Fondamenti dei disegni tecnici

Leonardo da Vinci, disegno di una macchina volante
Disegno di una macchina volante, Leonardo da Vinci

I disegni tecnici, talvolta chiamati disegni ingegneristici, sono illustrazioni utilizzate per comunicare svariate informazioni, spesso dettagliate, riguardanti la progettazione, le dimensioni e il funzionamento di un prodotto o di un sistema. I progettisti li usano per comunicare con ingegneri, produttori e tecnici. A prescindere da cosa vogliamo fare, disegni tecnici contengono tutte le istruzioni per trasformare un’idea in realtà.

I disegni tecnici sono più strutturati rispetto a quelli artistici, che sono più soggettivi e aperti all’interpretazione, in quanto utilizzano alcune convenzioni consolidate per garantire chiarezza e uniformità. L’obiettivo più importante è quello di fornire una rappresentazione visiva accurata che possa essere compresa da tutti coloro che partecipano al processo, indipendentemente dalla lingua o dalla posizione geografica.

Disegno tecnico di una macchina utensile
Disegno tecnico di una macchina utensile, Sven Gleich

Perché è importante capirli?

Le professioni essenziali sono sorprendentemente numerose. Dagli ingegneri ai vari progettisti, produttori, disegnatori e architetti, molte persone interessate a questi settori critici comprendono il funzionamento dei disegni tecnici. Non è necessario che le loro conoscenze siano avanzate per leggerli, e la loro comprensione è importante per diversi motivi.

  • In primo luogo, i disegni tecnici fungono da linguaggio universale della progettazione e dell’ingegneria, favorendo una comunità globale di professionisti. L’utilizzo di regole generalmente accettate per la creazione di disegni tecnici riduce al minimo le incomprensioni, assicurando che tutti possano comprendere i progetti anche provenendo da culture e parlando lingue diverse.
  • In secondo luogo, forniscono un progetto, dalla struttura di un grande edificio all’aspetto di una piccola parte di precisione di un’automobile; è quindi molto facile verificare la qualità della produzione o dell’assemblaggio.

Chi si occupa di lavorazioni meccaniche o lavorazioni CNC deve essere in grado di leggere e interpretare i disegni tecnici. Ciò consente agli operatori delle macchine e agli altri lavoratori di svolgere i loro compiti in modo accurato e garantisce che i pezzi siano realizzati secondo le varie specifiche.

Fondamenti dei disegni tecnici
Diversi layout di un soggetto

Cosa sono i disegni tecnici?

Un disegno tecnico è una rappresentazione grafica dettagliata di un oggetto o di un sistema fisico. Viene utilizzato per la comunicare in modo visivo, fornendo informazioni sulle dimensioni, la forma, i materiali, l’assemblaggio e il funzionamento di un oggetto in modo semplice e standardizzato. I disegni tecnici sono studiati per essere compresi da tutti coloro che partecipano a un progetto, indipendentemente dal luogo di provenienza o dalla lingua parlata. I professionisti che utilizzano i disegni tecnici sono ingegneri, architetti, progettisti e produttori.

I disegni tecnici prevedono determinate convenzioni e simboli per garantire che tutti possano interpretare il progetto in modo simile. Tra queste convenzioni troviamo diversi tipi di linee, proiezioni, dimensioni e annotazioni, che sono uguali in tutto il mondo secondo varie organizzazioni come:

  • ISO (International Organization for Standardization)
  • ANSI (American National Standards Institute)

Storia dei disegni tecnici

La storia del disegno tecnico risale alle civiltà antiche. Gli Egizi e i Romani, ad esempio, usavano semplici schizzi per comunicare idee di edifici, macchinari e strumenti. I primi architetti e disegnatori si affidavano a disegni primitivi per trasmettere i dettagli costruttivi di vari progetti, come gli acquedotti che fornivano acqua a Roma, le enormi piramidi che ammiriamo ancora oggi, e le armi.

Sebbene i disegni tecnici fossero utilizzati da centinaia e migliaia di anni, i primi tentativi di formalizzare la loro struttura come la conosciamo oggi sono stati compiuti solo nel Rinascimento. Leonardo da Vinci utilizzò brillantemente disegni tecnici e diagrammi dettagliati per creare molte invenzioni e progetti architettonici. I suoi schizzi di macchine volanti, sistemi idraulici e studi anatomici sono i primi esempi di disegni tecnici.

Un altro periodo cruciale per lo sviluppo dei disegni tecnici è stata la rivoluzione industriale del XIX secolo, poiché furono utilizzati per migliorare la produzione di massa. La crescente richiesta di disegni e progetti standard accompagnò lo sviluppo di fabbriche e macchinari. Furono creati sistematicamente nuovi simboli, scale e formati per disegnare diagrammi, piani e schemi. Questo facilitò la comunicazione e la cooperazione in aree, regioni e Paesi diversi.

Esaminando i disegni tecnici e le innovazioni di Leonardo da Vinci, il documentario inglese “Decoding da Vinci” evidenzia la sua influenza sull’ingegneria contemporanea. È possibile vedere l’intero documentario qui sotto.

Decoding da Vinci | Full Documentary | NOVA | PBS

Obiettivi principali dei disegni tecnici

Uno scopo essenziale dei disegni tecnici è quello di trasmettere informazioni dettagliate sulla struttura, le dimensioni o l’assemblaggio, in modo che possano essere eseguiti con precisione e senza ambiguità. La popolarità odierna dei disegni tecnici può essere attribuita al loro ruolo nell’ingegneria. Alcuni esempi dei loro scopi sono:

  • Rappresentazione accurata di dimensioni e forme: grazie ad essi è possibile garantire un elevato grado di precisione nella costruzione di case, nella creazione di macchine o nella produzione di parti. Descrizioni precise sono essenziali in molti campi, come l’architettura, l’elettronica, la tornitura CNC e la lavorazione dei metalli, dove il minimo errore influisce sulla funzionalità.
  • Creazione progetti funzionali ed esteticamente gradevoli: la cosa più importante in architettura è che gli edifici e gli spazi siano funzionali ed esteticamente gradevoli, soddisfacendo tutte le esigenze del cliente.
  • Consentire il controllo della qualità: gli ispettori possono verificare che l’edificio soddisfi tutti i requisiti e le tolleranze utilizzando i disegni tecnici come riferimento. Questa funzione è utilizzata nella produzione di precisione, in quanto il rispetto delle tolleranze è fondamentale per garantire un’elevata qualità.
  • Rispetto di standard e normative: molti professionisti tecnici, come architetti, ingegneri e progettisti, devono rispettare standard, tolleranze, norme edilizie e standard di sicurezza specifici.
  • Standardizzazione: l’utilizzo di formati e simboli generalmente accettati consente a persone con background e settori diversi di lavorare insieme in modo efficace.
Disegno architettonico della prigione del Panopticon
Disegno architettonico che combina prospetto, sezione e pianta del progetto della prigione Panopticon, Willey Reveley

Tipi di disegni tecnici

Al giorno d’oggi esistono diversi tipi di disegni tecnici, ognuno con una propria applicazione. Si tratta di disegni di montaggio, esecutivi e riassuntivi, ognuno dei quali ha uno scopo specifico e viene utilizzato in diversi settori.

  • Montaggio: un disegno di montaggio mostra la posizione, la forma e la cooperazione reciproca di tutti i sottoinsiemi delle parti che vengono assemblate. Ogni assemblaggio e parte presenta numeri specifici descritti in un’apposita targhetta. Il disegno deve includere tutte le parti di un prodotto; per questo motivo nei disegni tecnici si utilizzano le proiezioni assonometriche e le viste in sezione. Sono utilizzati in settori come quello automobilistico, aerospaziale ed elettronico.
  • Esecutivi: i disegni esecutivi sono chiamati disegni di dettaglio, che contengono le informazioni necessarie per la loro realizzazione. Queste includono il tipo di materiale, le modalità di realizzazione del dettaglio, le sezioni trasversali richieste e tutte le proiezioni dell’oggetto. Ogni disegno di dettaglio è corredato da una tabella contenente dati aggiuntivi, come il numero del disegno e le dimensioni del passo. Ogni parte di un disegno esecutivo deve avere lo stesso numero del disegno.
  • Disegno riassuntivo: è il disegno di assemblaggio del prodotto con le informazioni aggiuntive e le dimensioni necessarie per i singoli dettagli illustrati.
  • Disegno architettonico e costruttivo: è un disegno tecnico che mostra un edificio o una parte di esso. È la base per l’esecuzione dei lavori di costruzione. Viene realizzato da un disegnatore sotto la supervisione di un architetto, di un tecnico architettonico o di un ingegnere civile. Fa parte di ogni progetto di costruzione. Il più delle volte mostra una proiezione, una sezione trasversale o un prospetto di un edificio. A seconda della fase di produzione, si devono utilizzare scale, dettagli e metodi di disegno diversi. Una regola generalmente accettata è che le scale essenziali per mostrare sezioni trasversali, planimetrie e viste altimetriche sono 1:50 o 1:100. Nella progettazione di dettaglio, le scale più grandi sono quelle che mostrano le sezioni trasversali, le piante e le viste altimetriche. Nella progettazione dettagliata, le scale più grandi mostrano i dettagli costruttivi.
  • Installazione: mostra le varie attività e le informazioni necessarie per l’installazione del dispositivo. Di norma, non sono comprese le dimensioni dell’oggetto, ma a volte si possono trovare disegni con le dimensioni complessive.
Esempio di disegno tecnico
Esempio di disegno tecnico
  • Schema: è un tipo di disegno tecnico in cui la cosa più importante è mostrare i principi di funzionamento del dispositivo, dell’impianto o del sistema. Questo tipo di disegno non mostra le relazioni nello spazio, né fornisce informazioni sulle dimensioni degli oggetti. Mostra invece le relazioni logiche e funzionali dell’oggetto. Sono mostrate in modo semplice e simbolico.
  • Operativo: questo disegno tecnico mostra i dettagli con ulteriori dati applicati necessari per eseguire una procedura tecnologica.
  • Pittorico: riproduce in modo pittorico le caratteristiche più essenziali dell’oggetto.
  • Montaggio: un disegno tecnico che mostra la disposizione di ogni componente dell’installazione e il modo in cui devono essere collegati.

Ogni tipo di disegno tecnico ha un uso particolare. Alcuni sono utilizzati in architettura e per la costruzione di edifici monumentali, altri nella produzione di piccole parti, che spesso sono componenti di un insieme più grande. I disegni tecnici consentono di mostrare in modo semplice processi che a prima vista possono sembrare complicati.

I disegni di dettaglio sono particolarmente importanti nella produzione di prototipi, dove la precisione è fondamentale per il successo di un progetto. Contattateci se cercate un’azienda che crei dettagli sulla base di disegni tecnici. Siamo esperti nella produzione in serie di parti metalliche di precisione su potenti macchine automatiche a controllo numerico. I componenti che produciamo vengono consegnati a clienti in tutta Europa e anche oltre.

Elementi di un disegno tecnico

Ogni disegno tecnico deve includere diversi elementi chiave, garantendo informazioni chiare, accurate e di facile comprensione. Nel corso dei secoli, questi elementi sono stati oggetto di vari tentativi di standardizzazione per mantenere coerenza e chiarezza.

Linee e tipi di linee

Ogni disegno tecnico comprende diversi tipi di linee che vengono utilizzate per trasmettere informazioni importanti. Di seguito sono elencati alcuni tipi di linee e il loro utilizzo:

  • Linee continue spesse:  bordi visibili degli oggetti.
  • Linee continue sottili: utilizzate come linee di quota, di proiezione e di riferimento.
  • Linee tratteggiate: bordi o elementi non visibili in una determinata prospettiva.
  • Linee di collegamento: indicano le linee centrali o gli assi di simmetria.

Ogni tipo di linea è molto importante per trasmettere informazioni corrette. La cosa più importante è usarle secondo gli standard stabiliti.

Applicazioni della linea sottile continua
Applicazioni della linea sottile continua

Simboli e denominazioni

I disegni tecnici si basano su molti simboli e denominazioni per semplificare le informazioni. I simboli dei disegni tecnici possono rappresentare qualsiasi cosa, dalle caratteristiche geometriche alle finiture superficiali o alle tolleranze. Alcuni simboli comunemente utilizzati sono:

  • Simboli di saldatura: indicano il tipo e la posizione delle saldature necessarie per unire i componenti.
  • Simboli di tolleranza geometrica: definiscono le deviazioni consentite dalla geometria ideale.
  • Simboli dei materiali: diversi materiali, come acciaio, plastica o legno.
  • Simboli di finitura superficiale: indicano la struttura o la finitura superficiale richiesta dopo la lavorazione o la fabbricazione.

I simboli devono essere interpretati correttamente per comprendere appieno i requisiti tecnici di un pezzo o di un sistema. Ad esempio, nella fresatura CNC, i simboli di finitura superficiale aiutano a capire quanto deve essere liscia o ruvida la superficie di un pezzo.

Segni di tolleranza di forma e posizione
Segni di tolleranza di forma e posizione

Dimensioni e tolleranze

Le dimensioni sono di fondamentale importanza per qualsiasi disegno tecnico. Esse infatti definiscono le dimensioni, la forma e la posizione dei pezzi. In genere comprendono dimensioni lineari, diametri, raggi e angoli. La maggior parte dei disegni tecnici riporta le dimensioni in millimetri o pollici, a seconda del settore e del Paese.

Le tolleranze, invece, definiscono la deviazione ammissibile delle dimensioni dei pezzi. Vengono utilizzate perché i processi di produzione non sono mai perfetti. Le tolleranze tengono conto di queste piccole deviazioni. Le parti che devono combaciare con precisione, come i componenti dei motori, hanno spesso tolleranze più strette, quindi il pezzo prodotto deve essere più preciso.

Un pezzo fabbricato che non superi le tolleranze è fondamentale per garantire che tutto funzioni come previsto. Una minima deviazione dalle dimensioni richieste può causare il malfunzionamento o il mancato montaggio dei componenti.

Scala e proporzioni

I disegni tecnici spesso raffigurano qualcosa di più grande o più piccolo del disegno stesso. Per rappresentare accuratamente questi oggetti, i disegni vengono creati utilizzando una scala che indica il rapporto tra le dimensioni del disegno e le dimensioni reali dell’oggetto.

Ad esempio, disegnare in scala 1:100 significa che 1 unità del disegno equivale a 100 unità nella realtà. In altre parole, se la lunghezza di una parete in un disegno è di 5 cm, essa corrisponde a 500 cm o 5 metri. Al contrario, una scala di 2:1 indica che lo schizzo di un oggetto è due volte più grande. L’uso della scala consente di rappresentare grandi strutture, come gli edifici, e piccole parti, come una vite, su un foglio di dimensioni ragionevoli.

Leggere e interpretare i disegni tecnici

I disegni tecnici possono essere letti una volta che si conoscono i loro elementi di base, che comprendono dimensioni, viste, linee e simboli. All’inizio dell’apprendimento, questi disegni possono sembrare eccessivi; tuttavia, con il tempo, tutti saranno sicuramente in grado di capirli.

Come leggere i disegni tecnici?

Il primo passo per leggere un disegno tecnico è identificare le diverse proiezioni di un oggetto. Esistono tre proiezioni principali:

  • Vista dall’alto
  • Vista laterale
  • Vista frontale

Queste proiezioni mostrano chiaramente le dimensioni e la forma dell’oggetto. Una volta conosciute, il passo successivo è quello di verificare le dimensioni. Questo perché forniscono informazioni fondamentali sulle dimensioni e sul posizionamento delle parti sul pezzo. È inoltre necessario controllare attentamente le tolleranze associate a ciascuna dimensione per comprendere le deviazioni consentite.

Una conoscenza approfondita delle tolleranze e delle dimensioni aiuta a garantire che i pezzi siano prodotti entro limiti accettabili. Ad esempio, un albero deve entrare in un foro entro certi limiti: esso deve essere quindi sufficientemente stretto. Un’interpretazione errata delle tolleranze può far sì che il pezzo non funzioni come previsto o si guasti.

Esempio di proiezione rettangolare
Esempio di proiezione rettangolare

Capire i simboli e le marcature

Una volta riconosciute le proiezioni e le dimensioni del disegno tecnico, è importante individuare i simboli e le annotazioni. Questi sono fondamentali per comprendere i vari requisiti che possono essere previsti in un progetto. Ad esempio, i simboli di saldatura ci dicono dove e che tipo di saldatura utilizzare, mentre i simboli di dimensionamento e tolleranza ci danno informazioni sulle deviazioni consentite da determinate dimensioni.

La comprensione del significato di questi simboli è importante perché forniscono importanti informazioni sulla costruzione, l’assemblaggio e l’ispezione.

Strumenti per la creazione di disegni tecnici

Prima del software per la progettazione di disegni tecnici al computer, noto come CAD (Computer-Aided Design), i disegni tecnici venivano creati con strumenti di disegno manuali. Questi comprendevano matite, righelli, goniometri e tavole da disegno. I programmi informatici hanno quasi completamente sostituito il disegno manuale. A tutt’oggi, rimane un’abilità essenziale per gli studenti che apprendono i principi del disegno tecnico.

Il disegno tradizionale richiede grande accuratezza, mano ferma, occhio acuto e precisione. Chi progetta disegni tecnici deve essere abile nell’usare questi strumenti per creare disegni precisi e ordinati con linee, angoli e dimensioni corrette.

Introduzione al software CAD

Oggi, per creare vari tipi di disegni tecnici, utilizziamo diversi programmi informatici che hanno rivoluzionato la loro creazione e condivisione. Alcuni dei programmi più diffusi sono AutoCAD, SolidWorks e CATIA. Ingegneri e progettisti possono creare modelli 2D e 3D altamente dettagliati per parti e altri sistemi.

  • AutoCAD è uno degli strumenti CAD più noti. Viene utilizzato per creare disegni tecnici in 2D e modelli 3D. È utilizzato in settori quali l’architettura, l’ ingegneria e la lavorazione CNC. Il programma è molto flessibile e facile da configurare ed è la base per la progettazione 2D e 3D.
  • SolidWorks è un altro strumento CAD molto diffuso. Viene utilizzato per progettare disegni tecnici e per la modellazione parametrica 3D. Grazie all’interfaccia intuitiva e alle numerose funzionalità di creazione di simulazioni, è oggi ampiamente utilizzato in molti settori.
  • CATIA è un programma CAD avanzato utilizzato per progetti complessi e su larga scala. È la soluzione migliore in settori come quello aerospaziale e automobilistico, dove i modelli 3D complessi e le simulazioni sono fondamentali per garantire una precisione eccellente.

Il Software CAD offre molti vantaggi rispetto alla stesura manuale, tra cui la modifica rapida dei progetti , la generazione automatica di viste multiple e il rendering di modelli 3D. Di conseguenza, il CAD è diventato un metodo standard nella maggior parte dei settori, migliorando significativamente l’efficienza e l’accuratezza del processo di progettazione.

Fondamenti del disegno tecnico – sintesi

I disegni tecnici sono la spina dorsale dell’ingegneria, della produzione e della costruzione. Essi comunicano informazioni complesse su dimensioni, forma, materiali e assemblaggio. Capire come funzionano i disegni tecnici, come leggerli e interpretarli e come si possono creare è utile perché si tratta di un argomento molto interessante.

La tecnologia si è sviluppata al punto da creare strumenti avanzati come i software CAD. Questi strumenti conservano le idee di base che hanno guidato la creazione di disegni tecnici per diversi secoli, consentendo al contempo di creare disegni in modo rapido e accurato. Diventare abili nell’uso dei disegni tecnici è essenziale per lavorare in modo efficiente e implementare nuove idee.

I disegni tecnici hanno molte norme e standard che variano da settore a settore e da regione a regione. La comprensione di questi standard è essenziale per garantire la conformità e la coerenza dei progetti, soprattutto nelle collaborazioni internazionali.

Questa conoscenza è utile in diversi campi, tra cui l’architettura, l’edilizia e le costruzioni. Noi di Sabner produciamo pezzi piccoli e precisi, per questo diamo molta importanza alla comprensione dei disegni tecnici.

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