CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN AL DIBUJO DE INGENIERÍA MÓDULO 1. INTRODUCCIÓN AL DIBUJO DE INGENIERÍA
1.1.
INTRODUCCION AL DIBUJO TÉCNICO
Desde sus orígenes, el hombre ha tratado de comunicarse mediante grafismos o dibujos. Las primeras representaciones que conocemos son las pinturas rupestres, en ellas no solo se intentaba representar la realidad que le rodeaba, animales, astros, al propio ser humano, etc., sino también sensaciones, como la alegría de las danzas, o la tensión de las cacerías. A lo largo de la historia, este ansia de comunicarse mediante dibujos, ha evolucionado, dando lugar por un lado al dibujo artístico y por otro al dibujo técnico. Mientras el primero intenta comunicar ideas y sensaciones, basándose en la sugerencia y estimulando la imaginación del espectador, el dibujo técnico, tiene como fin, la representación de los objetos lo más exactamente posible, en forma y dimensiones. Hoy en día, se está produciendo una confluencia entre los objetivos del dibujo artístico y técnico. Esto es consecuencia de la utilización de los Computadores en el Dibujo Técnico, con ellos se obtienen recreaciones virtuales en 3D, que si bien representan los objetos en verdadera magnitud y forma, también conllevan una fuerte carga de sugerencia para el espectador.
1.2.
DEFINICIÓN DE DIBUJO TÉCNICO
El dibujo técnico es la representación gráfica de un objeto o una idea práctica. Esta representación se guía por normas fijas y preestablecidas para poder describir de forma exacta y clara, dimensiones, formas, características y la construcción de lo que se quiere reproducir.
Para realizar el dibujo técnico se requiere de instrumentos de precisión. Cuando no utilizamos estos instrumentos se llama dibujo a mano alzada o croquis.
1.3.
IMPORTANCIA DEL DIBUJO DE INGENIERÍA
Las falencias e imprecisiones en la comunicación han sido objeto de múltiples conflictos y dificultades en el camino hacia el entendimiento y el desarrollo de los pueblos. La gran cantidad de lenguajes y dialectos hacen que el intercambio de información se de de manera lenta y errática, impidiendo el desarrollo de nuevas e innovadoras tecnologías que permitan mejorar las condiciones de vida todos. La magnitud de este problema se centra en la ineludible necesidad del hombre por la comunicación verbal, tanto oral como escrita, la cual como veremos presenta el gran inconveniente de ser ineficaz para transmitir con exactitud conceptos e ideas. A medida que el hombre se ha visto enfrentado un sin número de cambiantes condiciones en sus condiciones de vida, se ha evidenciado la necesidad de desarrollar alternativas formas de comunicación entre las que podemos destacar el lenguaje de los signos, el oral, el escrito y el matemático, sin embargo una de las formas de transmitir ideas que ha demostrado una gran eficacia a través de los tiempos ha sido la comunicación mediante símbolos o gráficos, la cual tuvo sus orígenes en tiempos tan remotos como los del origen de la humanidad misma.
La efectividad de la comunicación grafica está basada en el proceso de formación de las ideas, las cuales se representan en la mente mediante un proceso visual que es luego exteriorizado mediante un lenguaje que el ser humano este en capacidad de emplear. Es por esto que el dibujo es el medio ideal para comunicar ideas. Un dibujo es la representación grafica de una idea o de un objeto, el cual puede ser realizado mediante el empleo herramientas ya sea de tipo manual, mecánico, o computacional y cuya finalidad es la de expresar ideas estéticas, filosóficas, abstractas o técnicas; y de acuerdo con su propósito los dibujos puede clasificarse en artísticos o técnicos, siendo estos últimos a los que dedicaremos nuestro estudio. La importancia del dibujo en el desarrollo de las diferentes culturas se pone de manifiesto cuando observamos la gran cantidad de complejas edificaciones, que simplemente no se habrían podido elaborar sin no se hubiese contado con la ayuda de minuciosos esquemas que permitieran guiar a sus constructores. Hoy en día con el uso extensivo de las computadoras, la comunicación grafica toma cada vez mayor relevancia, debido a que las ilustraciones se constituyen como el medio primario comunicación en el proceso de diseño. No obstante debemos tener presente que las computadoras no eliminan las necesidad de aprender los principios básicos del modelado y del dibujo, ya que estas no son más que herramientas que facilitan su realización. Las graficas están presentes en gran cantidad de aspectos concernientes al desempeño de cualquier ingeniero, científico o técnico. En el desarrollo de una idea se deben describir muchas características que serian muy difíciles, o simplemente imposibles de comunicar mediante descripciones verbales. El dibujo técnico se constituye como un tipo especializado de graficas con el fin de comunicar información técnica con un alto grado de rigurosidad y exactitud.
El ingeniero de hoy está llamado a ser una persona creativa, capaz de trabajar en equipo y de comunicar ideas; mediante el empleo de técnicas de comunicación efectiva, que le permitan transmitir de manera sencilla y clara sus ideas y percepciones tanto a sus colegas y colaboradores, como al personal no técnico, y para lograrlo debe tener un muy buen dominio de las técnicas orales, escritas y matemáticas, pero en especial de técnicas de comunicación graficas, así como una gran habilidad para pensar en tres dimensiones lo cual es una característica imprescindible de un ingeniero idóneo. El aprendizaje del dibujo técnico no requiere de talento artístico, solo se requiere estudio, adiestramiento y empeño; habilidades requeridas para el discernimiento de cualquier disciplina técnica.
1.4.
EVOLUCION DE LA COMUNICACIÓN GRAFICA
Hace al menos 15000 años, el hombre prehistórico en el Paleolítico Superior ya realizaba dibujos de los animales que cazaba sobre las superficies rocosas de sus cuevas.
No obstante, el primer registro al que se le considera como un dibujo de ingeniería es un plano de un templo de 2130 AC. Este plano fue grabado sobre una placa que es parte de una estatua. La figura incluye un punzón y una barra marcada que parece ser una escala. La
estatua sin cabeza parece ser de Gudea, un constructor y gobernador de Lagash, una de las ciudades más antiguas de Sumeria, más tarde conocido como Babilonia. Otro precedente del dibujo de ingeniería, que data de aproximadamente 1500 AC, se encontró restos de papiro egipcios que revelaban dibujos que usaron una rejilla de líneas rectas elaboradas tocando el papiro con una cuerda con tinte especial, esta ha sido considerada como la etapa temprana de las prácticas del bosquejado. Los griegos hicieron importantes aportes al desarrollo del dibujo, entre ellos se destacan por sus aportes en geometría: Thales conocido como Tales de Mileto (600 AC), Pitágoras (525 AC), Euclides (300 AC) y Arquímedes (250 AC). The Ten Books on Architecture, es el más antiguo registro escrito existente en la actualidad en cuanto al empleo de la geometría para la práctica del diseño, fue escrito alrededor del año 27 AC por el arquitecto romano Marcus Vitruvius Pollio, donde señala: " an architect must have a knowledge of drawing so he can make sketches of his ideas" (“un arquitecto debe tener un conocimiento de dibujo para poder hacer los bosquejos de sus ideas)”. Vitruvius estudió las dimensiones humanas (third book) y sus principios más tarde fueron reasumidos en un famoso dibujo de Leonardo Da Vinci llamado Homo Vitruvianus.
A principios de los años 1400, Filippo Brunelleschi inventó el método sistemático de determinar proyecciones de la perspectiva científica. Y en 1435, Leono Battista Alberti (1404 - 1472), experto matemático y geómetra escribió su libro Della Pintura, en el que expuso las bases científicas de la perspectiva, la cual fue definida como la técnica usada representar un mundo tridimensional sobre una superficie bidimensional. Posteriormente Piero della Francesca (Piero De Benedetto Dei Franceschi), extendió las bases matemáticas del método de Alberti en su tratado De Perspective di Pingudi. Concepto de triángulos similares descritos tanto geométricamente como mecánicamente es tratado extensamente por Albrecht Dürer, quien en 1525 publicó The Painter's Manual en la cual propone sus métodos de dibujo en perspectiva.
El primer registro que podría ser llamado de que proyecciones de varias vistas relacionadas apareció durante el renacimiento en Italia, aproximadamente en el Año 1500 DC. Algunos ingenieros e inventores de aquel tiempo fueron también artistas famosos. Los dibujos dejados por Leonardo Da Vinci fueron muy fácilmente entendidos debido a su empleo excelente de perspectiva y técnicas de proyecciones axonométricas, aun usadas en nuestros días. En 1795, Gaspard Monge, quien es considerado el “padre de la geometría descriptiva”, empleo el método gráfico en la solución de problemas de diseño publicó su tratado sobre geometría descriptiva, el cual proporcionó una b ase científica a las gráficas de ingeniería. Monge fue un matemático francés que trabajó en el área de diseños de una escuela militar en Francia, en sus proyectos de fortalecimiento, substituyó el tedioso método de cálculo matemático de medidas por soluciones gráficas que disminuyeron notoriamente el tiempo necesario para producir soluciones a problemas espaciales. Durante los dos siglos pasados, la ingeniería gráfica se ha valido de diversos instrumentos manuales que han agilizado la elaboración de dibujos de proyección ortográfica. Los lápices, escuadras y mesas de dibujo han sido empleados ampliamente en la producción de planos técnicos. Sin embargo durante las dos últimas décadas, gracias a los grandes avances
en el área informática, vemos como se ha gestado una nueva era en la tecnología de la comunicación gráfica.
1.5.
CARACTERÍSTICAS DEL DIBUJO TÉCNICO
El dibujo técnico posee 3 características que deben ser respetadas a la hora de realizar un trabajo:
Grafico.
Universal.
Preciso.
Es fundamental que todas las personas, diseñadores o técnicos, sigan unas normas claras en la representación de las piezas. A nivel internacional, las normas ISO son las encargadas de marcar las directrices precisas. En dibujo técnico, las normas de aplicación se refieren a los sistemas de representación, presentaciones (líneas, formatos, rotulación, etc.), representación de los elementos de las piezas (cortes, secciones, vistas, etc.), etc.
1.6.
NORMALIZACION DEL DIBUJO TÉCNICO
La palabra normalización es sinónimo de calidad, control y revisión de productos. Tiene por objeto especificar, unificar y simplificar los elementos que participan en aplicaciones tecnológicas.
1.6.1. Norma Es la regla tomada de la experiencia y practicidad, se aprueba mediante acuerdos colectivos con el objeto de que sirva de base para coordinar los procesos productivos.
1.6.2. Reseña histórica
Los fenicios construían sus barcos iguales con la finalidad de poder intercambiar sus piezas para los mantenimientos. Durante la Primera Guerra Mundial de 1914 a 1918 hubo la necesidad de normalizar y determinar formas y medidas bien definidas, en lo que se refiere a partes, piezas mecánicas y todo lo que se fuese a fabricar. A finales de la guerra en 1918, los alemanes crearon las normas DIN (Deustsche Industrie Normen) es decir, el Instituto Alemán de Normas. En 1926 se cambio la interpretación de las siglas DIN y se les dio el significado de Das Ist Norma. En Norteamérica se utilizaban las normas ASA (American Standards Association). Esta diferencia de normas entre países creaba una barrera al comercio y por ello se creó la ISO (International Standard Organization) es decir, la Organización Internacional de Normalización fundada en Ginebra en 1945. La ISO posee en la actualidad alrededor de 85 países afiliados.
1.6.3. La normalización y el dibujo técnico La normalización aporta al dibujo técnico una seria de normas que contribuyen a una rápida y clara interpretación de ese leguaje grafico. Las normas se refieren principalmente a las unidades de medida, símbolos representativos, dimensiones, formatos, tipos de línea y todos los datos que cualquier técnico debe saber e interpretar.
1.6.4. Normas de seguridad e higiene en la realización de planos con instrumentos
Permanecer con las manos limpias.
Manipular con las manos, lo absolutamente necesario el dibujo en papel.
Luego de sacar punta a los lápices debe lavarse las manos.
No debe acercarse demasiado, por la postura ergonómica y por deterioro a la visión.
La distancia entre los ojos y el lápiz debe ser al menos de 30 centímetros.
Es recomendable trabajar con luz natural.
Si se utiliza luz artificial no debe ser demasiado intensa.
Se recomienda que el foco luminoso este a la izquierda.
Conservar una bayetilla o dulce abrigo para limpiar continuamente las escuadras.
1.7.
HERRAMIENTAS DE DISEÑO ASISTIDO
Se denomina herramientas de diseño asistido a un conjunto de herramientas que permiten el diseño asistido por computador. Es frecuente utilizar la sigla CAD, del inglés Computer Aided Design, para designar al conjunto de herramientas de software orientadas fundamentalmente, pero no exclusivamente, al diseño (CAD), la fabricación (CAM) y el análisis (CAE) asistidos por computadora en los ámbitos científico e industrial. Inicialmente estos programas se limitaban a pequeñas aplicaciones centradas en el dibujo técnico en dos dimensiones que venían a sustituir el tradicional tablero de dibujo, ya que ofrecía ventajas para la reproducción y conservación de los planos y reducía el tiempo de dibujo, permitiendo además usar elementos repetitivos y agilizar los cambios. Se podría comparar a las ventajas de los primeros procesadores de textos frente a la máquina de escribir. Sus comienzos se vieron frenados por estar destinados a un grupo de usuarios muy reducido y requerían, además, de un hardware muy potente. Por no hablar de la resistencia de muchos profesionales a adoptar estas tecnologías. Pero su potencial, el incremento de potencia del hardware y la importancia de las empresas que los usaban (entre los que ha destacado la industria de la automoción) permitieron que poco a poco estas herramientas
alcanzaran las tres dimensiones y fueran incluyendo curvas complejas, superficies y, finalmente, sólidos. Hasta llegar a los complejos sistemas asociativos y paramétricos que permiten realizar todo el diseño de un automóvil o un avión, someterlos a pruebas de choque, temperaturas, etc., realizar toda la infografía de marketing, realizar prototipos y, por supuesto, fabricarlos, programando y controlando las máquinas que los fabrican y comprobando después los resultados obtenidos. Todo ello en tiempos impensables hace veinte años. Actualmente estos sistemas están conectados a los sistemas de gestión y producción de tal forma que ya desde la fase de diseño se puede saber el coste del producto final, controlar los stocks de componentes y materiales para su fabricación y, en fin, todo lo que uno pueda imaginar. Hemos pasado de tener una representación de un plano en pantalla a tener un modelo virtual del que podemos obtener datos, montar en otros modelos, hacerlo adaptativo, imprimirlo, fabricarlo. El siguiente paso fueron los llamados sistemas expertos que permiten recoger reglas y normas de forma que el sistema guía al usuario en la toma de decisiones. Y ahora se persigue recoger el conocimiento y la experiencia del usuario y que el sistema aprenda, teniendo en cuenta estética, ingeniería, fabricación y calidad. La evolución de estos sistemas ha permitido avances impresionantes en la industria, de los que hoy se benefician desde los satélites hasta las batidoras domésticas. Los sistemas CAD proporcionan una serie de ventajas con respecto a los métodos tradicionales de dibujo entre las cuales podemos destacar:
Un significativo incremento precisión de los dibujos.
Optimización del proceso de producción de planos.
Métodos de cálculos más precisos.
Integración del diseño con otras disciplinas.
Sin embargo la implementación de los sistemas CAD trae consigo algunas inconvenientes tales como la inversión inicial requerida para su puesta en funcionamiento y el tiempo requerido para su aprendizaje y adiestramiento.
1.8.
BIBLIOGRAFÍA
1. Ronald E. Barr (2004), The Current Status Of Graphical Communication In Engineering Education. University of Texas. 2. Giesecks, Mitchell y Spencer Henry (1979). Dibujo técnico, New York, Editorial Limusa. 3. Hammer, Warren (2000), Como leer dibujos industriales. New York, Editorial: Industrial Press Inc.
1.9.
CIBERGRAFÍA
4. Herramientas de diseño asistido. www.wikipedia.org 5. Topografía docente. http://topografiadocente.over-blog.es/
