Reparaciones ferroviarias por la vía rápida gracias al escaneo 3D de Artec Leo & Ray II

Artec Ray II montado en su trípode, realizando el escaneo 3D de una vía de ferrocarril para su inspección. Imagen cortesía de voestalpine Turnout Technology UK

Para evitar descarrilamientos, la infraestructura ferroviaria requiere un mantenimiento periódico, ya que cualquier anomalía, desde juntas defectuosas hasta componentes desgastados al final de las vías (o «cabezas de vía»), supone un riesgo en potencia.

Sin embargo, a pesar de los avances tecnológicos, las vías ferroviarias siguen inspeccionándose con instrumentos tradicionales. El problema de medir los defectos detectados con cinta métrica, cuerda o escuadras técnicas es que puede llevar hasta dos horas de trabajo y requiere personal cualificado.

Algunos ferrocarriles tampoco permiten el uso de herramientas metálicas en las vías, por lo que los ingenieros tienen que utilizar versiones de plástico que no ofrecen la misma precisión. Las mediciones manuales también conllevan el riesgo de pasar por alto detalles vitales, lo que significa que no son fiables al 100%. Y si a esto le añadimos la escala y los factores ambientales, la inspección ferroviaria se convierte en una tarea muy compleja.

Para abordar estas cuestiones, voestalpine Turnout Technology UK ha dado un gran paso: digitalizar la inspección con Artec Leo y Artec Ray II.

Ingenieros de voestalpine Railway Systems preparándose para la inspección. Imagen cortesía de voestalpine Turnout Technology UK

Así pues, esta filial de voestalpine Railway Systems, que fabrica piezas de vías para cambio de dirección, o 'desvíos', así como de partes relacionadas y materiales de fijación, está sacando mucho provecho. El escaneo 3D de Artec no sólo es más rápido, sino que proporciona datos de precisión submilimétrica con el potencial de mejorar los resultados de otros servicios de voestalpine, especialmente en áreas como la ingeniería inversa y el control de calidad.

El cambio a la inspección digital

Voestalpine conoció Artec Leo y Ray II a través de Central Scanning. El embajador de Artec, consciente del potencial de la captura digital de datos a alta velocidad en el sector ferroviario, les hizo una amplia demostración que les sorprendió totalmente.

A diferencia de otros escáneres 3D del mercado, ni Leo ni Ray II necesitan marcadores. Dado que la idea de poner marcadores en cada proyecto no era muy popular entre los clientes, voestalpine se dio cuenta rápidamente de que adquirir dispositivos más avanzados sin marcadores sería la mejor solución.

Desde entonces, conseguir escáneres inalámbricos todo en uno ha sido un gran acierto. Usar dispositivos con cable no solo significaría tener que instalar estaciones base en el lugar, sino que también traería problemas de seguridad. En cambio, Leo y Ray II son totalmente independientes y vienen con pantallas integradas que hacen que la captura de datos sea súper sencilla. Además, pueden enviar la información directamente a la sede central de voestalpine en Edimburgo para su procesamiento.

Ambos escáneres son tan sencillos de usar que voestalpine ya no tiene que enviar ingenieros a recoger datos. Así pueden dedicar su tiempo a tareas más importantes y valiosas.

Ingenieros de voestalpine Railway Systems revisando los datos capturados con el Leo de Artec. Imagen cortesía de voestalpine Turnout Technology UK

Y no solo eso, ¡hablemos de velocidad, escala y calidad de los datos! El escáner Leo es una auténtica bestia: escanea superficies complejas a la increíble velocidad de 35 millones de puntos por segundo, recogiendo datos en alta resolución y a todo color mientras avanza. Por otro lado, el Ray II se encarga de capturar escenas más amplias desde hasta 130 metros de distancia. Juntos, logran una precisión impresionante en distancias (normalmente 35 metros o más) y ofrecen algo único: ¡la posibilidad de crear gemelos digitales de áreas enteras con un nivel de detalle extraordinario!

Hoy en día, la empresa está sacando el máximo provecho al combinar ambos escáneres para escanear las obras de arriba abajo. Con Leo, que tiene una precisión impresionante de hasta 0,1 mm, sus ingenieros pueden recopilar datos con un nivel de detalle tan alto que están seguros de que ningún fallo se les escapa. ¡Y lo mejor de todo es que lo hacen más rápido que nunca! Esto no solo optimiza su trabajo, sino que también garantiza resultados de calidad superior. ¡Una combinación ganadora!

Modelado de infraestructuras ferroviarias con fotorrealismo

Los flujos de trabajo de escaneo a malla y modelado 3D de voestalpine comienzan en Artec Studio. Claro, aquí tienes el texto con la modificación solicitada:

El software de captura y procesamiento de datos 3D está diseñado con una variedad de algoritmos que optimizan la inspección de railes. Esto incluye un registro rápido de escaneo, herramientas booleanas intuitivas para la edición de mallas y un Piloto Automático que simplifica procesos complejos. A medida que Artec Studio avanza, se incorporan más funciones para tareas clave como la ingeniería inversa y la inspección, eliminando la necesidad de exportar a otros programas.

Con el análisis de secciones 2D, ahora es posible inspeccionar las mallas sección por sección. Además, la función Autosurfacing permite a los usuarios modificar parches de superficie en las mallas y convertirlos en cuerpos CAD con un solo clic. Para voestalpine, el fototexturizado de Artec Studio ha demostrado ser especialmente valioso, ya que complementa los escaneos con datos de textura capturados por la cámara, lo que añade un mayor realismo al modelo. Esto resulta muy útil al presentar resultados a clientes que, en su mayoría, no son ingenieros.

Modelo CAD de una pieza de desvío realizado a partir de un escaneo 3D de Artec. Imagen cortesía de Central Scanning

En proyectos más avanzados de inspección e ingeniería inversa, el equipo de voestalpine recurre a Geomagic Design X. Con una amplia gama de herramientas para convertir escaneos en modelos CAD basados en características, el software es perfecto para digitalizar los diseños de piezas dañadas descatalogadas.

Por ejemplo, en un proyecto reciente la compañía tuvo que reemplazar unos travesaños de hormigón instalados a principios de la década de 2000. Retirarlos para medirlos habría retrasado el servicio en la zona, pero gracias al escaneo 3D de Artec in situ se obtuvo toda la información necesaria para fabricar unos nuevos.

Inspección ferroviaria digital: A todo tren

Visto el éxito de las digitalizaciones de componentes conocidos, que ofrecen resultados altamente repetibles y precisos, voestalpine ha empezado a expandirse a nuevas áreas, digitalizando piezas menos conocidas con Leo y Ray II.

Artec Ray II completamente extendido sobre su trípode para obtener el máximo alcance de captura. Imagen cortesía de voestalpine Turnout Technology UK

Y esto no es todo. Artec Studio y Design X están tan bien integrados que la compañía está estudiando cómo aplicar esta tecnología de forma más amplia en el control de calidad. Incluso el modelado de la información para la construcción o «BIM (Building Information Modeling)», (el proceso de diseño digital y optimización de proyectos en la construcción) se considera un área importante de oportunidades de expansión.

La empresa destaca: “El escaneo 3D ha sido un gran éxito para voestalpine, y los resultados iniciales han cumplido nuestras expectativas. Esto nos da confianza para escanear componentes menos habituales. Además, como Geomagic y Artec Studio se integran muy bien, estamos considerando ampliar nuestras actividades de escaneo 3D hacia BIM y control de calidad interno”.