COMUNICACIN GRFICA

La mayora de los ingenieros se comunican entre s y con otros especialistas mediante el lenguaje

universal de las representaciones grficas de ingeniera. Estas representaciones adoptan muchas

formas, desde bocetos a mano hasta productos y simulaciones generados por computadora muy

elaborados. Los bocetos y las representaciones generadas por computadora trascienden la cultura

y el lenguaje. Se crean especficamente para describir claramente los detalles de construccin y de

manufactura, as como para evitar las ambigedades. Cada una de esas representaciones se crea

con el uso de convenciones y notaciones adoptadas por la industria, las cuales se convierten en

estndares para la comunicacin que se usan en las representaciones creadas a mano o con

computadoras digitales. Las organizaciones tales como la ANSI y la ASME escriben las

especificaciones para muchas de las representaciones. Como ingeniero, usted debe tener la

capacidad no solamente de crear estas representaciones para describir su trabajo, sino tambin

para leer e interpretar las representaciones grficas producidas por otros. Con frecuencia usted

podr incluir en su diseo alguna parte fabricada por alguien ms, o describir una operacin de

construccin a un superintendente de campo que va a crear el artefacto descrito en un dibujo, o

tal vez se le pida que prepare una estimacin de costos para construir o manufacturar las

entidades representadas en las ilustraciones grficas.

El nivel de detalle de estas representaciones vara frecuentemente de acuerdo con el pblico a

quien van dirigidas. Algunas veces la intencin es mostrar a un cliente l diseo general, de modo

que los detalles se dejan fuera de la representacin para enfocarse en los aspectos globales del

proyecto. En otras ocasiones, la representacin grfica puede usarse para un tornero o un albail

que necesita dimensiones y tolerancias exactas, adems de la informacin de

produccin/construccin, para hacer la parte o el artefacto.

CONVENCIONES PARA LNEAS Y RTULOS DE LA ANSI

La ANSI ha publicado prcticas estandarizadas para las lneas y los rtulos que se usan en la preparacin de los dibujos de ingeniera. El estndar describe el tamao, la construccin y el uso apropiado de los diferentes tipos de lneas en los dibujos de ingeniera. La figura 6.5 muestra los diferentes tipos de, lneas y cmo se trazan y usan.

Las lneas visibles son las gruesas slidas, que se usan para representar loa bordes o contornos

visibles de los objetos. Las lneas ocultas son las delgadas y cortas, trazadas con la misma

separacin que ilustran los aspectos ocultos de un objeto. Las lneas de seccin son slidas

delgadas, que indican las superficies de corte de un objeto en la vista de una seccin. En ocasiones

se usan smbolos especiales de densidad de lnea para indicar el tipo de material ilustrado.

Las lneas de ejes consisten en segmentos delgados alternados cortos y largos, como se ilustra en

la figura 6.5. Las lneas de ejes representan ejes de partes y caractersticas simtricas, orificios de

tornillos y trayectorias de movimiento.

Las lneas slidas delgadas que se usan para las dimensiones incluyen: 1) las lneas de acotacin,

que indican la extensin y la direccin de las dimensiones; 2) las lneas de extensin, que indican el

punto o la lnea en el dibujo a los que se aplica la dimensin, y 3) las lneas con flecha, que sealan

las notas, las dimensiones, los smbolos, los nmeros de elemento o los nmeros de parte de los

elementos en el dibujo.

Las lneas de plano de corte y las lneas de vista de un plano indican la ubicacin de los planos de

corte para las vistas de seccin y la posicin de vista para las vistas parciales fragmentadas. En la

figura 6.5 se muestran objetos tpicos con el uso de estas lneas.

Las lneas de interrupcin indican que solamente se dibuja una parte del objeto. Comnmente

estas lneas se ilustran como se muestra en la figura 6.5. Como alternativa, pueden usarse como

lneas de interrupcin segmentos largos delgados dibujados con regla y unidos por lneas en

zigzag.

Las lneas imaginarias o virtuales se usan para indicar posiciones alternas de partes mviles,

posiciones adyacentes de partes relacionadas y detalles repetidos. Las lneas imaginarias se

muestran como segmentos largos delgados separados por pares de segmentos cortos y delgados.

La ANSI recomienda el uso de letras gticas de un solo trazo para los dibujos de ingeniera. Las

letras pueden ser inclinadas o verticales, como se ilustra en la figura 6.6. Se especifican letras

maysculas en todos los rtulos de los dibujos, a menos que se requieran letras minsculas de

conformidad con otros estndares o nomenclatura establecidos. En el estndar de ANSI se dan

alturas mnimas recomendadas de las letras para dibujos de diferentes tamaos.

TIPOS DE COMUNICACIN GRFICA

Se define una variedad de tipos de comunicacin grfica para permitir que los profesionales de la

ingeniera se comuniquen entre s y con el pblico no especializado. Estos tipos tienen escalas

asociadas, es decir, una tcnica de medicin definida que permite que una imagen grfica

represente algo que es mayor o menor que el dibujo real, muy parecido a un mapa de carreteras

que tiene una escala que se describe en la leyenda. Con frecuencia, estas representaciones

muestran las tcnicas de construccin y ensamblado para la manufactura, adems de la geometra

y las dimensiones. Las tcnicas incluyen informacin acerca de la soldadura, la fundicin, el

maquinado y las tolerancias permisibles. Otras veces, los dibujos pueden ser ilustraciones o

esquemas de los procesos de construccin y ensamblado, tales como las instrucciones para que el

consumidor ensamble un modelo de plstico o una pieza de un mueble prefabricado. Por ltimo,

el ingeniero puede representar informacin en forma de grficas de lneas, barras o circulares. Por

ejemplo, esta informacin podra incluir calendarios de construccin, presupuestos y capacidad de

las instalaciones.

El ingeniero puede utilizar representaciones bidimensionales o tridimensionales de objetos. La

eleccin de cul representacin utilizar depende con mucha frecuencia del destinatario de la

informacin. Para comunicarse con profesionistas que no son ingenieros, se ejecutan dibujos

comunes tridimensionales, llamados pictricos, tales como perspectivas y representaciones

isomtricas. Estos dibujos ofrecen una representacin que se parece ms a lo que se vera a simple

vista, pero que puede ser engaosa en trminos de las dimensiones exactas. Estos dibujos

contienen poca informacin acerca de las tcnicas de construccin o manufactura. Los

profesionales de la ingeniera crean frecuentemente un modelo slido tridimensional con vistas

bidimensionales que muestran proyecciones ortogonales, vistas de seccin y vistas auxiliares, que

se suministran para describir magnitudes unitarias en su verdadera dimensin, tolerancias y

materiales. Los ingenieros usan tambin simulaciones y representaciones de realidad virtual para

ilustrar, simular e interactuar con objetos antes de su manufactura o construccin, evitando as

errores costosos en la fabricacin. Cada una de estas representaciones se describe brevemente en

seguida.

CROQUIS

Hacer croquis es el arte de comunicar ideas grficas sin el uso de herramientas mecnicas

tradicionales. Generalmente se piensa que un croquis es un dibujo hecho a la carrera o sin

detalles; sin embargo, es una habilidad que se usa para la presentacin preliminar de las ideas. En

la figura 6.7 se presenta un croquis que ilustra un detalle estructural de una pilastra con ncleo de

bloque. Los croquis como stos deben ser claros, concisos y hasta cierto punto precisos.

La capacidad para hacer croquis est relacionada con la visualizacin, es decir, el proceso del

pensamiento que permite que el diseador se forme una imagen mental del dispositivo que se

est considerando. Plasmar las ideas en un croquis estimula rpidamente el proceso de diseo. El

registro de las ideas en una forma grfica hace posible evaluar y refinar el diseo.

Muchas veces, los ingenieros quieren producir un croquis de una parte, un ensamblado o un

proceso para comunicar informacin importante. En ocasiones estos croquis se dibujan por

computadora, pero muchas veces se hacen a mano alzada. Estos se crean rpidamente, pero

siguen estndares y convenciones para intercambiar informacin. El uso de los estndares cuando

se dibuja un croquis es la diferencia entre un boceto de ingeniera y un boceto artstico. El croquis

de ingeniera conserva la proporcionalidad de las dimensiones y sigue las convenciones descritas

anteriormente para las representaciones pictricas o las representaciones ortogonales. stas son

tiles para intercambiar rpidamente las ideas de diseo entre colegas o describir los

procedimientos de construccin o manufactura en el campo.

REPRESENTACIONES PICTRICAS

Las representaciones tridimensionales de los objetos pueden dibujarse usando varias tcnicas. Las

representaciones en perspectiva suministran una reduccin direccional del tamao con la

distancia aparente desde el ojo del observador. La ilusin de la distancia se suministra dibujando

las lneas que son paralelas en el objeto como lneas que convergen hacia un punto de fuga. En las

perspectivas de un solo punto, habitualmente la dimensin de la profundidad se fuga (es decir, se

va dibujando ms pequea) a medida que los objetos estn ms alejados del observador. Las

tcnicas de perspectiva de dos puntos y de tres puntos suministran la misma ilusin de distancia

desde el ojo del observador, pero usan puntos de fuga adicionales a lo largo de direcciones

adicionales. Las representaciones en perspectiva pueden ser las ms realistas para el ojo humano

de todas las representaciones pictricas y, por lo tanto, pueden ser tiles para describir

informacin a quienes no son ingenieros. En la figura 6.8 se muestra un objeto en el que se usa la

perspectiva de un solo punto, mientras que en la figura 6.9 se muestra el mismo objeto en una

perspectiva de dos puntos.

Otro tipo de representacin pictrica se denomina isomtrico. Estos pictogramas son similares a

las representaciones en perspectiva de dos puntos en las que el observador mira por lo general la

esquina de un objeto, pero con el isomtrico, las lneas paralelas del objeto permanecen paralelas

entre s en el dibujo, en lugar de converger hacia un punto de fuga. Generalmente, los lados se

dibujan a 30 con respecto a la horizontal.

REPRESENTACIONES ORTOGONALES

La representacin tradicional de los artefactos de ingeniera ha sido la ortogonal. Esta tcnica

consiste en observar un objeto desde tres direcciones perpendiculares y dibujar la vista desde

cada una de estas perspectivas. En el inciso a de la figura 6.10 se ilustra una caja de observacin de

vidrio alrededor de un objeto. Las tres vistas estndares que se dibujan comnmente son la vista

frontal o alzado, la vista superior o planta, y una vista lateral. Con objeto de transponer estas tres

vistas del mismo objeto en una hoja de papel bidimensional, los lados se desdoblan como se

muestra en el inciso b de la figura. Despus cada una de estas vistas se coloca como se muestra en

el inciso c de la figura 6.10. Este mtodo de representacin de objetos suministra longitudes de

lneas que no estn oblicuas ni dimensionalmente alteradas debido a la vista, como es el caso en

las representaciones en perspectiva. De esta manera se minimizan las ambigedades en el objeto.

En algunas disciplinas, las diferentes vistas tienen otros nombres. Por ejemplo, la vista superior se

denomina frecuentemente vista de planta, y las vistas frontal y lateral se llaman algunas veces

elevaciones. En la figura 6.11 se muestra el dibujo de ingeniera de una pluma de cruce de

ferrocarril y su ubicacin en un camino de dos sentidos. La parte superior de la figura muestra dos

elevaciones, una vista frontal y una vista lateral. La parte inferior de la figura muestra la colocacin

de la pluma de cruce con respecto a las vas del ferrocarril y el camino de dos sentidos en una vista

de planta.

VISTAS DE SECCIONES

Hay veces que las tres vistas tpicas de la representacin ortogonal de un objeto no muestran

suficiente detalle para explicar (construir o manufacturar) la parte. En estos casos se suministran

secciones o planos de vista que se ubican en el interior de la parte. A la vista resultante de este

plano se le denomina seccin o corte. Existen varios tipos de secciones, pero lo ms comn es

utilizar una seccin completa, como la que se muestra en la figura 6.12. Aqu el interior de la parte

se muestra ms claramente al suministrar un plano de vista en el medio de la parte y luego se

dibuja la seccin. La seccin se diferencia de las otras vistas mostrando los smbolos de achurado

(muchas lneas diagonales) a travs del material en el cual se coloc el plano de visin (vase el

inciso c de la figura 6.12).

VISTAS AUXILIARES

Cuando un objeto tiene caras inclinadas, o partes que no son paralelas a los planos de visin, las

longitudes de las lneas pueden distorsionarse con respecto a sus dimensiones verdaderas. Los

dibujos de ingeniera se hacen de modo que las lneas y las caras de los objetos se representen en

su verdadera magnitud en alguna de las vistas. En el caso de caras inclinadas, se crean vistas

auxiliares. Estas vistas se obtienen observando desde una direccin que sea normal a la cara

inclinada. En la figura 6.13 se muestra una cua, o tope de puerta. La cara oblicua de esta parte no

se representa en su dimensin verdadera en ninguna de las tres vistas estndares de la

representacin ortogonal. Entonces, para mostrar la cara verdadera, se dibuja una vista auxiliar.

Observe que en la vista auxiliar, slo la cara inclinada se muestra correctamente; la parte superior

plana del bloque est ahora distorsionada en la vista auxiliar. Los ingenieros deben tener la

capacidad de determinar con exactitud las vistas que tienen distorsin, de modo que se usen las

partes, las dimensiones y los materiales correctos durante la construccin.

Para aprender ms acerca de la comunicacin grfica en la ingeniera, consulte textos como

Engineering Design Graphics de James H. Earle.

HERRAMIENTAS DE COMPUTACIN PARA CREAR REPRESENTACIONES

El uso de herramientas de computacin para producir representaciones grficas en la ingeniera es

muy comn en el ejercicio profesional. Existen muchas herramientas de software de ingeniera

para suministrar modelos bidimensionales y tridimensionales de datos de ingeniera. Muchas

organizaciones de ingeniera tienen archivos de partes estndares que se reutilizan o se modifican

cuando se crean nuevos diseos.

El software de computadora suministra varias ventajas sobre las representaciones grficas

dibujadas a mano. Primero, la informacin se actualiza y se modifica fcilmente. La informacin

puede intercambiarse rpidamente con otras personas que la necesitan por la va de las

comunicaciones electrnicas, como el correo electrnico. Segundo, muchas herramientas de

software de computadora que se usan actualmente representan los productos de ingeniera en

bases de datos para que todas las fases del diseo de ingeniera, la manufactura y el ciclo de apoyo

puedan hacer referencia a la informacin. Esto no solamente permite que los ingenieros que

disean la parte compartan los datos, sino que los ingenieros y los trabajadores de mantenimiento

pueden tener acceso a los detalles de la parte para requerimientos de servicio, los departamentos

de comercializacin pueden obtener informacin e ilustraciones de la parte para aplicaciones de

ventas, y pueden usarse sistemas de inventario para hacer referencia a partes y subpartes que se

necesitan en el almacn. Los sistemas basados en computadora suministran tambin enlaces con

los paquetes de software de diseo y de anlisis para que los ingenieros puedan estudiar la parte

en cuanto a la resistencia del material, la fatiga y otras propiedades.

Las herramientas de software ofrecen tambin soporte para varios estndares de intercambio,

permitiendo que la herramienta de software comparta la informacin acerca de la parte y su

diseo, as como informacin de manufactura con otros programas de software. Las

especificaciones y los estndares, como Initial Graphics Exchange Specification (IGES)

(Especificaciones iniciales de intercambio de grficos), creado al inicio de los aos 1980, los datos

del modelo Standard for the Exchange of Product (STEP) (Estndar para el intercambio de

productos), que es el estndar 10303 de la International Organization for Standardization (ISO)

(Organizacin Internacional de Estandarizacin) y Product Data Exchange (Intercambio de datos de

productos), que usa a STEP (PDES), son todos esfuerzos para compartir informacin entre

paquetes de software. Muchos estndares internacionales han sido creados como resultado del

trabajo de especificacin y de estndares para el intercambio de informacin de diseo,

manufactura/construccin, uso, mantenimiento y disposicin relacionada con las actividades del

ciclo de vida de una pieza de ingeniera. La mayora de estos estndares son organizados por el

National Institute of Standards and Technology (Instituto Nacional de Estndares y Tecnologa) de

Estados Unidos, y tambin en interface con la ISO.

Las herramientas de software para crear representaciones grficas y de modelos slidos para las

piezas de ingeniera pueden clasificarse como representaciones explcitas o paramtricas (o con

restricciones). Las representaciones explcitas fueron la primera generacin de las herramientas de

software, y requieren que el usuario defina explcitamente todos los puntos en la geometra de la

pieza, as como las aristas de la pieza entre estos puntos. Cada punto es una entidad separada en

la base de datos del software. Las representaciones paramtricas o con restricciones son sistemas

ms recientes, y permiten que el usuario especifique varios puntos y aristas en relacin con otros

que ya se definieron. De esta manera, la base de datos puede rastrear las aristas que deben

permanecer paralelas o perpendiculares a otras aristas, dimensiones que se basan en relacin con

otras dimensiones, de modo que estos parmetros permanecen constantes a medida que el

modelo se modifica. Los modelos creados de esta manera permiten que el usuario sea ms

expresivo en el modelado de los parmetros de ingeniera, y los modelos se actualizan ms

rpidamente que las representaciones explcitas.

SIMULACIN Y REALIDAD VIRTUAL

En la mayora de los paquetes de software, el usuario puede especificar diferentes opciones de la

salida. Estas opciones varan desde la creacin de proyecciones ortogonales tradicionales hasta

productos muy complejos que incorporan modelos de iluminacin y materiales, de tal modo que la

pieza adquiere efectos foto-realistas de sombras y brillo. Con este tipo de salidas, los ingenieros

pueden no solamente suministrar imgenes muy realistas del producto final para presentarlo a los

clientes, sino buscar interferencias de ingeniera y determinar si la pieza puede fabricarse o

construirse antes de invertir grandes sumas de dinero para hacerla. Estos modelos, cuando se

usan en ambientes de realidad virtual, permiten a los ingenieros y a los usuarios finales de los

productos que se estn diseando, interactuar y simular el uso del diseo antes de su

manufactura. Estos modelos y los ambientes de computacin permiten que el ingeniero y el

cliente tengan experiencias con el artefacto construido antes de que se haya ensamblado,

facilitando una participacin rpida del usuario en las decisiones de diseo y ahorrando

potencialmente grandes cantidades de dinero.