La scelta tra software di disegno 2D e 3D è fondamentale per la progettazione meccanica, ma qual è il migliore? Questo articolo esplora i punti di forza e di debolezza di entrambi, tenendo conto delle esigenze specifiche del settore. I lettori apprenderanno le applicazioni pratiche di ciascun tipo, le competenze necessarie per padroneggiarli e il loro impatto sui processi di progettazione e produzione. Preparatevi a capire come la scelta del software possa influenzare in modo significativo l'efficienza e la qualità dei vostri progetti di progettazione meccanica.
Ultimamente, ho notato che molti colleghi discutono se si debba imparare un software di disegno 2D o di modellazione 3D per intraprendere una carriera nella progettazione meccanica. La questione va affrontata tenendo conto dei settori specifici della progettazione meccanica.
Innanzitutto, dobbiamo riconoscere che i software 2D e 3D sono incredibilmente utili, altrimenti le aziende di software non investirebbero molto nel loro sviluppo. La creazione di questi prodotti è guidata dalla domanda del mercato.
Per questo motivo, quando si tratta di decidere se padroneggiare un software 2D o 3D, è più importante considerare i requisiti specifici dei diversi settori piuttosto che fare delle generalizzazioni.
Molte istituzioni educative oggi enfatizzano la formazione degli studenti in Software di modellazione 3DSpesso si trascura il software di disegno 2D.
Una ragione di questo pregiudizio potrebbe essere che l'apprendimento del software 3D è intrinsecamente più impegnativo e sembra produrre risultati educativi tangibili. Sembra anche più sofisticato e attrae senza sforzo coloro che non hanno un pensiero critico indipendente.
Al contrario, l'apprendimento di un software 2D è relativamente più semplice e né gli insegnanti né gli studenti desiderano "sprecare" troppi sforzi e tempo. Purtroppo, questo riflette un'idea sbagliata della nostra istruzione superiore, che è scollegata dalla realtà pratica.
Esaminiamo l'idoneità dei software di stesura in vari ambiti:
I software 3D più noti sono Pro/E, UG, Solidworks e Catia, utilizzati prevalentemente in settori come la costruzione di stampi, l'automotive e la progettazione aerospaziale.
Le capacità della progettazione 3D, come la modellazione delle superfici, la modellazione estetica e la guida parametrica, hanno modificato in modo significativo le abitudini di progettazione e i processi di pensiero dei professionisti, collegando strettamente la fase di progettazione al prodotto finale.
Questo non solo migliora notevolmente la velocità di progettazione, ma anche la qualità dei prodotti. Inoltre, le funzioni del software 3D, come la simulazione dell'assemblaggio, il controllo delle interferenze e il calcolo del peso, garantiscono l'integrità e la coerenza dei progetti.
I processi produttivi caratteristici di queste industrie, che producono principalmente pezzi tramite stampaggio e iniezione, impongono il dominio del software 3D. In questi settori, non si progetta tanto un pezzo quanto la cavità di uno stampo.
La garanzia della qualità dei pezzi non richiede una chiara rappresentazione in un modello 3D; spesso è sufficiente una comunicazione verbale e scritta con i produttori di stampi.
L'affidamento al solo software 3D può quindi gestire il processo di progettazione in queste industrie, poiché la responsabilità della garanzia della qualità dei pezzi viene spostata ai produttori di stampi.
Tuttavia, molti studenti universitari non sono consapevoli di questi processi e credono erroneamente che la semplice padronanza del software 3D equivalga a una progettazione competente.
Anche se uno è in grado di usare con competenza un software di modellazione 3D, è solo un tecnico del disegno senza una vera capacità di progettazione. Il vero talento progettuale si dimostra con la creazione di prodotti commerciabili, non solo disegnando qualcosa e ruotandolo nel software per fare scena.
La vera capacità di progettazione consiste nel comprendere il processo di produzione di ciascun componente, garantire la massima qualità al costo più basso e alla velocità più elevata e, infine, assemblare questi componenti in un prodotto di valore e commerciabile.
Mentre il software 3D eccelle nella rappresentazione dell'aspetto e del disegno della superficie, non è in grado di fornire informazioni complete sulla lavorazione, come ad esempio tolleranze geometriche, le tolleranze e le specifiche del trattamento termico.
Discutere di disegni senza queste informazioni sulla lavorazione non ha senso. Questo è il mio punto di confusione con l'attuale formazione universitaria: se gli insegnanti insegnano agli studenti come indicare e spiegare le tolleranze, le tolleranze e i requisiti di trattamento termico.
Molti dei disegni degli studenti che ho esaminato includono solo le dimensioni di base, mentre tutte le altre specifiche sono vistosamente assenti, e alcuni mancano persino di blocchi di titolo e bordi. Si possono chiamare disegni?
Eppure, hanno l'audacia di mandarli a produrre. Una cosa è essere sfacciati, un'altra è essere palesemente irresponsabili.
Tra i software bidimensionali (2D), il CAD è senza dubbio quello più familiare. Nei miei articoli precedenti ho consigliato CAXA, un software 2D che mi piace molto utilizzare.
Discutiamo i vantaggi e gli svantaggi del software 2D: il vantaggio principale è la capacità di esprimere in un unico disegno in modo chiaro ed efficace le dimensioni dei pezzi, le tolleranze geometriche, i requisiti di rugosità, le specifiche del trattamento termico e altri requisiti tecnici.
Gli ingegneri di processo e gli operatori possono facilmente comprendere tutti i requisiti e le informazioni di produzione di un pezzo da un unico disegno, consentendo loro di completare il processo di produzione nel modo più efficiente. Si tratta di un vantaggio difficilmente sostituibile dai disegni 3D.
Inoltre, il software 2D offre vantaggi significativi durante la fase di progettazione, che spesso comporta un ciclo incessante di modifiche, un aspetto fondamentale del lavoro di un ingegnere progettista che è indescrivibilmente ed eternamente "doloroso".
Modificare un disegno 2D è molto più comodo e veloce che modificare un modello 3D (questa è la mia opinione personale, quindi i detrattori stiano zitti).
Pertanto, il software di disegno 2D è indispensabile nel processo di progettazione strutturale meccanica.
Se qualcuno sostiene di poter realizzare un prodotto strutturale utilizzando solo un software 3D (senza produrre disegni 2D), non è sincero, perché i disegni di produzione devono includere annotazioni per le dimensioni esterne, le tolleranze geometriche, i requisiti di rugosità, le specifiche del trattamento termico e altri dettagli tecnici, cosa che i modelli 3D puri non possono fornire. Per esempio, date un'occhiata al disegno qui sotto:
Da questo disegno possiamo capire chiaramente le dimensioni esterne del pezzo, le tolleranze geometriche, i requisiti di rugosità, le specifiche del trattamento termico e altri requisiti tecnici. Tuttavia, cosa si può dedurre dal modello 3D nell'angolo in basso a destra?
A parte la rappresentazione tridimensionale, non si vede nient'altro: non si sa quale superficie deve essere lavorata o quale foro deve essere praticato. perforazioneNon si conoscono i livelli di rugosità che le superfici e i fori devono raggiungere, le tolleranze geometriche o il tipo di trattamento termico a cui il pezzo deve essere sottoposto prima di iniziare la lavorazione.
Questi dettagli sono fondamentali per la realizzazione del pezzo e rappresentano le vere capacità di un ingegnere di progettazione meccanica. La capacità di definire le dimensioni, le tolleranze, la rugosità e le specifiche del trattamento termico in modo efficace, economico e di alta qualità è l'apice delle competenze di un ingegnere progettista e ciò che lo differenzia da un disegnatore.
Quali sono gli svantaggi del software di disegno 2D? Per scoprirlo, basta guardare ai vantaggi del software di disegno 3D. I punti di forza del software di disegno 3D sono proprio i punti deboli del software di disegno 2D.
Pertanto, un ingegnere progettista competente dovrebbe essere in grado di utilizzare entrambi i tipi di software per supportare il proprio lavoro di progettazione e il proprio sviluppo professionale.
Pertanto, sono utili sia i software di disegno 3D che quelli 2D, ognuno dei quali si concentra su ambiti e settori diversi. È necessario formare le proprie competenze software in base alle caratteristiche del settore in cui si spera di entrare in futuro.
Ma il futuro è lontano, e chi può sapere che cosa farete alla fine?
Il mio consiglio è di imparare un po' di tutto, di avere una certa conoscenza in tutti i settori, per evitare di trovarsi nella spiacevole situazione di rendersi conto troppo tardi del valore della conoscenza.