La ingeniería inversa para la reconstrucción y/o corrección de piezas, es un procedimiento que se realiza combinando los procesos de: modelado 3D, impresión 3D, y en los casos necesarios fundición. Es muy útil en la industria, pues permite realizar piezas On Demand y muchas veces reduce costos, ya que se reemplaza solo una pieza y no un sistema completo.

Para quienes se preguntan qué es la ingeniería inversa y cómo puede aplicarse a casos reales, compartimos desde Premium 3D uno de nuestros casos de éxito en el cual utilizamos este método para la reconstrucción y posterior implementación de la biela de un taladro demoledor Hilti valorado en 20’000.000 cuyos repuestos son difíciles de conseguir.

Este es tan solo uno de los ejemplos de ingeniería inversa con los que hemos trabajado en Premium 3D. Puedes conocer otros casos en los cuales implementamos este método en nuestra sección recursos.

Paso a paso rediseño biela por ingeniería inversa

1. La pieza llegó rota a Premium 3D

El cliente explicó a qué tipo de trabajos era sometida la biela antes de la ruptura, se revisó el nivel de daño de la pieza y se procedió al escaneo.

2. Se realizó el escaneo 3D

Se hizo un escaneo con el fin de obtener una fiel representación digital del objeto físico en formato .stl.

3. Realización de ingeniería inversa por Geomagic

Se utilizó un software de ingeniería inversa (Geomagic) para orientar la pieza en los ejes coordenados (x, y, z) y exportarlas a un formato de modelado paramétrico.

4. Se exportó el archivo a .step

Después de finalizada la orientación, exportamos el archivo en formato .step (formato paramétrico) utilizándolo como base para la creación de la nueva pieza. Para este procedimiento se utilizó el software Shapr 3D.

5. Modificamos el modelado en Solid Edge

La pieza ya reconstruida en formato .step se modificó en Solid Edge para crear nuestra propia pieza mejorada, ajustada a las necesidades del cliente; este programa es útil y necesario para darle las tolerancias exactas a la pieza y realizar los planos técnicos.

6. Imprimimos en FDM para pruebas de medidas

Una vez se tuvo listo el modelado 3D, se imprimió en filamento (FDM) la pieza con el propósito de constatar las medidas con un prototipo físico, debido a la alta precisión requerida.

7. Imprimimos en resina

El prototipo superó la prueba de medidas y se procedió a la impresión en la resina más resistente que tenemos actualmente en Premium 3D, la resina tough.

8. Pruebas de resistencia y materiales

Se hizo una primera prueba implementando la biela al taladro. Inicialmente mostró resistencia y el taladro funcionó correctamente por un tiempo corto.

A pesar de que la biela en resina tough funcionó durante un tiempo, su vida útil era muy corta, por lo cual, finalmente se procedió a la fundición para obtener una biela más resistente.

La biela fue fundida y actualmente funciona correctamente en el taladro. A continuación mostramos los 2 prototipos y el producto final en los materiales de: filamento, resina tough y aluminio respectivamente.

La ingeniería y el diseño detrás de este proceso

Aunque a simple vista puede parecer un proceso sencillo, el uso de la ingeniería inversa para la mejora o reconstrucción de piezas es un proceso complejo que involucra el diseño y la ingeniería; además, requiere un nivel alto de precisión para obtener resultados satisfactorios.

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Durante el desarrollo de esta biela, uno de los procedimientos más complicados fue el escaneo. Cuando se hace un escaneo 3D, suele ser necesario repetir el escaneo varias veces con el fin de obtener la versión más fiable posible para su posterior calco y reestructuración.

Otro de los elementos que es fundamental tener en cuenta son las tolerancias y alineaciones necesarias.

Se deben tener en cuenta medidas específicas para tolerancias y encajes, y aún cuando el modelado se haga con sumo cuidado, en la mayor parte de los casos debe hacerse un prototipo físico inicial para confirmar medidas y características formales.

Además, cada vez que el modelado digital pasa a un formato o un programa distinto se deben rectificar las medidas, ya que puede haber aberraciones en el cambio de un programa de modelado a otro.

Finalmente, la experimentación con varios materiales fue fundamental para llegar al producto deseado con la resistencia mecánica necesaria para desempeñar su función.

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