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Elegir la mejor impresora 3D para escuelas y educación

3D Builder - John · 19/10/2021 ·

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Elegir la mejor impresora 3D para escuelas y educación

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La impresión 3D se ha utilizado con fines educativos desde que la compra de una máquina de fabricación aditiva se volvió financieramente viable para tales instituciones. Muchas escuelas han podido permitirse una impresora 3D o un escáner desde que los precios comenzaron a caer. Por supuesto, algunos dispositivos se han diseñado con tales propósitos en mente. Los otros no fueron hechos a la medida para la educación, pero son muy adecuados para este caso de uso debido a sus características (especialmente si brindan grandes niveles de seguridad, son fáciles de usar y generalmente asequibles). Este artículo tiene como objetivo ayudar a quienes tienen problemas para elegir la mejor impresora 3D para escuelas y educación. También recomendaremos algún hardware de escaneo 3D que se pueda utilizar con fines educativos.

A continuación se muestra la lista de impresoras 3D para escuelas y educación, así como varios escáneres 3D.

Impresoras 3D

Menos de € 500

Fotón Anycubic S

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Especificaciones:

  • Tecnología: LCD
  • Fuente de luz: 5.5 «2560 x 1440 2K
  • Volumen de construcción: 115 x 65 x 155 mm
  • Resolución: XY: 47, Z: 12,5 micrones
  • Precio: € 379.00

Anycubic Photon S es una actualización de su predecesor extremadamente popular: el Anycubic Photon normal.

La versión actualizada presenta esencialmente el mismo diseño, pero mejora muchas cosas pequeñas. Los rieles lineales duales hacen que el eje Z sea más rígido, lo que reduce la oscilación y mejora la calidad de impresión. La unidad de fuente de luz UV también se ha actualizado. Otras adiciones incluyen una nueva interfaz de usuario más intuitiva y un filtro de aire de carbón activado.

El dispositivo es muy asequible, es una de las mejores impresoras 3D de resina por menos de € 500, por lo que las máquinas se pueden comprar con fines educativos sin romper el banco de la escuela. Incluso a granel. Los estudiantes apreciarán lo fácil que es usar la máquina: el Photon S se puede configurar en unos minutos, los controles son bastante intuitivos y el software propietario, Photon Workshop, es realmente simple y directo. Un filtro de aire de carbón activado reduce la cantidad de humos mejorando la seguridad de la máquina.

Pros y contras

Pros :

  • Precio pagable;
  • Amplia gama de resinas disponibles;
  • Fácil de usar;
  • La capacidad de ser utilizado para objetivos profesionales.

Contras:

  • Volumen de construcción relativamente pequeño (típico del segmento)

Ejemplos de impresión

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Fuente: instagram.com

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Fuente: instagram.com

Buscador de Flashforge 2.0

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Especificaciones:

  • Tecnología: FFF / FDM
  • Volumen de construcción: 140 x 140 x 140 mm
  • Velocidad máxima de impresión: 100 mm / s
  • Max. temperatura de la boquilla: 240 ° C
  • Min. altura de capa: 100 micrones
  • Materiales compatibles: PLA, MADERA, TPU 95
  • Precio: € 337,00

Flashforge Finder 2.0 es una versión actualizada del Flashforge Finder original. Esta es una máquina muy asequible que ocupa el extremo inferior de los precios.

El Finder 2.0 es una impresora 3D que fue diseñada para usarse con fines educativos desde cero: todo se construye teniendo en cuenta la seguridad y la simplicidad.

La boquilla está protegida contra el contacto y la placa de construcción no se puede calentar. Este último es otro compromiso hecho pensando en la seguridad. La máquina no funciona con filamentos tóxicos: está diseñada para usarse con PLA que no emite humos nocivos. Otros materiales soportados incluyen MADERA y TPU 95, los cuales tampoco son tóxicos.

Este dispositivo es una muy buena opción para una impresora 3D educativa. La máquina fue construida desde cero pensando en la seguridad. También es extremadamente fácil de usar, ofrece nivelación automática de la cama, conectividad Wi-Fi (una característica poco común en este rango de precios) y una solución de corte patentada fácil de usar.

Pros y contras

Pros:

  • Precio pagable
  • Seguro
  • Fácil de usar
  • Nivelación automática de la cama
  • Bajos niveles de ruido
  • Interfaz de usuario intuitiva

Contras:

  • Pequeño volumen de construcción de 140 x 140 x 140 mm
  • Sin cama con calefacción
  • La velocidad de impresión está en el extremo inferior del espectro.

Ejemplos de impresión

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Fuente: instagram.com

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Fuente: instagram.com

Aventurero de Flashforge 3

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Especificaciones:

  • Tecnología: FFF / FDM
  • Volumen de construcción: 150 x 150 x 150 mm
  • Velocidad máxima de impresión: 100 mm / s
  • Max. temperatura de la boquilla: 240 ° C
  • Max. temperatura de la cama de impresión: 100 ° C
  • Min. altura de capa: 100 micrones
  • Materiales compatibles: ABS, PLA
  • Precio: € 449.00

El Flashforge Adventurer 3 es una máquina FFF / FDM funcional conveniente disponible a un precio bajo. Dirigido principalmente a escuelas y usuarios principiantes, el dispositivo produce excelentes resultados y es fácil de trabajar.

El Adventurer 3 viene premontado en un estuche con un diseño completamente cerrado. Esto último hace que la máquina sea más segura de usar y también más silenciosa: los niveles de ruido de la impresora promedian alrededor de 42dB, lo que es impresionante para los dispositivos FDM a este precio.

El dispositivo ofrece suficientes características funcionales, que incluyen pero no se limitan a: detección de filamentos, nivelación automática de la cama, una cámara incorporada y una cama de impresión calefactable desmontable flexible. Un turboventilador y una guía de aire conectados a la extrusora ofrecen un enfriamiento más rápido que reduce las posibilidades de deformación. Una pantalla táctil de 2.8 pulgadas con interfaz de usuario simple e intuitiva, así como ricas opciones de conectividad (incluido Wi-Fi) hacen que operar la máquina sea muy fácil. Se puede usar una cámara incorporada junto con la conectividad en la nube, lo que simplifica el monitoreo del proceso.

Flashforge Adventurer 3 será una buena opción para los educadores. El dispositivo está diseñado pensando en la seguridad y ofrece una gran variedad de características flexibles, como una placa de impresión extraíble y una cámara incorporada que facilitan su operación. La simplicidad se mejora aún más con la interfaz de usuario intuitiva, el potente software propietario, la conectividad Wi-Fi y la compatibilidad con la nube.

Pros y contras

Pros:

  • Impresora 3D barata
  • Fácil configuración y calibración

Contras:

  • El volumen de construcción podría ser mayor

Ejemplos de impresión

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Crédito: instagram.com

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Crédito: instagram.com

Menos de € 2000

Ph Frozen Shuffle 2020

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Especificaciones:

  • Tecnología: LCD, MSLA
  • Fuente de luz: LCD 2K de 5.5 »
  • Volumen de construcción: 120 x 68 x 200 mm
  • Resolución: Z: 10-100 micrones
  • Precio: € 1,349.00

Miembro de la serie Shuffle, esta impresora 3D de resina ofrece todas las características importantes y una gran calidad a un precio razonable.

Un diseño completamente cerrado y una estructura rígida ofrecen un gran nivel de estabilidad que se mejora aún más al utilizar un riel lineal de doble eje Z con un husillo de bolas. La altura mínima de la capa puede ser tan pequeña como 10 micrones, por lo que la máquina produce superficies increíblemente lisas. Phrozen Shuffle (2020) también admite resinas de terceros.

El dispositivo es una excelente opción para fines educativos, ya que es fácil de usar, ofrece un diseño completamente cerrado (lo que hace que la impresión sea más segura) y puede funcionar con materiales de terceros, por lo que hay una gran variedad de posibilidades. También hay una gran variedad de opciones de conectividad, incluido Wi-Fi, que hace que trabajar con el dispositivo sea mucho más fácil.

Su precio también es bastante razonable para el nivel de calidad y facilidad de uso que proporciona la máquina.

Pros y contras

Pros:

  • Alta resolución
  • Espesor de capa decente

Contras:

  • Volumen de construcción relativamente pequeño

Ejemplos de impresión

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Tiertime UP Mini 2

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Especificaciones:

  • Tecnología: FFF / FDM
  • Volumen de construcción: 120 x 120 x 120 mm
  • Velocidad máxima de impresión: 100 mm / s
  • Max. temperatura de la boquilla: 280 ° C
  • Max. temperatura de la cama de impresión: 120 ° C
  • Min. altura de capa: 150 micrones
  • Materiales compatibles: ABS, ABS +, PLA, compuestos de PLA, conductores, madera, bronce, flexibles, nailon, policarbonato, fibra de carbono, PET, ASA
  • Precio: € 599.00

Diseñada desde cero para ser una máquina segura y fácil de usar, la UP Mini 2 es una impresora 3D FFF / FDM asequible con una serie de características que la convierten en un dispositivo bastante versátil.

La máquina viene en un cuerpo compacto (el peso neto es menos de 10 kg / 22 libras) con un diseño completamente cerrado. Las asas facilitan aún más el transporte.

El UP Mini 2 cuenta con una función de recuperación de impresión y su conexión Wi-Fi está protegida con contraseña. Dos lechos de impresión intercambiables con diferentes propiedades adhesivas que brindan suficiente flexibilidad para experimentar con el proceso.

La máquina cuenta con calibración asistida y completamente automática. El filtro HEPA reduce la cantidad de humos.

Asequible, construida con simplicidad, versatilidad y seguridad en mente, la UP Mini 2 es una gran impresora educativa. Ofrece suficiente flexibilidad para permitir que los estudiantes experimenten con sus impresiones mientras proporciona una experiencia segura (gracias a un diseño completamente cerrado y un potente filtro de aire).

Pros y contras

Pros:

  • Impresora 3D fácil de usar
  • Camas intercambiables
  • Buen precio por calidad

Contras:

  • El volumen de construcción podría ser mayor
  • Sin ranura para tarjeta SD

Ejemplos de impresión

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Crédito: instagram.com

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Crédito: instagram.com

Craftbot Plus Pro

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Especificaciones:

  • Tecnología: FFF / FDM
  • Volumen de construcción: 250 x 200 x 200 mm
  • Velocidad máxima de impresión: 200 mm / s
  • Max. temperatura de la boquilla: 260 ° C
  • Max. temperatura de la cama de impresión: 110 ° C
  • Min. altura de capa: 50 micrones
  • Materiales compatibles: PLA, ABS, HIPS, PET, nailon, etc.
  • Precio: € 1,499.00

Craftbot Plus Pro es una versión actualizada de Craftbot Plus que fue universalmente considerada un éxito. Es una impresora FFF / FDM que combina un volumen de construcción relativamente grande y un amplio conjunto de funciones con un precio asequible general.

El dispositivo viene completamente ensamblado y listo para imprimir nada más sacarlo de la caja, el fabricante lo llama una máquina plug ‘n’ play. El diseño es abierto, pero la cubierta de domo opcional y la puerta de plexiglás con cerradura se pueden comprar por separado, lo que garantiza la seguridad y reduce los niveles de ruido. La caja de acero soldado (con lados de plexiglás) es muy robusta y resistente, parece bastante confiable y ofrece estabilidad.

La máquina ofrece una impresionante cantidad de funciones. Tiene una cama de impresión de vidrio y un hot end totalmente metálico disponible en la versión estándar. La función de reanudación de impresión puede continuar imprimiendo después de una pérdida de energía y hay un sensor de agotamiento del filamento que alerta al usuario cuando el dispositivo está cerca de quedarse sin material. La pantalla ubicada en la parte superior frontal de la máquina ofrece una interfaz de usuario intuitiva y facilita el uso del dispositivo.

El último, pero no menos importante, es un increíble nivel de detalle que la máquina puede proporcionar. Las impresiones son de alta calidad y la altura mínima de la capa es de solo 50 micrones, lo que es extremadamente preciso para los dispositivos de este rango de precios y ayuda a lograr acabados superficiales suaves.

Craftbot Plus Pro es una gran máquina con fines educativos. Cuenta con suficientes funciones inteligentes y es fácil de usar, por lo que el proceso de impresión es muy ágil. La construcción robusta y los gabinetes opcionales (pero económicos) (una tapa y una puerta de plexiglás) hacen que la máquina sea más segura de usar, lo cual es muy importante cuando se trabaja con niños.

Pros y contras

Pros:

  • Diseño robusto
  • Rápido y silencioso
  • Buen precio

Contras:

  • Sin comunicación inalámbrica
  • Software con fallas

Ejemplos de impresión

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Crédito: instagram.com

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Crédito: instagram.com

Escáneres 3D

Brillante 3D EinScan-SE

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Especificaciones:

  • Tecnología: luz estructurada
  • Resolución de la cámara: 1.3 MP
  • Precisión: 0,1 mm
  • Max. volumen de escaneo: fijo – 700 x 700 x 700 mm, automático: 200 x 200 x 200 mm
  • Precio: € 1,199

El EinScan-SE de Shining 3D es un escáner 3D portátil extremadamente asequible que cuenta con una funcionalidad impresionante para su rango de precios. La máquina es muy rápida y fácil de configurar y usar: una calibración rápida cuando se usa por primera vez es un proceso simple y las instrucciones explican cada paso del mismo. El escaneo es tan sencillo como es posible, ya que el fabricante proporciona todo el equipo necesario en el paquete y el software propietario es lo suficientemente potente e intuitivo como para ayudar incluso a los principiantes a realizar el escaneo correctamente.

El EinScan-SE es una excelente opción para los educadores, ya que es asequible y muy fácil de usar: los estudiantes no tendrán problemas para comprender la forma en que funciona el escaneo 3D y los resultados serán simples de lograr gracias a un poderoso software propietario.

Brillante 3D EinScan-SP

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Especificaciones:

  • Tecnología: luz estructurada
  • Resolución de la cámara: 1.3 MP
  • Precisión: 0,05 mm
  • Max. volumen de escaneo: fijo-1200 x 1200 x 1200 mm, automático: 200 x 200 x 200 mm
  • Precio: € 2,599

El EinScan-SP es un escáner 3D portátil con una precisión impresionante que es fácil de usar y no rompe un banco. Un miembro más caro y más profesional de la familia EinScan, la máquina cuenta con una alta precisión y un gran volumen de escaneo en un modo fijo manual.

Es muy rápido y la configuración no requiere mucho tiempo. La calibración es un proceso simple y el funcionamiento del escáner es muy sencillo: el software propietario es extremadamente fácil de usar y tiene la potencia suficiente para cubrir todas las necesidades.

EinScan-SP es un dispositivo útil para fines educativos. Es muy fácil de configurar y usar, rápido de operar y su software es bastante intuitivo. Puede que el escáner no sea el más barato del mercado, pero ofrece un nivel impresionante de calidad y precisión a la vez que es asequible.

RangeVision Neo

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Especificaciones:

  • Tecnología: luz estructurada
  • Resolución de la cámara: 2.0 MP, dos cámaras
  • Precisión: 0,06 mm
  • Max. volumen de escaneo: 300 x 240 x 240
  • Precio: A petición

El Neo es un escáner 3D de escritorio compacto desarrollado por la empresa rusa RangeVision. La máquina ofrece una gran cantidad de funciones a un precio asequible. Tiene dos cámaras de 2.0 megapíxeles que permiten un impresionante nivel de detalle y escaneo en color.

El RangeVision Neo es compacto y fácil de usar. Junto con una excelente calidad de escaneo, estas características lo convierten en una excelente opción para fines educativos. El software patentado llamado ScanCente hace que el posprocesamiento sea intuitivo (especialmente su capacidad para alinear automáticamente los resultados) que será apreciado por los estudiantes.

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[ESTUDIO DE CASO] Escaneo 3D de un automóvil eléctrico como parte del proceso de I + D

3D Builder - John · 16/10/2021 ·

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[ESTUDIO DE CASO] Escaneo 3D de un automóvil eléctrico como parte del proceso de I + D

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En este artículo, le diremos cómo escaneamos en 3D un automóvil eléctrico para EVTech , un fabricante de vehículos eléctricos. El escaneo fue necesario para revisar el diseño, así como para planificar mejoras específicas en las partes del automóvil. El objetivo era permitir la actualización de la carrocería, el capó y los guardabarros del automóvil, fabricándolos mediante el método de moldeo rotacional y formación automática al vacío. Para realizar el proceso de escaneo, elegimos el escáner 3D profesional Rangevision Pro .

Lea el artículo para obtener más información.

La tarea

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Los empleados de EV-Tech (una empresa que desarrolla vehículos eléctricos) nos pidieron escanear un pequeño automóvil eléctrico. El proyecto era urgente y debía terminarse en poco tiempo. El escaneo tuvo que hacerse para refinar la carrocería y las partes internas del automóvil, para simplificar la colocación conveniente de varios componentes y ensamblajes y luego actualizar el diseño de acuerdo con los cambios.

El proceso

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  1. Preparación para escanear.
  2. Escaneo de un automóvil eléctrico con el escáner fotogramétrico Rangevision Pro .
  3. Procesamiento de datos, fusionando los resultados en un modelo digital.

Detalles técnicos

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Antes del proceso de escaneo, el automóvil fue transportado al taller de nuestro Departamento de Servicio. La preparación tomó 30 minutos; se cubrieron las superficies reflectantes y deslumbrantes porque las miradas pueden ser problemáticas para el proceso de escaneo. Por ejemplo, a veces, la luz se puede reflejar de tal manera que el escaneo final tendrá «agujeros» y puntos negros. Puedes ver el ejemplo a continuación.

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Los marcadores se aplicaron para crear una cuadrícula que ayude al escáner a calcular las coordenadas de los puntos. El equipo y la placa de calibración también se instalaron para una calibración rápida en caso de que el escáner se haya movido.

Los marcadores se colocan en un orden aleatorio, por lo que su posición relativa entre sí nunca es la misma, por lo que no habrá problemas durante la alineación del cuadro y el escáner podrá detectar con precisión la forma de la superficie escaneada.

El escaneo en sí tomó mucho tiempo, repasemos las etapas.

Etapas principales

1. Obtención de la información geométrica básica

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Imagen 1.1 Superficie lateral del coche.

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Imagen 1.2 Superficie lateral del coche.

Los primeros marcos cubrieron la superficie lateral del automóvil. (imagen 1).

Esta superficie fue elegida para el primer escaneo debido a que es el más grande: el escaneo inicial ayudó a descubrir algunos problemas que se resolvieron uno por uno a medida que surgieron. A continuación, hablaremos sobre ellos y la forma en que resolvimos estos problemas.

Uno de esos problemas fue el tamaño bastante grande de los archivos del proyecto.

Alexey Vorozhbit, ingeniero del departamento de servicio de Top 3D Group, dice: “El problema era que la computadora portátil con la CPU Intel Core i7 y la tarjeta gráfica Geforce GTX 960M no podía fusionar y guardar los proyectos que constan de más de 150000 puntos . Logramos resolver el problema aprovechando la función de simplificación automática disponible en el software Rangevision Scancenter. El escaneo y la alineación automática de superficies se realizaron en ese programa «.

Tendremos esto en cuenta y usaremos la opción de simplificación automática en nuestros proyectos futuros para acelerar el procesamiento de la nube de puntos. La imagen 2 muestra la geometría de la superficie después de los primeros escaneos. La imagen 3 muestra la nube de puntos con la parte trasera del automóvil, las luces traseras y la matrícula.

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Imagen 2. Nube de puntos de la superficie lateral.

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Imagen 3. La superficie con la que terminamos después de escanear la parte trasera.

Al mover el escáner, capturamos la geometría de la parte delantera del automóvil (imagen 4).

estudio de caso escaneo 3d de un automovil electrico como parte del proceso de i d 5f6bc8857527e

Imagen 4.

Lo siguiente que debe hacer fue escanear los faros, los paneles de balancines y los bordes de los marcos de las puertas, todo lo que se puede quitar fácilmente sin usar un gato para neumáticos o un pozo de reparación. Puede observar los resultados en las imágenes 5, 6 y 7. En la imagen 7 puede ver el resultado de alinear todos los marcos en un solo modelo.

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Imagen 5.

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Imagen 6.

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Imagen 7.

2. Procesamiento de la nube de puntos y obtención de un modelo

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Imagen 8. 13 archivos .stl cargados desde un escáner.

Dado que el escaneo terminó siendo enorme, con alrededor de 500 millones de puntos, tuvo que guardarse en partes; el programa no pudo importar esta cantidad de datos de una sola vez. Resolvimos el problema guardando el escaneo en 13 partes que luego se fusionaron en una cuadrícula.

Después de crear la cuadrícula, usamos la opción ‘Espejo’ que nos dio la parte faltante de la geometría (ya que el automóvil es simétrico).

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La parte más difícil fue deshacerse de los defectos de escaneo.

Problema

En las imágenes de arriba, puede notar que muchos escaneos estaban lejos de ser perfectos. Algunos modelos tienen agujeros y manchas negras. Esto fue causado por retrasos y fallas de software relacionados con un concentrador USB que conectaba las cámaras a la computadora portátil.

Solución

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Para evitar este defecto, se debe conectar el escáner directamente a una PC que tenga mucha RAM (más de 24 GB). El paquete del escáner incluye una mini computadora que se puede usar para escanear objetos pequeños. Es mejor tener una PC más potente para trabajar cómodamente con objetos más grandes.

En nuestro caso, solucionamos el problema escaneando los objetos nuevamente y alineando los resultados.

Nuestro Departamento de Servicio recomienda el uso de escáneres portátiles para trabajar con objetos más grandes (más de 1 metro en cualquier dimensión), ya que están mejor ajustados para trabajar con formas más grandes. Se eligió RangeVision por su alta precisión: de hecho, era demasiado bueno para las partes de la carrocería del automóvil, pero era muy útil para escanear las partes mecánicas.

Conclusión

estudio de caso escaneo 3d de un automovil electrico como parte del proceso de i d 5f6bc88c5a977

Un modelo final resultó bastante preciso, con un margen de error de no más de 0,2 mm en comparación con el objeto original.

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Siempre que se cumplan las recomendaciones de trabajo y configuración, el Rangevision Pro ha demostrado ser un escáner profesional de alta calidad. Podemos recomendar su uso con fines de ingeniería en varios campos, incluida la I + D de partes de carrocería de automóviles, motocicletas, botes pequeños y lanchas a motor, para su modificación y reparación.

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[ESTUDIO DE CASO] Cómo hicimos una maqueta de HondaJet Elite

3D Builder - John · 13/06/2021 ·

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[ESTUDIO DE CASO] Cómo hicimos una maqueta de HondaJet Elite

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Ahora te contamos cómo imprimimos en 3D un modelo del avión HondaJet Elite.

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HONDAJet Elite es un jet empresarial de pequeño tamaño lanzado por Honda Aircraft. Este avión es una versión mejorada del HA-420 HondaJet, el modelo anterior.

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HondaJet Elite. Foto de Honda Aircraft Company

En 2020, el HondaJet se convirtió en el avión más vendido de su clase por segundo año consecutivo: se vendieron 37 unidades en todo el mundo a lo largo del año.

HondaJet Elite se hizo cargo y ahora es la única versión vendida del avión. El rango de vuelo del avión aumenta y la estructura del avión está hecha de compuesto de carbono, lo que lo hace más liviano y resistente que la construcción de aluminio.

HondaJet Elite se convirtió en líder en el segmento con su velocidad superior, rango de vuelo y velocidad de ascenso.

Caracteristicas

  • Velocidad máxima de crucero: 422 KTAS (782 km / h)
  • Altitud máxima de crucero: 43.000 pies (13.106 m)
  • Alcance: 1437 Nm (2661 km)
  • Velocidad de ascenso: 4,100 pies / min (1,250 m / min)
  • Longitud: 42,62 pies (12,99 m)
  • Altura: 14,90 pies (4,54 m)
  • Envergadura: 39,76 pies (12,12 m)
  • Asientos: 2 tripulantes + 5 pasajeros o 1 tripulación + 6 pasajeros

Sobre el proyecto

El cliente encargó un modelo 3D digital de alta precisión de un modelo de 9,8 pulgadas que se trajo de Japón.

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Realizamos un escaneo 3D y creamos un modelo digital. Después de la entrega del trabajo, el cliente nos dio otra tarea: crear una maqueta de jet realista de 3.2 pies para exhibir en espectáculos aéreos.

El cliente explicó qué funciones y propiedades le gustaría ver en el producto resultante.

El modelo estaba destinado a la demostración en varias exposiciones, lo que significó mucho transporte. Por tanto, tenía que ser fuerte y resistente. Decidimos colocar el modelo de avión en el enorme soporte que proporcionaría la máxima estabilidad. Prestamos especial atención a cosas pequeñas como la ingeniería de iluminación. Fue necesario colocar diodos rojos y verdes a lo largo de los bordes de las alas. El cuerpo principal del modelo debía tener aproximadamente 3 pies de largo. Y, por supuesto, era importante cumplir con el plazo.

Como lo hicimos

Escaneo 3D

Recibimos un modelo a escala de metal original de la fábrica de Honda. Lo escaneamos con un escáner 3D RangeVision PRO 5M, que se utiliza a menudo en la fabricación de joyas debido a su alta precisión. El modelo digital obtenido fue luego escalado y preparado para impresión 3D.

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El cliente quería asegurarse de que todas las superficies curvas, los bordes y la geometría del fuselaje se mostraran con precisión en el modelo.

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La maqueta de metal original fue pintada y barnizada. Tales superficies requieren un enfoque especial. Antes del escaneo, el modelo se cubrió con spray revelador para hacerlo mate y suspender todos los deslumbramientos y reflejos que pueden disminuir la calidad del escaneo.

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Escaneamos la pequeña aeronave y armamos un modelo digital usando un software especial. Un día después, nuestro cliente recibió un modelo digital 3D en formato STL.

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Posteriormente usamos este modelo para crear una maqueta.

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La mayor parte de la construcción resultó perfecta con solo un escaneo 3D. Sin embargo, el más pequeño de los detalles, las palas de la turbina en los motores no fueron capturadas con precisión por el escáner. Tuvimos que terminarlos con Geomagic Design X e imprimir con una impresora 3D SLA de resina Formlabs Form 2.

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El soporte también se diseñó por separado. Te contamos más sobre esto a continuación.

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Impresión 3d

El objeto se imprimió en partes en impresoras Hercules Strong (volumen de construcción de 11,8 x 11,8 x 15,7 pulgadas) y PICASO 3D Designer X 3D, con filamentos ABS de REC, SEM y U3Print.

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La impresión, incluida la reestructuración de algunas de las piezas, llevó aproximadamente 1,5 semanas. La masa total de todas las piezas fue un poco menos de 8,8 libras.

Montaje, instalación, procesamiento

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Todas las piezas impresas se juntaron y pegaron en un solo modelo.

Antes del montaje final, nuestros diseñadores se asociaron con ingenieros para considerar el tipo de soporte más adecuado para el modelo, qué materiales elegir y cómo colocarlo en el jet. Se decidió perforar un agujero para un perno grande, insertar el perno y bloquearlo en su lugar con un bolígrafo 3D, acetona y un poco de resina EP.

Se aplicaron varias capas de imprimación y uno de nuestros ingenieros alisó manualmente la superficie del chorro. Antes de ser pintado, el modelo necesitaba someterse a hasta 8 ciclos de pulido, imprimación y procesamiento a máquina.

Antes del procesamiento final, escaneamos la parte inferior de la aeronave, las alas inferiores y el fuselaje para crear un soporte adecuado. Para realizar un escaneo exitoso, levantamos un modelo en el aire durante un par de segundos y escaneamos la panza de la aeronave, recibiendo un archivo STL. Para eso utilizamos un escáner 3D portátil Shining Einscan Pro +.

El ángulo en el que se insertó el perno en el plano fue de gran importancia. Realizamos ingeniería inversa para crear un modelo 3D de la parte superior del soporte de soporte, lo alineamos con la superficie de nuestra aeronave y agregamos el orificio para lograr la mayor compatibilidad.

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El soporte se hizo de un MDF de 0,98 pulgadas en una fresadora SolidCraft CNC-6090, luego se procesó y pintó.

Todas las juntas se procesaron con disolventes y se sellaron con un lápiz 3D Myriwell RP100B.

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Después del montaje, el modelo se lijó, imprimó y pintó. Como resultado, todas las costuras quedaron completamente ocultas.

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El cableado para LED se instaló dentro del modelo.

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Los conductos de cables se instalaron en las alas de antemano, antes del montaje final. Originalmente planeamos unir la unidad de fuente de alimentación al soporte de soporte o esconderla dentro del soporte. Sin embargo, en primer lugar, esto podría afectar la estética general del modelo; en segundo lugar, siempre enchufar un nudo de rosa no es tan conveniente. Es por eso que decidimos instalar un funcionamiento a batería. A través del fresado liberamos suficiente espacio dentro del soporte e insertamos el bloque de batería.

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La apariencia de la maqueta se adapta idealmente a su propósito de representación: se verá genial en exposiciones.

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Como solia hacerse

Antes de la impresión 3D, dichos modelos se hacían manualmente, lo que tenía sus inconvenientes, como:

  • la duración y complejidad del trabajo
  • el alto costo
  • la incapacidad de preservar la geometría perfecta
  • o por pedido especial en grandes empresas, lo que excluía la posibilidad de crear una sola copia o un lote pequeño y encarecía aún más el proceso.

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Los beneficios de la impresión 3D

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La impresión 3D le permite acelerar el proceso y reducir los costos de fabricación de maquetas y otras áreas conocidas de implementación. No son meras palabras, así lo confirman muchos años de trabajo en la industria (puedes leerlo en nuestro blog ), así como todos los casos de aplicación de tecnologías aditivas que conocemos.

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Si es un fabricante de modelos, podemos proporcionarle todo el equipo que necesita, incluidos enrutadores y grabadores CNC, impresoras 3D y consumibles.

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Pimp My Ride: cómo escaneamos en 3D un Rolls-Royce Wraith

3D Builder - John · 03/06/2021 ·

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Pimp My Ride: cómo escaneamos en 3D un Rolls-Royce Wraith

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De que trata este artículo

En este artículo, hablaremos sobre vehículos de escaneo 3D para su ajuste y personalización, utilizando un pedido reciente para escanear un Rolls-Royce Wraith como ejemplo.

A menudo se nos pide que escaneemos automóviles y componentes de automóviles. No hace mucho nos pidieron que escaneáramos un Rolls-Royce Wraith completo en busca de un taller de tuning en San Petersburgo.

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Un Rolls-Royce Wraith como el que escaneamos.

Nuestra tarea era escanear toda la carrocería del automóvil y crear un modelo digital para que un diseñador lo usara en la creación de piezas personalizadas.

Decidimos utilizar un escáner 3D Artec Eva de mano.

Artec Eva

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  • Campo de visión lineal: 214 mm × 148 mm a 536 mm × 371 mm
  • Precisión puntual: 100 μm
  • Colores: 24 bpp
  • Precio: 15.070 €

Podríamos haber utilizado el escáner RangeVision PRO 5M montado en trípode para una mayor precisión, pero para objetos grandes, un escáner de mano es una solución mucho más rápida, y Artec Eva proporciona fácilmente la precisión de superficie requerida de uno o dos milímetros.

Para poner el elemento de la velocidad en perspectiva, escanear con la computadora de mano tomó alrededor de tres horas, incluido el tiempo de preparación. Con un escáner montado en un trípode, toda la operación habría llevado alrededor de seis o siete horas.

Por cierto, disponemos de una amplia gama de escáneres 3D en Top 3D Shop y estaremos encantados de ayudarle a elegir uno que se adapte a sus necesidades.

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Un modelo digital generado a partir del escaneo 3D.

Cómo se solían hacer los modelos digitales en 3D

Antes de la llegada de los escáneres 3D, los modelos digitales de objetos tridimensionales se creaban manualmente en software CAD utilizando planos, medidas y fotografías como referencias.

La fotogrametría no se utilizó en el ajuste y reparación de automóviles por la sencilla razón de que era demasiado cara y laboriosa. Todo se hizo «a ojo» utilizando mediciones manuales y modelos físicos de piezas reales, lo que no contribuyó mucho a la calidad.

La aparición de los escáneres 3D trajo la revolución digital a la industria.

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Preparativos previos al escaneo

Realizamos el escaneo en interiores en un taller de reparaciones. Escanear a la luz del día no es la mejor opción, ya que un brillo excesivo o inconsistente puede interferir con el proceso.

No obstante, podríamos haber realizado este escaneo al aire libre con la misma facilidad. El escáner Eva tiene su propio sistema de iluminación objetivo que nivela las inconsistencias de iluminación, y la luz del sol ese día no fue lo suficientemente brillante como para competir con ella.

El coche fue entregado en el taller y nos dispusimos a limpiar ligeramente su carrocería. Decidimos no lavarlo de antemano; De todos modos, necesitábamos una superficie mate, por lo que la presencia adicional de polvo de la carretera estaba a nuestro favor.

Si hubiera habido salpicaduras de suciedad importantes, las habríamos lavado para evitar la desalineación geométrica de la superficie del cuerpo.

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El escaneo solo requiere dos tomas de corriente de 220 V: una para una computadora portátil y otra para el escáner. El escáner se conecta a la computadora portátil mediante un solo cable USB.

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Los autos son simétricos, por lo que solo necesitamos escanear la mitad, a lo largo y el ancho completo de sus guardabarros delantero y trasero. Es más rápido y más fácil construir un modelo completo reflejando un medio escaneo en el posprocesamiento que escanear todo el automóvil en su totalidad. Escaneamos todo el ancho de los guardabarros para determinar con precisión el eje longitudinal del vehículo.

Limpiamos todo el coche con una fina capa de spray antirreflejos Helling para suprimir los reflejos que, de otro modo, interferirían con el escaneo. El aerosol utiliza una base de alcohol para proporcionar una sustancia similar al talco que reduce el deslumbramiento de las superficies reflectantes y se lava fácilmente después de su uso.

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También hay aerosoles especiales que se evaporan completamente a las pocas horas de su aplicación, sin dejar residuos.

Otra parte importante de la preparación es la colocación de marcadores en la superficie del objetivo. Los marcadores son muy necesarios al escanear automóviles porque muchas partes de la carrocería, como el capó y las puertas, en gran parte carecen de características. Algunas áreas aparecerán absolutamente idénticas al escáner, lo que puede provocar errores cuando los escaneos se unen.

Exploración

El proceso real de escaneo no es particularmente emocionante. El operador mueve lentamente el escáner sobre el automóvil, manteniéndolo a una distancia de unos 50 cm de la superficie del cuerpo. El escáner transmite sus medidas a la computadora portátil, donde se procesan y almacenan.

La operación de escaneo está salpicada de frecuentes descansos. Una razón de esto es que el escáner se calienta durante el funcionamiento, por lo que es aconsejable un ciclo de trabajo de alrededor de quince minutos de enfriamiento por cada cinco minutos de escaneo. La otra razón es que la computadora portátil no puede seguir el ritmo del escáner.

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Escaneos visualizados en el software del escáner.

Los automóviles en general son objetos bastante grandes en el contexto del escaneo 3D, y el Rolls-Royce Wraith es bastante grande en el contexto de los automóviles. El escáner está produciendo un volumen enorme de datos a tal velocidad que incluso una computadora portátil de gama alta puede tener dificultades para procesarlo, y algunos de los escaneos deben descargarse de la RAM y colocarse en el disco. Es por eso que los automóviles generalmente se escanean en secciones y luego se unen.

Una vez que se completa todo el escaneo, el aerosol de alfombra y los marcadores se pueden lavar del automóvil y el proyecto de escaneo se guarda para su posterior procesamiento.

En su mayor parte, los escaneos individuales se unen automáticamente. Ocasionalmente, es posible que se necesiten algunos ajustes manuales en lugares donde el software no lo hizo bien.

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El modelo se compila a partir de una multitud de escaneos separados.

Como ya se mencionó, primero ensamblamos partes separadas de la carrocería del automóvil. En este caso, pudimos unir inmediatamente las mitades delantera y trasera. A continuación, esas partes separadas se unen. Mientras estamos en ello, eliminamos todo el ruido no deseado, como trozos del piso del taller, así como detalles innecesarios como las ruedas y las ventanas.

Con las dos mitades unidas, ahora tenemos un modelo poligonal de un lado del automóvil y nuestro trabajo en Artec Studio está terminado.

Sin embargo, el modelo aún no está listo para su uso. Sigue siendo solo un lado del automóvil y es poligonal, mientras que necesitamos entregar un modelo paramétrico.

El primer problema se resuelve fácilmente en prácticamente cualquier software de modelado 3D. Simplemente podemos reflejar el modelo alrededor de su eje de simetría y luego ajustar la alineación de los dos lados. Cuando los guardabarros con espejo se alinean perfectamente entre sí, sabemos que las dos mitades están ensambladas correctamente.

Para una mayor precisión, hice esta parte creando una copia reflejada separada del modelo y ejecutando ambos medios modelos a través de la herramienta de alineación de escaneo geométrico de Artec Studio, que también funciona con modelos.

A continuación, necesitamos unir las dos mitades. Esto se puede hacer en Artec Studio o en una herramienta de modelado 3D. Lo hice en Geomagic Studio, ya que de todos modos estaría haciendo la siguiente operación allí.

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Uniendo dos escaneos grandes.

La migración a CAD es un proceso largo y complejo que implica el uso del escaneo 3D como plantilla para construir una superficie paramétrica. Afortunadamente, en nuestro caso existe una opción más sencilla.

Geomagic Studio y Geomagic Design tienen un método interesante para convertir superficies poligonales en paramétricas que emplea un algoritmo complejo que utiliza B-splines racionales no uniformes. En términos más simples, describe el modelo como un conjunto de curvas paramétricas con superficies que cubren los espacios entre ellas.

Este método no funciona en todas las situaciones, por ejemplo, no puede procesar formas complejas como la rosca de un perno o pequeños detalles en relieve. Pero para carrocerías funciona de maravilla.

El procesamiento lleva varias horas, pero sigue siendo mucho más rápido que construir superficies en Rhinoceros o Solid Works.

Vale la pena señalar que los modelos producidos con este método no son particularmente adecuados para el fresado CNC. Sus superficies consisten en una gran cantidad de áreas separadas definidas paramétricamente que requieren mucho tiempo para que un compilador de código g las procese. No obstante, eventualmente los procesará, mientras que un modelo poligonal que consta de millones de caras separadas lo enviaría en un bucle sin fin.

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El modelo completo listo para usar.

Al final, un cliente satisfecho recibió un modelo digital en 3D de un cuerpo de Wraith, listo para usar en el modelado paramétrico como plantilla para ajustar varias piezas personalizadas.

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Top 3D Shop ofrece escaneo 3D profesional de vehículos y otros objetos. Para más información envíenos un correo electrónico.

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