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La impresión 3D y la ingeniería inversa

Hola Machine Bros!
Hoy aprenderás sobre la relación entre la impresión 3D y la ingeniería inversa.

Para desarrollar algo existen muchas técnicas, métodos y procesos, pero en esta ocasión queremos hablarte de un proceso en particular, la ingeniería inversa y su relación con la impresión 3D.

Así que, empecemos explicándote que es la ingeniería inversa.

La ingeniería inversa

La ingeniería inversa se conoce desde la Segunda Guerra Mundial. Cuando se lograba incautar material bélico del enemigo este se sometía a estudios para obtener información del mismo, y así mejorarlo.

Lo que busca la ingeniería inversa es conseguir información e incluso elaborar un diseño partiendo de un producto ya finalizado. A través de esta se logra comprobar cuales son las partes de un producto y como interactúan entre sí, de tal manera que se es capaz de determinar cuál fue el proceso de fabricación de dicho producto.

A este método se le denomina “inversa” porque los pasos a seguir se suelen ejecutar de manera opuesta a la ingeniería habitual, donde primero se obtienen datos técnicos para posteriormente elaborar el producto.

Por lo general, se tienen muchas dudas con respecto a la legalidad de la ingeniería inversa, Wikipedia expone en un párrafo que, “si el producto u otro material que fue sometido a la ingeniería inversa fue obtenido en forma apropiada, entonces el proceso es legítimo y legal. De la misma forma, pueden fabricarse y distribuirse, legalmente, los productos genéricos creados a partir de la información obtenida de la ingeniería inversa, como es el caso de algunos proyectos de software libre ampliamente conocidos”.

En resumen, la ingeniería inversa es necesaria y seguirá existiendo, ya que con ella es posible poder crear productos nuevos o mejorar existentes.

Ingeniería Inversa
Ingeniería Inversa

La ingeniería inversa y su relación con la impresión 3D

La impresión 3D facilita el prototipado, reduce los tiempos y costos del mismo, por lo tanto, la ingeniería inversa y la impresión 3D son dos herramientas que trabajan muy bien juntas.

Hablamos de la posibilidad de obtener los datos de un diseño a través de un producto finalizado, para posteriormente fabricar uno nuevo o probar posibles mejoras prototipando de una manera más económica y rápida con la impresión 3D.

Es más rentable producir prototipos con la impresión 3D en comparación con la inyección plástica porque nos ahorramos los enormes costos que implican los moldes de inyección, y también bajamos los precios al no tener que adquirir una máquina de inyección por plástico.

Imagínense que cada vez que el prototipo deba ser mejorado haya que mandar a fabricar un nuevo molde, esto incrementa enormemente los costos de prototipar en inyección plástica.

Todo esto sin contar las enormes ventajas tecnológicas que nos ofrecen algunos softwares CAD, con los cuales somos capaces de simular el comportamiento de los productos en desarrollo a esfuerzos mecánicos, cambios térmicos, entre otras cosas.

Ingeniería inversa e impresión 3D
Creación de mosquetones haciendo uso de la ingeniería inversa y la impresión 3D

Escáner 3D

Los escáneres 3D son herramientas muy útiles, permiten obtener un modelo digital en 3D de un objeto físico.

Existen diversas técnicas y tecnologías para escanear en 3D.

La precisión y precio de los escáneres son muy variados y a pesar de que esta tecnología se ha empezado a volver más accesible para usuarios comunes, por ahora no es tan accesible como lo son las impresoras FDM y algunas SLA. Un buen escáner posee precios elevados.

Un método para escanear en 3D de manera más económica es la fotogrametría, la cual es una técnica que consiste en “estudiar y definir con precisión la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera, utilizando esencialmente medidas hechas sobre una o varias fotografías de ese objeto”.

Mucha gente usa esta técnica de escaneo en 3D con sus propios smartphones, pero obviamente tiene sus limitantes.

En otro artículo te hablaremos con más detalle de la fotogrametría y los escáneres en 3D.

ingeniería inversa escáner 3D
Escáner 3D

Apliquemos ingeniería inversa

Para darte un ejemplo de cómo hacer ingeniería inversa, aplicaremos ingeniería inversa a un mosquetón.

Nota sobre los videos: Recuerda activar los subtítulos en el botón «CC» y selecciona el idioma en los Ajustes del video (engranajes)

Paso 1: Diseño de un mosquetón

Toma de datos, mediciones, análisis y creación del mosquetón.

Paso 2: Diseño del seguro

Creación del seguro.

Paso 3: Análisis del mosquetón V1.0

Analizamos los movimientos y los esfuerzos mecánicos, para posteriormente imprimir una primera versión.

Paso 4: Mejoras del mosquetón

Se realizan las mejorar necesarias, creando así una nueva versión del producto.

Paso 5: Análisis del mosquetón V2.0

Realizamos un nuevo análisis de movimiento y de esfuerzos mecánico en la nueva versión del producto.

Paso 6: Configuración e impresión 3D

Configuramos en el slicer el STL de la nueva versión del producto, para posteriormente imprimirla en 3D.

Paso 7 (opcional): Aplicación de recocido al mosquetón

En nuestro caso decidimos aplicarle recocido a la pieza impresa para mejorar sus propiedades mecánicas y térmicas.

Si deseas saber más sobre cómo aplicar este tratamiento térmico a tus piezas impresas en 3D, te aconsejamos que visites nuestro artículo “Aplicar recocido a impresiones 3D”.

Paso 8: Prueba de tensión mecánica

Ejecutamos unas pruebas reales de resistencia mecánica a la pieza impresa en 3D, para luego obtener las respectivas conclusiones.

Imprime en 3D tu propio mosquetón

Si deseas imprimir tu propio mosquetón, puedes descargar el STL en el siguiente enlace Carabiner STL V2.

Recuerda que si quieres saber cómo configurar la impresión debes ver el “video del Paso 6”.

Conclusiones sobre la ingeniería inversa y la impresión 3D

La ingeniería inversa es una herramienta muy útil para el diseño, y demostramos que en conjunto con la impresión 3D se pueden lograr grandes cosas.

Otra tecnología que es de gran ayuda son los escáneres 3D, pero por ahora esta tecnología no es tan accesible para los usuarios comunes, a excepción de la fotogrametría, la cual no es realmente un “escáner 3D” pero sirve para crear modelos en 3D de objetos físicos.

Cuando los escáneres 3D se vuelvan más accesibles y precisos, la combinación de estas tres herramientas (ingeniería inversa + impresoras 3D + Escáneres 3D) brindaran a más usuarios nuevas posibilidades de diseño muy interesantes.

Saludos.

¡Hasta pronto Machine Bros!

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