Strumenti per il disegno tecnico

Il disegno tecnico è una forma di comunicazione visiva tra addetti ai lavori e si occupa di fornire, attraverso imetodi di rappresentazione, dati di misura e di forma utili per la costruzione di manufatti fisici di vario genere.
La carta, mine, matite, penne, strumenti per cancellare, strumenti per tracciare linee

LA CARTA

QUALE CARTA USARE

Per quanto possa sembrare ovvio, specie per chi è già in possesso di qualche esperienza di disegno, per affrontare le tecniche del disegno è necessario cominciare dalla descrizione del “supporto” destinato a ricevere e conservare i segni grafici.

Per il disegno geometrico o a mano libera il supporto più adatto è certamente la carta cosiddetta da disegno, che si distingue per il tipo e per il formato.

Carta da disegno opaca La carta opaca si differenza in base all’aspetto superficiale (liscia, semiruvida, ruvida ) e in base alla consistenza (grammatura).

La carta da disegno opaca liscia, di grammatura media, è indicata per il disegno geometrico a matita; può essere usata anche per disegni a inchiostro di china, ma ha l’inconveniente di rendere difficoltosa la cancellatura.

La carta da disegno opaca semiruvida, di grammatura medio alta, si presta bene per il disegno artistico, mentre quella ruvida, di grammatura elevata, è adatta per i disegni con colori liquidi (acquarelli,tempere, inchiostri vari).

Carta da disegno trasparente o carta da lucido[1] e’ una carta confezionata con speciali cellulose che la rendono trasparente, permettendo così, sovrapponendola a un disegno, di riprodurlo. Questa caratteristica è fondamentale per il disegno tecnico dove è quasi sempre necessaria una prima stesura, spesso a matita, seguita da una ricopiatura in forma definitiva; su tale carta il disegno è generalmente eseguito con inchiostro di china[2].

Il disegno realizzato con l’inchiostro di china è quello che meglio si presta alla riproduzione del disegno in più esemplari attraverso il processo eliografico, cioè la riproduzione di disegni per contatto, in negativo, mediante l’azione della luce su carta sensibile alla luce. Sulla carta da lucido si possono facilmente riportare caratteri trasferibili e fondi adesivi di vario genere. La carta da lucido è venduta in varie grammature: quanto più essa è pesante tanto meglio sopporta le abrasioni prodotte dalle cancellature dell’inchiostro di china. Essa presenta però l’inconveniente di deformarsi leggermente al variare del grado di umidità dell’ambiente e ciò  può dar luogo a problemi seri nel caso di disegni complessi, che richiedono il lavoro di molti giorni sullo stesso foglio; per ovviare a questo problema esistono supporti trasparenti in materiale sintetico (carte al poliestere) che garantiscono una stabilità dimensionale assoluta e una grande robustezza; sono carte particolarmente adatte per i disegni di precisione.

Carta millimetrata Consente di effettuare diagrammi e disegni in scala e può essere trasparente o opaca.
Album disegno per esercitazione scolastiche. Si differenziano per dimensioni, grammatura carta, tipo superficie (liscia per dis. tecnico e ruvida per ornato) ed eventuale squadratura (riquadratura).
Solitamente utilizzati nel corso geometri album grammatura 110 gr/mq, superficie liscia e già squadrati come Fabbriano F4,  Canson C4 o ArtGraf.

  

I formati della carta

La carta da disegno opaca è commercializzata in formati stabiliti dalle norme UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione), ottenuti dividendo sempre a metà, secondo il lato maggiore, un foglio base di dimensioni 841x1189 mm la cui superficie è di un m2 circa ( vedi fig. 1 e tab. 1).

La carta da disegno trasparente, oltre che in fogli, è reperibile in rotoli di varia altezza e di varia grammatura.

I vari formati sono sempre rettangolari con i lati legati da un rapporto costante. Partendo da un quadrato di lato 841 mm, si trasforma la sua diagonale nel lato più lungo del rettangolo ottenendo il rapporto di 1:. Il formato così ottenuto (841 x 1189 mm) corrisponde a 1 m2 ed è assunto come base unificata universale (UNI). Dividendo il foglio in metà rispetto al lato più lungo, si ottengono rettangoli in formati UNI via via inferiori; il rapporto fra i lati rimane però costante. 

Tabella 1

PRINCIPALI FORMATI DELLA CARTA
Denominazione	Dimensione (mm)	Superficie (m2 )
A0	841 x 1189	1
A1	594 x 841	1/2
A2	420 x 594	1/4
A3	297 x 420	1/8
A4	210 x 297	1/16

Mine, matite, penne e strumenti per cancellare Mine e matite

Le mine Le mine sono dei sottili cilindri ottenuti dalla cottura di un impasto di grafite, argilla e altri materiali. A seconda dei materiali dell’impasto e del tipo di cottura, si hanno diversi tipi di mine classificate in base alla loro durezza, indicata dalle lettere B (Black = nero), HB (Hard-Black=stabile), H (Hard = duro), come specificato nella tabella1.

La scelta della mina da usare dipende dal tipo di disegno e dal supporto. Un disegno geometrico richiede mine leggermente più dure della carta da disegno opaca.

Le mine di più comune impiego per il disegno geometrico e tecnico sono quelle che vanno da 2H a F per i tracciamenti e le mine HB  o B per ripassare le linee di contorno. 
Matite e portamine Le matite sono dei cilindri o prismi di legno che inglobano una mina da 2 mm di diametro e che, per essere utilizzate, devono essere appuntite con appositi temperamatite.

I  portamine sono  contenitori di mine dotati di un pulsante che ne consente la fuoriuscita in base alle necessità. Le mine si appuntiscono con affilaminedi vario genere o con raschietti, strisce di carta abraiva icollate su un supporto.

Subito dopo aver appuntito la mina occorre pulire l’estremità con un fazzolettino di carta per evitare di trasferire la polvere di grafite sul disegno. 
Tipi di punte I tempera matite e i temperamine generano una punta conica adatta per ottenere un segno nitido e uniforme, specie se durante il tracciamento si ruota la matita o il portamine.

Gli affilamenti tipo raschietto consentono di ottenere punte coniche e a taglio obliquo (a scalpello); le punte a taglio obliquo sono adatte per le mine da inserire nel compasso dove, non potendo ruotare durante il tracciamento della linea, è necessaria una forma che mantenga il tratto uniforme più a lungo.

Le micromine Sono così chiamate mine di diametro ridotto (da 0,3 a 0,9 mm) per le quali esistono appositi portamine ad avanzamento automatico; hanno il vantaggio di non richiedere operazioni di affilatura e, di conseguenza, di pulitura della mina.

Penne a inchiostro

Nel disegno tecnico l’impiego delle penne a inchiostro è spesso una scelta obbligata per garantire precisione e buona riproducibilità.

Il disegno a penna utilizza l’inchiostro di china che risulta di gran lunga il più adatto a questo fine, anche se la necessità di usare penne con punte sottili crea problemi di funzionamento e manutenzione.

In generale il tipo di penna più adatto per il disegno geometrico e tecnico a inchiostro è quello comunemente noto con il nome di rapidograph: esso è costituito da una testata che porta avvitato un pennino intercambiabile (puntale) contenuto in un cilindretto e collegato a un serbatoio di inchiostro alloggiato a sua volta in un astuccio, che serve come impugnatura, e da un cappuccio di protezione.

I puntali variano di spessore secondo le gradazioni elencate dalla.

Per gli usi non professionali è sufficiente disporre di due penne complete, una con un puntale da 0,18 o 0,20 (quelli più piccoli si inceppano più frequentemente) adatto per le linee di costruzione del disegno e una con un puntale da 0,35 0,40 per le linee da evidenziare.

Speciali elementi di raccordo consentono di montare le testate sui puntali o di fissare la penna sul compasso.

I puntali delle rapidograph sono costsosi e molto delicati: essi vanno dunque trattati con la massima cura evitando di lasciare il pennino senza il cappuccio, perché l’inchiostro essicca molto facilmente e blocca il pennino. Per rimettere in efficienza  il pennino bloccato occorre lavarlo con liquidi detergenti o acqua calda.

Il puntale va usato in posizione verticale, per evitare di piegare la punta e per avere linee di spessore costante.

Per non macchiare il foglio si devono utilizzare strumenti (righe, squadre, mascherine varie) con profilo dotato di una scanalatura che evita il contatto del supporto con l’inchiostro.

 Strumenti per cancellare

L’operazione di disegnare è fatalmente accompagnata da quella di cancella re e, spesso, la corretta cancellatura di un disegno è un’operazione anche più delicata e complessa del disegno. I risultati prodotti da una cancellatura effettuata con strumenti inadeguati, possono risultare più dannosi dell’errore che si cerca di correggere.

Ogni tipo di mina o di inchiostro, come ogni tipo di supporto, richiede uno strumento appropriato per cancellare (foto 9).

Gli strumenti di impiego più comune sono le gomme, così chiamate per il tipo di materiale con il quale erano realizzate, da tempo però sostituito dalla plastica (PVC), più adatta ai fini del disegno geometrico e tecnico ma anche per quello a mano libera.

In certi casi, quando serve cancellare tratti di matita morbida o pulire il disegno da macchie di grafite si può usare la gommapane; essa infatti tende ad assorbire la grafite e ne evita lo spargimento sul foglio. La gommapane si impregna facilmente di grafite e va perciò sostituita di frequente.

Per cancellare un tratto a china si può utilizzare semplicemente una lametta da barba o lame apposite di varia foggia o cilindretti abrasivi di lana di vetro o gomme speciali.

Mentre sulla carta trasparente da lucido, dopo aver effettuato la cancella tura, basta esercitare una certa pressione con il dorso di un’unghia per ricostruire una superficie liscia su cui passare i segni a china, sui fogli da disegno in carta opaca la cancellatura non può eliminare il solco lasciato da una mina dura e affilata, in tal caso il disegno va tracciato con linee molto leggere e ripassato con mine più morbide.

Strumenti per tracciare linee e angoli

Strumenti per tracciare linee rette

Tali strumenti sono la riga e la squadra che, usate da sole, servono per tracciare linee rette, mentre adeguatamente accoppiate, consentono di tracciare linee tra di loro perpendicolari, parallele o inclinate con angoli di 30°, 45°, 60° e altri.

Le squadre in commercio sono due tipi: quelle isosceli, dotate di due lati uguali e di due angoli di 45°, e quelle semiequilatere, dotate di unlato doppio dell’altro, di un angolo di 30° e di uno di 60°.

L’attrezzatura di base consiste in una riga, una squadra isoscele e una squadra semiequilatera.in particolari condizioni può risultare utile l’impiego di righe a T .

Strumenti per tracciare angoli

Per misurare o tracciare angoli di qualunque ampezza si utilizza il goniometro. Si tratta di uno strumento circolare dotato di una scala graduata che permette di leggere direttamente i valori dell’ampiezza degli angoli: facendo coincidere il vertice dell’angolo con la tacca di riferimento (centro del goniometro) e un lato dell’angolo con il valore 0°, l’altro lato dell’angolo individua sulla scala graduata il valore della sua ampiezza.

Goniometro 360°

Goniometro 180°

Strumenti per tracciare linee curve

Compassi Il compasso è uno strumento di precisione costituito da due aste incernierate a una estremità, mentre le estremità libere sono rispettivamente dotate di una punta metallica e di un attacco per il montaggio di punte in grafite o per l’inserimento di adattatori per puntali di penne a china o per prolunghe.

Il compasso serve, in primo luogo, per tracciare circonferenze o archi di circonferenza, ma può essere usato anche per riportare misure; in questo caso si ottengono risultati più precisi utilizzando il compasso a punte fisse, dotato cioè di due punte metalliche su entrambe le estremità libere.

Vi sono vari tipi di compasso: quello normale, il balaustrino, il balaustrino a pompa per circonferenze molto piccole  e il balaustrone; questi ultimi tre si distinguono per la loro regolazione di precisione dell’apertura mediante una vite micrometrica.

Per tracciare le circonferenze in modo corretto, le punte del compasso, sia quella metallica sia quella scrivente, devono formare un angolo di 90° rispetto al foglio da disegno.

Il tracciamento della circonferenza o dell’arco è facilitato se si inclina il compasso nel senso della rotazione, che deve avvenire con un unico movimento senza riprese.

Per il tracciamento con puntali di penne a china occorre utilizzare gli appositi porta puntali.

Circoligrafi

I circoligrafi sono mascherine di plastica dotate di una serie di fori circolari, che consentono il tracciamento di circonferenze di diametro preordinato delle quali occorre stabilire gli assi in modo da avere un riferimento per il tracciamento(foto 8).

Il loro impiego è meno semplice di quanto potrebbe sembrare, perché richiede il corretto allineamento dello strumento con due assi ortogonali passanti per il centro della circonferenza e grande attenzione nel tracciamento, che deve essere effettuato con la punta scrivente perfettamente perpendicolare al foglio.

Curvilinee

I curvilinee sono mascherine con ibordi a curvatura variabile, che consentono il tracciamento di linee curve di vario genere (foto 9).

Altre attrezzature di diffuso utilizzo

 Mascherine

Le mascherine sono strumenti dotati di molteplici tipi di sagomature e servono per corredare i disegni di simboli di ogni tipo, da quelli relativi agli impianti tecnici agli arredi (foto 10).

Normografi

I normografi sono mascherine che servono per tracciare con penna a inchiostro lettere e numeri di svariati caratteri (foto 11).

Lettere e simboli trasferibili

I trasferibili sono contenuti in fogli e si trasferiscono con la pressione di una stilo (attrezzo con una punta arrotondata) (fig. 12). Consentono di corredare i disegni di scritture e di simboli di vario genere (simboli per il disegno tecnico, elementi di arredamento, alberi ecc.) (fig.13).nel disegno professionale hanno da tempo sostituito le mascherine e i normografi, ma, a loro volta, sono sempre più rimpiazzati dall’uso della computer grafica che consente di inserire scritte e fondi vari direttamente durante l’esecuzione a video.

Pellicole adesive

Esistono in commercio pellicole adesive (o retini) di ogni tipo: da quelle puntinate a quelle a tratti paralleli a quelle colorate. Esse sono di uso corrente nei lavori tipografici e nella grafica, dove consentono di conferire ai disegni ogni sorta di effetti (chiaroscuri, ombreggiature, campiture di colore ecc.) ( fig. 14).

Nei disegni tecnici realizzati su carta trasparente lucida destinata alla riproduzione eliografica, i retini colorati consentono di ottenere, durante la stampa, tonalità di grigio più o meno intense a seconda del colore impiegato.

Strumenti per il disegno di precisione

A livello professionale,vengono usati strumenti che permettono di eseguire disegni più accurati e precisi, come tavolette da disegno e tecnigrafi.

Un discorso a parte merita il computer: si parla in modo approfondito nel volume C di questa collana.

Tavolette da disegno

Le tavolette da disegno (foto 15) sono di grande utilità perché consentono di tracciare, mediante righe scorrevoli, linee parallele e perpendicolari e, mediante una riga orientabile con un goniometro a tacche, linee con l’inclinazione desiderata. Data la loro maneggevolezza e le dimensioni contenute, sono una prima attrezzatura per chi intende procedere nel campo del disegno tecnico.

Tecnigrafi

Il tecnigrafo (foto 16) è un gruppo meccanico costituito da due righe tra loro perpendicolari collegate a uno snodo con goniometro a scatti ( ogni 15 gradi) che, fissato a una plancia, orientabile come inclinazione e altezza mediante un apposito sostegno, consente di realizzare con precisione disegni di grande dimensione.

Esistono molti tipi di tecnigrafi con dotazioni varie, oggi però questo strumento di disegno professionale tende a essere sostituito dalla computer grafica che utilizza programmi specifici per il disegno tecnico ( foto 17).

 

Tracciamenti e scritte

Tipi di linee 

Le norme UNI stabiliscono che ogni disegno tecnico sia realizzato con un determinato tipo di linea (linea intera, tratteggiata o a tratti e punti di vario spessore).

Il rispetto puntuale di queste convenzioni consente di evitare equivoci nell’interpretazione del disegno.

Si riportano in tabella i tipi di linea più utilizzati.

Le scritte sui disegni[3]

Sebbene sia ormai prassi comune che le scritte sui disegni tecnci vengano effettuate con caratteri trasferibili o mediante normografi o con i sistemi computerizzati, è importante che ciascuno sappia scrivere a stampatello correttamente e con disinvoltura senza l’ausilio di strumenti particolari oltre la riga e la squadra (fig. 1).

Per realizzare le scritte a stampatello su un disegno, occorre tenere presenti queste considerazioni:

a)     Le scritte devono essere leggibili ma non troppo grosse, disposte con grande ordine altrimenti rovinano il disegno;

b)     Inserire i caratteri tra  righe parallele, tracciate in modo leggero, facilita sia l’esecuzione della scritta sia l’aspetto estetico;

c)      È più facile scrivere con caratteri semplici maiuscoli: per questi bastano due righe parallele di contenimento mentre per i caratteri minuscoli ne occorrono quattro;

d)     Lo spazio fra le lettere deve variare in base alla forma della lettera: la piacevolezza formale di una scritta deriva dall’equilibrio tra lettere e vuoti; ciò vale anche per l’utilizzo di lettere trasferibili.

Consigli pratici per l’esecuzione del disegno geometrico

1.                  Assumere una posizione corretta (busto eretto) ma comoda con il piano di lavoro, né troppo alto né troppo basso.

2.                  Pulire accuratamente la superficie su cui si lavora e tutti gli attrezzi da disegno.

3.                  Disporre degli strumenti adatti e dello spazio necessario per distribuirli sul piano.

4.                  Avere le mani pulite.

5.                  Fissare gli angoli del foglio da disegno sul piano con del nastro adesivo di carta (nastro da carrozziere); le puntine creano un ostacolo all’uso degli strumenti e pertanto non sono consigliabili.

6.                  Disporsi in modo da non avere la luce alle spalle o da destra (se si usa la destra per disegnare).

7.                  Appuntire, se necessario, le mine pulendole con un fazzoletto di carta prima di adoperarle.

8.                  Tracciare le linee a matita con mano leggera, usando le mine adatte e cercando di evitare le frequenti cancellature.

9.                  Ripassare le linee con tratto più pesante solo quando si sono tracciate tutte le linee di costruzione e di riferimento.

10.              E’ bene proteggere il disegno ripassato con un foglio di carta pulito mentre si continua a lavorare con gli strumenti sulle linee già tracciate con tratto pesante.

   

La squadratura del foglio

La squadratura  è un’ operazione preliminare finalizzata a preparare il foglio da disegno con una cornice formata da quattro lati, naturalmente (per costruzione) ortogonali fra loro, che formano un utile riferimento per tracciamenti successivi.

Per “squadrare” il foglio si procede come indicato nella figura 2a nella pagina a fronte:

-          Si tracciano le diagonali del foglio, con tratto leggero perché poi saranno cancellate;

-         Si punta il compasso nel punto di incontro delle diagonali con apertura adatta a definire su queste gli archi di cerchio che  individuano i punti A, B, C, D;

-         Si uniscono i punti A, B, C,D;

-         Se non si intende procedere al tracciamento delle mediane, si cancellano le linee di costruzione e si ripassa la cornice.

Mediane del foglio squadrato

Per le tavole di disegno geometrico, specie quando si utilizzano le proiezioni ortogonali, è utile dividere la cornice in quattro parti, secondo le mediane della cornice stessa. In tal caso si procede come indicato nelle figure 2b e 2c :

-         Si punta il compasso nell’incrocio delle diagonali e si traccia un cerchio con apertura a piacere che determina sule diagonali i punti 1, 2, 3, 4;

-         Sempre con apertura a piacere del compasso, si punta in 1 e 2 e si determina il punto 5, che congiunto con il centro individua la mediana verticale;

-         Analogamente al passo precedente, puntando in 1 e 4 si ottiene il punto 6, che congiunto con il centro individua la mediana orizzontale;

-         Si cancellano le linee di costruzione e si ripassano la cornice e le mediane.

La tabellina di identificazione

E’ d’uso corredare i disegni di tutte le annotazioni necessarie per la loro identificazione; il criterio più razionale è quello di predisporre, in corrispondenza del margine inferiore destro della squadratura, una tabellina nella quale scrivere a mano libera tutti i dati occorrenti (fig. 3).

Le dimensioni della tabellina riportate in figura 3 sono solo indicative; esse varieranno in relazione all’ingombro del disegno.

---

[1] Il termine “ carta da lucido” deriva dal materiale utilizzato all’inizio del xx secolo da categorie di donne (chiamate lucidatrici ) che eseguivano disegni ricalcati; esse sovrapponevano a disegni, fatti a matita, una tela lucida, trattata con pomice e talco perché l’inchiostro di china potesse aderire al tessuto su cui riproducevano il disegno. La tela lucida venne poi sostituita da carta trasparente, detta appunto carta da lucido.

[2] Inchiostro utilizzato inizialmente dai Cinesi; si ricava da una miscela di sostanze naturali: dispersioni di nerofumo in soluzioni acquose di gomma lacca e borace.

[3] Per le scritte sui disegni tecnici esistono delle norme, contenute nella tabella UNI 7559.