Dibujo 2D vs 3D: ¿Qué es mejor para el diseño mecánico?

Últimamente, he observado que muchos compañeros debaten sobre si se debe aprender software de dibujo 2D o de modelado 3D para seguir una carrera en diseño mecánico. Esta cuestión debe abordarse teniendo en cuenta sectores específicos dentro del campo del diseño mecánico.

Ante todo, hay que reconocer que tanto el software 2D como el 3D son increíblemente útiles; de lo contrario, las empresas de software no invertirían grandes sumas en su desarrollo. La creación de estos productos está impulsada por la demanda del mercado.

Por lo tanto, a la hora de plantearse si dominar el software 2D o 3D, es más crucial tener en cuenta los requisitos particulares de las distintas industrias que hacer generalizaciones.

En la actualidad, muchas instituciones educativas hacen hincapié en la formación de los estudiantes en Software de modelado 3Da menudo descuidando el software de dibujo en 2D.

Una de las razones de este sesgo podría ser que el aprendizaje de software 3D es intrínsecamente más desafiante y parece producir resultados educativos tangibles. También parece más sofisticado y atrae sin esfuerzo a quienes carecen de pensamiento crítico independiente.

En cambio, aprender software 2D es relativamente más sencillo, y ni instructores ni alumnos desean "perder" demasiado esfuerzo y tiempo en ello. Por desgracia, esto refleja una idea errónea en nuestra enseñanza superior, que está desconectada de las realidades prácticas.

Examinemos la idoneidad de los programas de dibujo en distintos ámbitos:

(1) Software 3D

Entre los programas 3D más conocidos se encuentran Pro/E, UG, Solidworks y Catia, que se utilizan sobre todo en campos como la fabricación de moldes, la automoción y el diseño aeroespacial.

Las capacidades del diseño en 3D, como el modelado de superficies, el modelado estético y la conducción paramétrica, han alterado significativamente los hábitos de diseño y los procesos de pensamiento de los profesionales, conectando estrechamente la fase de diseño con el producto final.

Esto no sólo mejora enormemente la velocidad de diseño, sino también la calidad de los productos. Además, las funciones del software 3D, como la simulación de ensamblaje, las comprobaciones de interferencias y los cálculos de peso, garantizan la integridad y coherencia de los diseños.

Los procesos de fabricación característicos de estas industrias, que producen piezas principalmente mediante estampación y moldeo por inyección, dictan el dominio del software 3D. En estos sectores, no se diseña tanto una pieza como la cavidad de un molde.

La garantía de calidad de las piezas no requiere una representación clara en un modelo 3D; a menudo, basta con la comunicación verbal y escrita con los fabricantes de moldes.

Por tanto, confiar únicamente en el software 3D puede gestionar el proceso de diseño en estas industrias, ya que la responsabilidad de garantizar la calidad de las piezas se traslada a los fabricantes de moldes.

Sin embargo, muchos estudiantes universitarios desconocen estos procesos y creen erróneamente que el simple dominio del software 3D equivale a un diseño competente.

Aunque uno sepa utilizar con destreza el software de modelado 3D, no es más que un técnico en dibujo sin verdadera capacidad para pensar en el diseño. La verdadera destreza en el diseño se demuestra creando productos comercializables, no simplemente dibujando algo y girándolo en el software para mostrarlo.

La verdadera capacidad de diseño reside en comprender el proceso de fabricación de cada pieza, garantizar la máxima calidad con el menor coste y la mayor rapidez y, en última instancia, ensamblar estas piezas en un producto valioso y comercializable.

Aunque el software 3D destaca en la representación de la apariencia y el diseño de superficies, se queda corto a la hora de proporcionar información exhaustiva sobre el mecanizado, como por ejemplo tolerancias geométricasy especificaciones de tratamiento térmico.

Hablar de dibujos sin esta información sobre el mecanizado no tiene sentido. Este es mi punto de confusión con la educación universitaria actual: si los instructores enseñan a los estudiantes cómo denotar y explicar estas tolerancias, asignaciones y requisitos de tratamiento térmico.

Muchos de los dibujos de los alumnos que he revisado sólo incluyen las dimensiones básicas, sin ninguna otra especificación, y algunos incluso carecen de títulos y bordes. ¿Se les puede llamar dibujos?

Y, sin embargo, tienen la desfachatez de enviarlos a fabricar. Una cosa es ser desvergonzado y otra muy distinta ser descaradamente irresponsable.

(2) Software 2D

Entre los programas informáticos bidimensionales (2D), el CAD es sin duda el que nos resulta más familiar. En mis artículos anteriores, he recomendado CAXA, un software 2D que me gusta mucho utilizar.

Analicemos las ventajas e inconvenientes del software 2D: la principal ventaja es la capacidad de expresar las dimensiones de las piezas, las tolerancias geométricas, los requisitos de rugosidad, las especificaciones de tratamiento térmico y otros requisitos técnicos en un único dibujo de forma clara y eficaz.

Los ingenieros de procesos y los operarios pueden comprender fácilmente todos los requisitos de fabricación y la información de una pieza a partir de un solo dibujo, lo que les permite completar el proceso de fabricación de la forma más eficaz. Se trata de una ventaja difícil de sustituir por dibujos en 3D.

Además, el software 2D tiene importantes ventajas durante la fase de diseño de un proyecto, que a menudo implica un ciclo incesante de modificaciones, un aspecto fundamental del trabajo de un ingeniero de diseño que es indescriptible y eternamente "doloroso".

Modificar un dibujo 2D es mucho más cómodo y rápido que alterar un modelo 3D (esta es mi opinión personal, así que los detractores, callad).

Por lo tanto, el software de dibujo 2D es indispensable en el proceso de diseño estructural mecánico.

Si alguien afirma que puede fabricar un producto estructural utilizando sólo software 3D (sin producir dibujos 2D), está siendo falso, ya que los dibujos de fabricación deben incluir anotaciones de dimensiones externas, tolerancias geométricas, requisitos de rugosidad, especificaciones de tratamiento térmico y otros detalles técnicos, algo que los modelos 3D puros no pueden proporcionar. Por ejemplo, mire el siguiente dibujo:

A partir de este dibujo, podemos entender claramente las dimensiones externas de la pieza, las tolerancias geométricas, los requisitos de rugosidad, las especificaciones del tratamiento térmico y otros requisitos técnicos. Sin embargo, ¿qué se puede discernir del modelo 3D de la esquina inferior derecha?

Aparte de una representación tridimensional, no se ve nada más: no se sabe qué superficie hay que mecanizar o qué orificio requiere perforaciónTampoco conoce los niveles de rugosidad que deben alcanzar estas superficies y orificios, sus tolerancias geométricas o el tipo de tratamiento térmico al que debe someterse la pieza antes de iniciar el mecanizado.

Estos detalles son cruciales para fabricar la pieza y representan las verdaderas capacidades de un ingeniero de diseño mecánico. La capacidad de definir estas dimensiones, tolerancias, rugosidad y especificaciones de tratamiento térmico de forma eficaz, rentable y con alta calidad es el pináculo de las habilidades de un ingeniero de diseño y lo que le diferencia de un dibujante.

Entonces, ¿cuáles son las desventajas del software de dibujo 2D? Mira las ventajas del software de dibujo en 3D para averiguarlo. Los puntos fuertes del software de dibujo en 3D son precisamente aquellos en los que el software de dibujo en 2D se queda corto.

Por lo tanto, un ingeniero de diseño competente debe dominar el uso de ambos tipos de software para apoyar su trabajo de diseño y su desarrollo profesional.

Conclusión

Así pues, tanto el software de dibujo en 3D como el de dibujo en 2D son útiles, cada uno centrado en ámbitos e industrias diferentes. Debes entrenar tus conocimientos de software en función de las características de la industria en la que esperas entrar en el futuro.

Pero el futuro es lejano, y ¿quién sabe lo que acabarás haciendo?

Mi consejo es que aprenda un poco de todo, que tenga conocimientos en todas las áreas para evitar encontrarse en la lamentable situación de darse cuenta demasiado tarde del valor del conocimiento.