estos componentes, lo que a menudo llevaba horas, incluyendo la doble comprobación y volver a medir.

Pero ahora con su Eva en mano, están capturando con precisión esas piezas en minutos. Desde los ejes de control a las juntas giratorias, las barras antivuelco a las suspensiones enteras. No es necesario volver a medir o calcular.

Heard explicó por qué eso es tan crucial, “No importa cuán sorprendente sea tu FEA, si los datos que entran son defectuosos, aunque sea por una fracción de milímetro puede ser un desastre. No hay forma de mejorar esos sistemas si ya vienen con errores de medición”.

“Nuestro Eva ha sido un gran cambio para nosotros. Ahora voy a coger un montón de piezas y las voy a escanear antes de la comida. Al final del día, habremos hecho todos los análisis y todo estará listo para crear el diseño final”.

Para resumir el efecto que Eva ha tenido en su trabajo, Heard añade, “Cuando construyes coches de carreras y había una fase que solía llevarte de 14 a 16 horas, y ahora sólo te lleva de 2 a 3 horas, es una enorme diferencia, sin hablar de la precisión y la seguridad que nos ofrece Artec Eva.”

Artec Eva digitaliza 500 años de historia de una de las sinagogas más antiguas del mundo

Producto: Artec Eva
Industria: Diseño y Arte

El Arca de la Sagrada Torá de Mantua es una de las más raras e impresionantes exhibiciones en el Museo Nahon de Arte Judío Italiano en Jerusalén. Diseñada para albergar los pergaminos de la Sagrada Torá y creada por los mejores artesanos de Mantua, en Italia, en 1543, esta singular arca de madera decorada con la talla dorada original es una de las más antiguas del mundo. Su estilo es similar al del Templo Sagrado de Jerusalén, que se cree que albergó el Arca de la Alianza. Fue diseñada en forma de edificio y presenta elementos arquitectónicos como columnas y capiteles.

Desde el momento de su construcción hasta el día de hoy, el Arca de Mantua ha sufrido muchas transformaciones. Finalmente, después de la Segunda Guerra Mundial, con la decadencia de la comunidad judía, el arca fue enviada a Jerusalén y colocada en su actual emplazamiento. Una vez allí, se ha sometido a una extensa renovación, preservación y restauración, que la han devuelto a su magnífico estado actual.

Sin embargo, para un visitante corriente del museo, así como para los visitantes de la página web, continúa siendo un misterio la peculiar historia del arca en cuanto a su simbolismo y sus características. Su tamaño y emplazamiento impiden una buena inspección e incluso las características que son visibles no se pueden apreciar totalmente.

En 2015, el Museo Nahon inició un proyecto para contar la historia del arca, su viaje y su significado histórico en el contexto de la vida judía italiana. La página web Mantua en Jerusalem describe la historia, la vida y la cultura de la comunidad judía de Mantua y la importancia que el arca tuvo para su gente, generación tras generación.

Esta fue la razón por la que el museo eligió embarcarse en este ambicioso proyecto: escanear el arca en 3D y permitir el acceso total a los visitantes, tanto en persona como virtualmente.

Debido a su tamaño, geometría y la complejidad de su textura, el escaneo del Arca de Mantua presentó algunas complicaciones:

  • La topografía del arca – extremadamente compleja, con numerosas áreas sin acceso directo a la vista. Además, el arca está tan cerca de las paredes del museo que deja muy poco espacio para que trabaje el equipo de escaneo, también dificulta la colocación del escáner en los ángulos adecuados para llegar a las superficies tapadas.
  • La textura. El arca fue inicialmente hecha de madera. Sin embargo, toda su superficie está cubierta por una lámina de oro, que es lisa y brillante (una de las superficies más difíciles de capturar para cualquier escáner 3D). Cuando llegó el momento de hacer el escaneo, no se permitía ni era práctico recubrir la superficie con polvo mate. Incluso si lo fuera, habría afectado a la calidad superficial del arca.
  • En tercer lugar, aunque los patrones son repetitivos también son complejos, lo que complicó un poco la alineación y la fusión de los múltiples escaneos.
  • Finalmente, el tamaño del arca (más de 3 metros de altura) hizo que el proceso de escaneo fuera aún más complicado.

Después de evaluar la complejidad del trabajo, estaba claro que era necesario utilizar una herramienta de máxima calidad para digitalizar el arca, y el museo recurrió a Caliber Engineering and Computers Ltd, Socio certificado Gold de Artec 3D en Tel Aviv. Zvi Grinberg, jefe de Calibre en ese momento, se incorporó inmediatamente al proyecto. Como era un proyecto tan distinto a los que su empresa solía llevar a cabo y era consciente tanto del reto profesional como del valor cultural único del proyecto, se ofreció como voluntario para llevarlo a cabo sin coste alguno.

Después de un minucioso examen del arca, el equipo de Caliber decidió que Artec Eva era el escáner más adecuado para el trabajo. Bautizado como ” el monstruo de los escáneres de mano”, este escáner 3D de luz estructurada destaca por escanear objetos de tamaño medio-grande con una extraordinaria precisión de hasta 0,1 mm y una resolución increíble, incluso para superficies negras y brillantes, lo que le da ventaja frente a otras soluciones de escaneo del mercado. Además, es ligero y rápido, lo que lo hace especialmente útil para capturar distintas piezas históricas, esculturas y monumentos en entornos poco propicios para el escaneo, tanto en días soleados en el exterior como en galerías poco iluminadas.

Para capturar el arca desde el suelo y dar al equipo de escaneo un acceso fácil a la parte superior del arca, se construyó un andamio especial en el museo. Normalmente usado para objetos de tamaño medio, fue un reto para Eva capturar un objeto tan grande. El equipo tardó 15 horas durante tres días en completar el escaneo, además de varios días más para alinear, limpiar y fusionar los múltiples escaneos. En total, se hicieron 78 escaneos distintos. El modelo final pesaba más de 700 MB y contenía más de 16 millones de polígonos.

“A pesar del gran tamaño del arca, hemos obtenido buenos resultados con Artec Eva desde el primer momento gracias a la textura y la geometría del objeto. Después del escaneo, fuimos capaces de terminar todo el trabajo en la oficina usando el software Artec Studio , sin necesidad de volver para escaneos adicionales ni arreglos”, dice Guy Engel, CEO de Caliber Engineering.

Después de la etapa inicial de procesamiento, el equipo de Caliber redujo el tamaño del archivo manteniendo la calidad de los escaneos originales, y retocó el modelo 3D para prepararlo para su presentación pública. En este punto, el archivo pasó de Caliber al Departamento de Comunicación Fotográfica del Colegio Académico Hadassah en Jerusalén, concretamente al Profesor Asociado Moshe Caine. Con amplios conocimientos y experiencia en soluciones de escaneo 3D y fotogrametría para la preservación del patrimonio cultural, el profesor Caine pulió el modelo 3D del arca hasta alcanzar la máxima perfección.

El flujo de trabajo de procesamiento del escaneo del profesor Caine fue el siguiente:

Ajustar y limpiar los defectos menores de la malla usando el software Autodesk (beta) Memento.

Añadir una pared trasera y suelo. Debido a que el arca estaba montada en la pared del museo, era imposible escanear la parte trasera y la parte inferior del arca. En vez de construir suelo y pared falsos, se decidió diseñar por ordenador una pared y un suelo sencillos y añadirlos al modelo.

Procesamiento de imágenes del mapa de texturas. A pesar del meticuloso trabajo durante la etapa de escaneo, todavía quedaban pequeños defectos y una interpretación inexacta del color del arca. Posteriormente se realizaron fotografías adicionales con una cámara Nikon DSLR, y las superficies corregidas se fusionaron con el mapa UV original. Se probaron varios métodos para este objetivo, incluyendo:

  • Parametrización y texturizado de los rasters en el Meshlab.
  • Exportar el mapa como un archivo PSD (Photoshop), corregir en Photoshop, reimportar y luego exportar el modelo corregido.
  • Abrir el archivo OBJ en Photoshop y trabajarlo directamente en la capa de textura. Al final, se empleó una combinación de las técnicas anteriores hasta que se obtuvieron los resultados adecuados.
  • La corrección de color se llevó a cabo en el mapa de textura final con el software Photoshop, usando el arca real como única referencia.

Tras escanear decenas de piezas históricas, el profesor Caine elaboró su método para el flujo de trabajo de escaneo y procesamiento en 3D:

“Un consejo importante (para aquellos que quieran escanear patrimonio cultural en 3D): Trabajen despacio y con cuidado. No se apresuren. Acérquense lo máximo posible al objeto. Usen una luz suave. El resultado será tan bueno como el trabajo y el cuidado que se le dedique.”

Cuando el profesor Caine terminó su meticuloso proceso de escaneo, el modelo final se subió para su visualización pública en la página web del Museo Nahon, Mantua en Jerusalem, dedicado al arte de la comunidad judía de Mantua. Además, se ha instalado un stand con una pantalla táctil junto al arca, que permite a los visitantes del museo ver la magnífica pieza histórica desde todos los ángulos, acercarse y alejarse para examinar cada detalle y lo que es más importante, tener acceso inmediato a través de puntos clave a la información más importante de este monumento.

En general, la respuesta al modelo ha sido muy positiva y exitosa. Según el personal del museo y el profesor Caine, la gente aprecia especialmente la capacidad de examinar el arca de cerca y desde todos los ángulos. Esta es la magia de los modelos 3D, con las que las imágenes 2D o incluso objetos físicos tan grandes como el Arca de Mantua no pueden competir. Proyectos como este son un ejemplo asombroso de cómo las tecnologías de escaneo 3D transforman la forma en que percibimos y podemos preservar el patrimonio cultural.

En el siglo XVI, los ciudadanos y miembros de la comunidad judía de Mantua no podían ni siquiera imaginar que, 500 años después sus descendientes no sólo podrían ver el emblemático artefacto de su comunidad de una sola pieza, sino que también podrían explorarlo de cerca en 360 grados sin siquiera salir de sus casas.

Escaneo en 3D de alta precisión para diseñar chasis personalizados con Artec Eva

Producto: 3DArtec Eva, Artec Studio, Geomagic Design X
Industria: Automotriz y Transporte

De los cientos de chasis de alto rendimiento que Jason Heard y su compañero Jack

Fisher han creado a lo largo de los años, ni uno solo ha fallado. Cuando se corre en exteriores o alrededor de una pista a velocidades vertiginosas, aparte de un accidente grave, la mayor parte de lo que puede suceder no pone en peligro la vida del conductor. Ya sea un motor reventado, un fallo del sistema eléctrico o una rotura de la transmisión, estos hechos rara vez son fatales. Un fallo del chasis, por otro lado, es casi seguro que pueda ser letal. Eso es lo que hace que los actuales diseños de chasis de alto rendimiento sean tan exigentes. Si el diseño es demasiado ligero, la resistencia y la seguridad están en juego. Pero si se utilizan más materiales, o más duros, en exceso, el rendimiento se resentirá. Los especialistas en diseño de chasis de Tekk Consulting Inc, al sur de California, intentan lograr la máxima relación fuerza-peso en cada chasis personalizado que construyen.

Su impecable reputación en el sector les permite reservar clientes con meses de anticipación y un flujo constante de proyectos de clientes privados, algunos muy importantes, incluyendo grandes fabricantes de equipos originales. Pero no siempre fue así. En 2018, con más de una década de diseño de chasis en su haber, Tekk Consulting Inc. había llegado a un punto en el que, aunque los aspectos técnicos de su trabajo eran perfectos, estaban constantemente en una carrera contrarreloj para completar sus proyectos manteniendo los altos estándares por los que son conocidos.

En ese momento no era posible aumentar el número de clientes, y eso significaba no poder asumir el volumen de proyectos necesarios para ponerse a la cabeza en la loca industria del diseño de chasis. Así que Jason y Jack analizaron por completo su flujo de trabajo. Empezaron buscando formas de hacerlo más rápido y efectivo, sin sacrificar la calidad en lo más mínimo. Una de las primeras cosas en las que se centraron fue en cómo estaban midiendo las carrocerías, partes y componentes de los automóviles. El método tradicional de utilizar calibres, cintas métricas y reglas era la forma en que garantizaban que las dimensiones fueran exactas. Pero se trataba de un proceso terriblemente lento, que requería horas e incluso días para cada proyecto. Empezaron a leer acerca de personalizadores de automóviles y tiendas que utilizan la digitalización 3D para reemplazar los métodos de medición manual. Les ahorraba horas en cada proyecto, leían. Pronto encontraron su sitio en la web de Artec 3D. El Artec Eva llamó su atención. Un ligero escáner 3D de mano, Eva captura millones de puntos cada segundo, en minutos creando modelos 3D de alta precisión de piezas de automóviles y otros muchos tipos de objetos. Así que llamaron a su distribuidor local de Artec para concertar una demostración in situ.

Como dice Heard, “Así fue. En los primeros 15 minutos de la demostración, supimos que habíamos encontrado nuestra respuesta. Así que lo compramos en ese momento. No necesitaba ningún entrenamiento, es así de fácil de usar. Ni siquiera leímos el manual. Sólo lo compramos y luego pasamos el resto de la tarde escaneando por la tienda. Al final del día, teníamos nuestro flujo de trabajo en marcha”.

Desde ese momento, Tekk Consulting Inc ha usado su Artec Eva todos los días, en cientos de proyectos incluyendo @ThePerformanceTruck de Brad Deberti, trabajos para los 10 principales fabricantes de automóviles, así como todo tipo de clásicos, muscle cars, múltiples proyectos SEMA, y mucho más. Heard explicó: “Si le preguntas a alguien que trabaja en este negocio, te dirán esto: tu reputación es tu vida. Independientemente de la razón, no hay que tomar atajos, porque la seguridad lo es todo, y nunca jamás muerdas más de lo que puedas desear. Eso significa que no hay que tomar atajos, porque la seguridad lo es todo, y nunca jamás muerdas más de lo que puedas masticar.” Continua, “Nuestro Artec Eva nos da el poder de hacer más y mejor que nunca antes. Sin renunciar a la precisión ni a la seguridad. De hecho, ahora podemos capturar digitalmente cualquier estructura de carrocería o geometría parcial que se nos presente, sin importar lo compleja que sea. Rápido y preciso”.

Escuché que describió su flujo de trabajo de escaneo con Eva: “Para las partes y componentes, construí una pequeña mesa giratoria en la que escaneo las partes. Si son brillantes, uso un poco de talco para bebés o un difusor en aerosol. Eso agrega algo así como 1/5000 de pulgada en el revestimiento de la superficie, por lo que no afecta la calidad del escaneo en absoluto.” Continuó: “Entonces escaneo la pieza, dos pasadas por un lado, dos pasadas por el otro, sólo para asegurarme de que lo tengo todo. Luego para las partes de la maquinaria del componente, para obtener el espacio exacto entre los agujeros de los pernos, y los propios agujeros, por ejemplo, sólo los dibujo en Geomagic Design X después de medirlos con un micrómetro. Así es súper fácil y rápido”. “Cuando estamos escaneando carrocerías y cabinas”, dice Heard, “normalmente escaneamos primero la geometría a grandes rasgos. Después más poco a poco ya vamos escaneamos partes de aquí o de allá. Luego los alineamos con el escaneo de la primera pasada. Después de esto procesamos los escaneos en Artec Studio.”

Nos explicó su proceso en el software Artec Studio: “Uso la herramienta Eraser, que me permite borrar fácilmente todo lo que no quiero. La base de la mesa giratoria, cualquier accesorio, etc. Dependiendo de cuánto tiempo tenga, a veces hago una auto-alineación, o lo hago manualmente, y luego después de que todo esté alineado, hago un Registro Global, etc.” “Pero en cabinas y estructuras grandes, no hago Registro Global, sólo me limito a Sharp Fusion, porque funciona perfecto para mantener todo junto y compacto. Después de eso, se exportan los escaneos a Design X/SOLIDWORKS 2020, donde comienzan a diseñar el chasis.

Eva hizo posible que Tekk Consulting Inc. maximizara el espacio dentro del camión (@ThePerformanceTruck), “donde los tubos del chasis están colocados perfectamente contra la cubierta del camión”, lo que también significa tener un espacio extra dentro de la cabina, para que la cabeza esté lo suficientemente lejos del chasis en sí. Como factor de seguridad, en palabras de Heard, “Es una pasada”.

En el caso de que el coche o el camión se volcara, siempre debe haber suficiente distancia entre el chasis y la cabeza. Con Eva, han sido capaces de maximizar esto. “Y eso para nosotros es un plus increíble. Es el resultado directo de tener un escaneo perfecto de la carrocería del auto o camión, que nos permite diseñar un chasis que se ajusta como un guante.”

Todo personalizador de automóviles que haya necesitado alguna vez archivos CAD de un OEM sabe de la frustración, aunque sea de vez en cuando, de esperar y esperar a que lleguen. Cuando los plazos de los proyectos se acercan y los clientes se desesperan, es cuando la paciencia se agota. Como dice Heard, “Si tuviéramos que esperar a los archivos CAD antes de ponernos a trabajar, no habría manera de que pudiéramos cumplir con los plazos tan ajustados que tenemos, de ninguna manera. Ahora no tenemos que esperar. Lo escaneamos nosotros mismos, ya sea un Porsche o un Toyota o un lote de piezas, lo que sea.”

“Y cuando comparamos nuestros escaneos con Eva con los archivos CAD que finalmente aparecen… ¡Vaya! No creerías lo parecido que son. Al principio nos sorprendimos, pero después de cientos de proyectos, nos hemos acostumbrado. Ahora ni siquiera esperamos a los archivos CAD. Sólo escaneamos y nos ponemos a trabajar. Sólo eso nos ha ahorrado días de espera”.

En lo que respecta a trabajar con coches clásicos, rara vez, si es que alguna vez, existen tales archivos CAD. Es entonces cuando el escaneo 3D se convierte en un factor decisivo del proyecto. Heard explicó: “Con Eva, puedo escanear partes o chasis completos de coches clásicos”. Continuó, hablando de las posibilidades, “Puedo transformarlo como quiera en Geomagic, imprimirlo en 3D o fresarlo con CNC, o venderlo online a empresas de todo el mundo que hacen este tipo de trabajos. Tiendas con pocos trabajadores que son fabricantes o constructores y que producen entre 10 y 20 coches al año, así funciona el 90% del sector.” En cuanto a las tolerancias de fabricación como parte del proceso, éstas también son apreciables cuando se escanean cabinas y carrocerías en 3D directamente desde la línea de montaje. Según Heard, ” Se sabe que los archivos CAD de los fabricantes de equipos originales no tienen en cuenta las tolerancias de fabricación”. Explica: “Si trabajas con un coche americano, podrías tener una desviación de 1/4″, y eso sería aceptable. En un coche extranjero realmente caro, por ejemplo, será quizás de 1/8″. Nuestros escaneos con Eva son mucho más precisos que eso. Así que cuando vemos las diferencias entre los escaneos 3D y los archivos CAD, tenemos en cuenta esas tolerancias”.

Se puede escanear mucho más en un día de lo que se puede medir a mano, Heard dijo: “Por ejemplo, ayer por la mañana escaneé la suspensión delantera de un nuevo Raptor, 360 grados, todo. Luego escaneé cinco asientos de carrera diferentes, añadidos en la geometría de la montura, y ahora los escaneos se pueden llevar a cualquier archivo CAD cuando estemos diseñando el chasis, de modo que estos asientos estarán perfectamente montados”.

Tekk Consulting Inc. ha adoptado el escaneo 3D con Eva con tanto entusiasmo que han empezado a vender sus escaneos online a través de su mercado digital en DIYoffroad.com. A lo largo de los años los han contactado cientos de personalizadores de automóviles y diseñadores de chasis en muchos países del mundo. Y el mercado sólo hace que crecer. Heard ha estado recomendando Artec Eva a todos en el sector. En sus palabras, “Estoy totalmente de acuerdo en compartir lo que hacemos aquí. Incluyendo detalles sobre la increíble tecnología que hemos estado usando. Gracias a nuestro Eva, estamos donde estamos hoy, con un montón de trabajo pendiente y la capacidad de elegir nuestros proyectos.” Jason Heard imagina un futuro en el que, “Cada taller y diseñador de automóviles tendrá su propio escáner e impresora 3D. El mercado ya se está moviendo en esta dirección. Los especialistas de todo el mundo crearan contenidos digitales, para usarlos en sus tiendas, o para venderlos online a otros clientes.”

Nos cuenta además: “Un ejemplo: un italiano coge su Eva y escanea un Ferrari nuevo, o uno clásico, con las piezas que quiera, guardabarros, parachoques, etc., y horas más tarde lo junta todo en un pack, o lo personaliza y lo convierte en un kit de carrocería ancha”.

Otro aspecto del trabajo de diseño de alto rendimiento que realiza Tekk Consulting Inc. es el Análisis de Elementos Finitos (FEA) en los componentes escaneados, generalmente a través de la aproximación de la capa fina. Esto conlleva la captura de las dimensiones precisas de las piezas y luego el análisis de su resistencia mecánica y rigidez, o cuánto pueden doblarse y cómo se ve esa desviación en el CAD. Este proceso les permite rediseñar un componente para resolver un punto de fallo, asegurando al mismo tiempo que el componente funciona igual o mejor que antes.

En el pasado eso requería medir a mano estos componentes, lo que a menudo llevaba horas, incluyendo la doble comprobación y volver a medir. Pero ahora con su Eva en mano, están capturando con precisión esas piezas en minutos. Desde los ejes de control a las juntas giratorias, las barras antivuelco a las suspensiones enteras. No es necesario volver a medir o calcular.

Heard explicó por qué eso es tan crucial, “No importa cuán sorprendente sea tu FEA, si los datos que entran son defectuosos, aunque sea por una fracción de milímetro puede ser un desastre. No hay forma de mejorar esos sistemas si ya vienen con errores de medición”. “Nuestro Eva ha sido un gran cambio para nosotros. Ahora voy a coger un montón de piezas y las voy a escanear antes de la comida. Al final del día, habremos hecho todos los análisis y todo estará listo para crear el diseño final”. Para resumir el efecto que Eva ha tenido en su trabajo, Heard añade, “Cuando construyes coches de carreras y había una fase que solía llevarte de 14 a 16 horas, y ahora sólo te lleva de 2 a 3 horas, es una enorme diferencia, sin hablar de la precisión y la seguridad que nos ofrece Artec Eva.”

El caballo de Mao Zedong se convirtió en un modelo 3D, dos veces

Producto: Artec EVA
Industria: Diseño y Arte

Una figura controvertida en el mundo occidental, Mao Zedong se destaca de la multitud de líderes nacionales y otras personalidades históricas para cientos de millones de chinos. El legado del fundador de la República Popular China es venerado, estudiado a fondo y transmitido de generación en generación.

Un capítulo de la historia de vida del Gran Helmsman fue actualizado recientemente como la tecnología de escaneo 3D fue llamada a preservar para la posteridad la aparición del caballo favorito del Presidente Mao, que fue taxidermied poco después de que muriera de vejez.

¿Qué hace que el caballo sea tan especial?

La leyenda dice que el caballo, apodado Little Blue One, salvó la vida de su dueño durante la Guerra Civil China (1927-1949). ¿Quién sabe si la China moderna sería como es hoy si el caballo de Mao hubiera hecho un movimiento en el momento equivocado durante una operación de retiro militar llamada La Larga Marcha (1934-1935)?

Una tarde, mientras Mao y sus camaradas estaban siendo perseguidos por escuadrones Rivales de Kuomintang, Little Blue One con su dueño en su espalda se detuvo bajo un acantilado por el que pasaban. Nadie podía entender por qué el caballo simplemente se negó a moverse hasta que oyeron un rugido que venía de lejos – unos momentos más tarde, los combatientes enemigos zumbaron por encima. Gracias a Little Blue One, el grupo pasó desapercibido a la sombra del acantilado.

Al final de la Guerra Civil, Mao llevó su Pequeño Azul, un caballo con méritos militares en ese momento, a Beijing, donde vivió su vida en un recinto especial en el Zoológico de Beijing, hasta su muerte en 1962.

Proyecto de conservación: completado y reabierto

Poco después, el Museo de Historia Natural de Beijing ordenó un monte de taxidermia del legendario semental. Una vez hecho el trabajo, la preciosa reliquia fue llevada al Museo Memorial Revolucionario en la ciudad de Yan’an, al noroeste de China, donde el Partido Comunista tenía su sede de 1935 a 1947.

Con el paso del tiempo, pequeñas grietas comenzaron a mostrarse aquí y allá, amenazando con hacer que todo el monte se desmoronara, haciendo que la necesidad de restauración urgente realmente apremiante.

Antes de embarcarse en el proyecto, la administración del museo decidió hacer una copia digital de alta precisión del soporte para comparar su estado antes y después de la restauración. El trabajo fue encargado al socio Gold Partner de Artec 3D Beijing Onrol Technology Co., Ltd., que tenía la experiencia requerida en archiving digital tridimensional.

Elegir el escáner 3D adecuado

Todos los días contados. El escaneo debe realizarse en el menor tiempo posible. El equipo de Onrol recibió sólo un día para escanear el caballo en 3D y convertir los datos recogidos en un modelo 3D impecable.

Adjuntar objetivos al objeto para un mejor seguimiento simplemente estaba fuera de la cuestión. Incluso tocarlo estaba prohibido, por no mencionar el uso de cualquier hardware que pudiera suponer un riesgo para su condición.

No se necesitaba mucha deliberación elegir a Eva como la herramienta de escaneo 3D para el proyecto. Este escáner portátil ha sido el dispositivo de elección para el control de calidad y la preservación del patrimonio con empresas e instituciones que van desde Tesla hasta el Museo Británico.

Absolutamente seguro de usar, Eva cuenta con una bombilla flash y un conjunto de luces LED, las mismas que en las lámparas que se encuentran en cualquier habitación, para proyectar un haz de luz estructurada sobre la superficie de un objeto y detectar sus curvas con una precisión de hasta 0,1 mm.

Junto con la forma del objeto, Eva captura la textura con una profundidad de color de 24 bits por píxel, lo que da más de 16 millones de variaciones de color – más de lo que el ojo humano puede percibir. Capturar Little Blue One en color verdadero fue de vital importancia para el proyecto.

La velocidad de escaneo importaba no menos que la calidad de los escaneos. Eva puede tomar hasta 16 fotogramas, o instantáneas, por segundo. Cada instantánea cubre un área aproximadamente del tamaño de una hoja de papel de A4 a A3. Este campo de visión es ideal para trabajar con objetos medianos y grandes, como el monte de caballo. Al moverse alrededor del objeto, el usuario toma varias instantáneas con su escáner para digitalizar 3D toda la superficie en un tiempo mínimo, conservando todos los detalles necesarios.

En última instancia, el escáner es muy ligero (0,9 kg) y fácil de manejar, que fue otro factor que inclinó las escamas a favor de Eva.

Escaneo 3D en sitio

El día señalado, la montura de taxidermia de Little Blue One fue llevada a un taller designado, donde los especialistas en escaneo de Onrol realizaron escaneos, uno sosteniendo el escáner y el otro sosteniendo un portátil al que se transmitieron datos del escáner.

El equipo utilizó la fusión en tiempo real, una herramienta del software de escaneo y procesamiento 3D de Artec Studio que fusiona los datos sin procesar en escaneos sobre la marcha. En la mayoría de los casos, especialmente si el objeto es grande y cuenta con geometría compleja, se requiere un procesamiento completo después del escaneo, pero gracias a la fusión en tiempo real, el usuario puede ver una vista previa del modelo 3D final en su pantalla durante el escaneo y comprender inmediatamente si los datos recopilados están completos o si algunas partes de la superficie se han perdido. Dado que se descartó la posibilidad de una segunda sesión de escaneo, la fusión en tiempo real de Artec Studio jugó un papel indispensable.

Procesamiento simplificado de datos 3D

El procesamiento inicial de los datos sin procesar se realizó in situ, tardando sólo unos minutos. Después de verificar que habían reunido todos los datos necesarios, el equipo de Onrol se dirigió de nuevo a su oficina para procesar los escaneos en un modelo 3D de alta resolución en Artec Studio.

Artec Studio está cargado con una serie de potentes características, lo que le permite, por ejemplo, eliminar automáticamente la base en la que se escaneó el objeto, o reparar y sellar orgánicamente agujeros y huecos en sus escaneos. El software incluso se encarga del brillo durante el escaneo, ajustándolo para evitar la sobreexposición. ¿Cuándo es realmente útil? Si las condiciones de iluminación estaban lejos de ser ideales durante el escaneo, puede terminar con un lado del objeto siendo más brillante que el otro y luego tener que pasar horas arreglando eso. Con el ajuste automático del brillo, no hay nada de qué preocuparse.

El toque final, el mapeo de texturas, se realizó a un ritmo rápido, todo gracias al hecho de que la versión 14 del software, que se utilizó en el proyecto, vio un aumento del 800% en la velocidad de mapeo de texturas.

Ahora, el modelo 3D estaba listo, y sus medidas (longitud, anchura y altura) fueron tomadas.

Todos los objetivos cumplidos

Obteniendo el modelo 3D de Little Blue One, el museo procedió a la restauración. Después de que se completó, el montaje fue escaneado en 3D con Artec Eva y medido en Artec Studio de nuevo. No se encontraron discrepancias críticas entre los dos modelos 3D del caballo, lo que atestigua la alta calidad del trabajo de restauración.

El equipo de escaneo de Onrol y la administración del museo acordaron colaborar aún más para monitorear el estado de la montura restaurada para que pueda ser preservada a través de siglos por delante.

La digitalización tridimensional oportuna de artefactos preciosos es clave para conservar el patrimonio cultural y avanzar en la investigación en antropología, paleontología y una serie de campos relacionados. Si se comparten o se colocan en línea, cualquier persona interesada en ellos puede acceder a los modelos 3D de alta resolución de artefactos, independientemente de dónde se encuentran. La tecnología de escaneo 3D es un camino sencillo para crear dobles digitales de fósiles y especímenes en sitios de excavación, o exposiciones en museos, evitando la necesidad de cualquier contacto físico con el objeto. En última instancia, los modelos 3D se pueden mostrar a través de plataformas interactivas de realidad virtual, ampliando el alcance de los museos tanto a nivel local como en todo el mundo.