Ingeniería de modelos

La ingeniería de modelos consiste en la construcción de representaciones en miniatura, a escala proporcional, de máquinas de tamaño real. Es una rama de la metalurgia que se centra en la artesanía, en contraposición a la producción en masa . Si bien actualmente es principalmente un pasatiempo , en el pasado también tuvo fines comerciales e industriales. El término «ingeniería de modelos» se utilizaba ya en 1888. ^{[ 1 ]} En Estados Unidos , se suele emplear el término «maquinista de taller doméstico», aunque podría decirse que su alcance es más amplio.

La ingeniería de modelos es más popular en los países industrializados con una larga tradición ingenieril que se remonta a la época de la máquina de vapor. Es decir, es una afición que se practica principalmente en el Reino Unido, Estados Unidos, los países del noroeste de Europa y los países industrializados de la Commonwealth británica .

Las áreas de interés «clásicas» de la ingeniería de modelos son los modelos de vapor reales (típicamente locomotoras de vapor , motores estacionarios , motores de vapor marinos , motores de feria y motores de tracción ), ^{[ 2 ]} los motores de combustión interna , ^{[ 3 ]} y la relojería . ^{[ 4 ]} Otros temas populares son los motores Stirling , ^{[ 5 ]} el equipo de taller, las máquinas herramienta en miniatura y el torneado ornamental . Estos constituyen géneros estables que a menudo se reflejan en las categorías de competición en las exposiciones de ingeniería de modelos. En el pasado, la experimentación eléctrica amateur (precursora de la electrónica de hobby) y el modelismo naval se consideraban parte de la ingeniería de modelos, pero estos ya no se consideran géneros centrales.

Los ingenieros de modelos suelen fabricar maquetas mecanizando piezas funcionales a partir de metal en bruto y piezas fundidas. Algunas maquetas están concebidas como modelos funcionales y utilitarios, otras como modelos de exhibición sumamente meticulosos, o a veces una combinación de ambos. Las maquetas más elaboradas implican la fabricación artesanal de miles de piezas, lo que requiere miles de horas de trabajo, a menudo durante varios años o incluso décadas. El ingeniero de modelos suele guiarse por planos disponibles comercialmente, aunque algunos dibujan sus propios diseños o incluso trabajan sin planos. Del mismo modo, la mayoría de los ingenieros de modelos compran piezas fundidas cuando las necesitan, pero algunos compran o fabrican equipos de fundición para fundir el metal ellos mismos.

Cada vez más, las tecnologías "modernas" como el diseño asistido por ordenador , los equipos de control numérico computarizado ( CNC ), el corte por láser , la impresión 3D y los sistemas embebidos se están incorporando a esta afición, ya que un número creciente de sus practicantes ha desarrollado habilidades y se ha familiarizado con estas técnicas a través de su trabajo, mientras que los jóvenes familiarizados con los procesos más novedosos descubren el potencial del mecanizado tradicional, reduciendo así la brecha entre la "ingeniería de modelos" y la " cultura maker ".

Como actividad que implica el uso extensivo de máquinas herramienta de metal en un contexto de taller doméstico, la ingeniería de modelos se superpone con otras actividades artesanales basadas en máquinas herramienta y metalurgia afines, incluyendo la armería (particularmente en los EE. UU.), la fabricación de herramientas y accesorios de metalurgia domésticos, la construcción de equipos CNC domésticos , el coleccionismo de máquinas herramienta antiguas, la restauración de vehículos y máquinas antiguas, la soldadura doméstica y la fundición de metales como pasatiempo. La ingeniería de modelos está estrechamente asociada con el pasatiempo de operar locomotoras de vapor reales, y se superpone en cierta medida con la fabricación de modelos no funcionales, particularmente aquellos de temas mecánicos. Productos como Meccano y las máquinas de vapor de juguete de baja presión tienen una afinidad indirecta con la ingeniería de modelos, que proviene de la producción de juguetes científicos y mecánicos que comenzó a finales del siglo XVIII. ^{[ 6 ]} El steampunk , un estilo de arte escultórico postindustrial que retoma las cualidades estéticas y cinéticas de la maquinaria antigua, comparte cierta superposición.

Existe cierto debate sobre la idoneidad del término «ingeniería de modelos». Algunos argumentan que el término « ingeniero » debería reservarse exclusivamente para quienes poseen la cualificación profesional necesaria. Sin embargo, el significado histórico de «ingeniero» es el de quien construye o repara motores, y como tal, resulta un epíteto apropiado para quienes construyen modelos funcionales como afición. En cualquier caso, dado que el término «ingeniero de modelos» se empezó a utilizar en 1888, su uso se ha consolidado como un hecho consumado .

Las locomotoras de vapor en miniatura predominan como el tema de modelismo más popular en la ingeniería de modelos. ^{[ 7 ]} Por ello, merecen una mención especial. El vapor real se refiere al uso de vapor a presión, calentado en la propia caldera de la locomotora en miniatura , para hacer girar las ruedas mediante cilindros de vapor en miniatura . No todas las locomotoras son de vapor real; algunos ingenieros de modelos construyen locomotoras en miniatura impulsadas por electricidad o motores de combustión interna. Sin embargo, el criterio es que el modelo sea autopropulsado, por lo que requiere la construcción o instalación de un motor, a diferencia de los trenes en miniatura (generalmente mucho más pequeños) que dependen de una vía electrificada para funcionar.

Las locomotoras de vapor (y otras autopropulsadas) se fabrican en una variedad de tamaños o escalas, según el ancho de vía. Los anchos de vía más pequeños, a veces llamados "anchos de jardín" porque se pueden instalar en el jardín del propietario, ^{[ 8 ]} o en EE. UU. llamados ferrocarriles de patio trasero , son suficientes para funcionar por sí solos, pero generalmente no pueden transportar al conductor ni a los pasajeros. Los anchos de vía más grandes se encuentran generalmente en vías de clubes o ferrocarriles en miniatura , y están diseñados para transportar al conductor y a los pasajeros.

Las escalas más populares para maquetas de trenes son la escala '0', la escala '1' y la escala de 2½" (para montar). Las escalas habituales en los clubes ferroviarios son 3½", 5" y 7¼", y 4¾" y 7½" en Norteamérica. Las escalas más grandes, como las de 10¼" y 15", son más comunes en zoológicos y parques o en líneas de transporte público de pasajeros, como el ferrocarril Romney, Hythe & Dymchurch . A lo largo del tiempo han existido diversas escalas. Las escalas de 3½" y 5" se propusieron en 1898 como escalas estándar para maquetas, aunque la escala de 5" solo se popularizó después de la Segunda Guerra Mundial, junto con la de 7¼". ^{[ 9 ]}

No todos los aficionados a las locomotoras de vapor en miniatura son ingenieros de modelismo (y viceversa ). Muchos prefieren hacer funcionar sus modelos en una vía en lugar de pasar largas horas construyéndolos en un taller, por lo que compran una locomotora ya montada. Sin embargo, para muchos, el placer de este hobby reside en el proceso de fabricación, que culmina con la gran satisfacción de ver una locomotora en funcionamiento, sea del tipo que sea, una satisfacción que puede ser inmensa.

El objetivo de la ingeniería de modelos mecánicos, que consiste en construir modelos mecánicos, suele ser puramente recreativo, aunque desde la Revolución Industrial a finales del siglo XVIII hasta finales del siglo XX, estos modelos se produjeron ampliamente como ayuda para la enseñanza técnica , ya sea como proyectos de aprendizaje o como exposiciones en aulas o instituciones públicas. También se produjeron como material publicitario para respaldar una patente, visualizar una propuesta de inversión o promocionar la actividad de un fabricante. Muchos museos de los antiguos países industrializados albergan colecciones originales de modelos mecánicos que datan de los primeros días de la Revolución Industrial. Uno de los primeros modelos conocidos de una máquina de vapor, el de una máquina de balancín de Newcomen, se fabricó antes de 1763. ^{[ 10 ]} El Museo de la Ciencia de Londres publicó catálogos que ilustran muchos de los primeros modelos. ^{[ 11 ] [ 12 ]} Muchos de estos modelos representan los mismos temas que siguen siendo populares entre los ingenieros de modelos hoy en día, lo que da fe de la larga tradición de la ingeniería de modelos.

La primera publicación que ofreció instrucciones al público sobre la construcción de modelos de máquinas de vapor funcionales fue el Model Dockyard Handy-book (2.ª edición, 1867) de E. Bell, propietario de la tienda Model Dockyard en Londres, que también vendía las piezas y los modelos terminados. Bell era, según él mismo afirmaba, "modelista naval y mecánico" de la Familia Real, el Almirantazgo británico y diversas casas reales europeas. ^{[ 13 ]} El libro tenía como objetivo construir y operar estos modelos como actividad recreativa. En Gran Bretaña, el establecimiento de una amplia clase media a finales del siglo XIX, la consiguiente ampliación de las actividades de ocio y el auge del movimiento Arts and Crafts, que valoraba la artesanía , propiciaron la aparición de un nuevo grupo de ingenieros y experimentadores aficionados al modelismo interesados ​​en la metalurgia como pasatiempo. Esto ocurría en una época en la que la tecnología mecánica se consideraba el motor del creciente auge económico . Artículos y anuncios relacionados con la ingeniería de modelos comenzaron a aparecer en la revista Amateur Work Illustrated a mediados de la década de 1880. ^{[ 14 ] [ 15 ]} Con el auge del interés «amateur» junto con los mecánicos de clase trabajadora que hacían modelos como aprendices, estaba surgiendo un nuevo nicho de mercado, capitalizado por Percival Marshall que comenzó a publicar la revista Model Engineer and Amateur Electrician en 1898 (ahora Model Engineer ). ^{[ 16 ]} El interés común en la ingeniería de modelos entre hombres de clases bajas, medias e incluso altas respaldaba las afirmaciones de que la ingeniería de modelos había roto las barreras de clase. Sin embargo, una tradición que aún persiste es el uso de seudónimos en la prensa de ingeniería de modelos, ya que antes se consideraba inapropiado que los caballeros profesionales contribuyeran a revistas «amateur». Otra razón era disimular el hecho de que un colaborador escribía por sí solo una edición completa de una revista en ocasiones, en particular Edgar T. Westbury , quien usó no menos de cuatro seudónimos .

La ingeniería de modelos sigue siendo popular a pesar de los importantes cambios sociales del último siglo. Entre estos cambios se encuentran la eliminación de la energía de vapor (que aún es el tema favorito de los ingenieros de modelos) del transporte ferroviario y la industria; y la desindustrialización generalizada de los países occidentales a partir de la década de 1970, junto con el paso a la sociedad de consumo y la aparición de una amplia gama de nuevas actividades de ocio. Estos cambios, junto con la edad avanzada de muchos ingenieros de modelos ^{[ 17 ]} y el declive de los nuevos aprendices, han provocado un debate prolongado entre ellos sobre si esta afición desaparecerá. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

Los ingenieros de modelos a menudo se unen para formar clubes y sociedades de ingeniería de modelos. ^{[ 20 ]} El primero de estos en formarse fue la Sociedad de Ingenieros de Modelos y Experimentales con sede en Londres, Reino Unido, en 1898, "siguiendo líneas similares a los clubes de navegación de modelos" que eran populares entonces. ^{[ 21 ] [ 22 ]} Para 1948, se habían formado "más de cien clubes y sociedades locales". ^{[ 23 ]} Los clubes y sociedades de ingeniería de modelos ahora suman cientos en todo el Reino Unido, Canadá, Australia, Sudáfrica, Nueva Zelanda, Países Bajos, Suiza y otros lugares. ^{[ 24 ]} Estos clubes son una forma de organización de la sociedad civil , que son un signo de democracia sana y cohesión comunitaria .

Para muchos de estos clubes, uno de sus principales objetivos es la gestión de una vía férrea o un ferrocarril en miniatura para las locomotoras de vapor reales de sus miembros. Estas vías suelen ser de uso público y forman parte de la infraestructura recreativa y turística de la comunidad. Los clubes y asociaciones de modelismo ferroviario también suelen abarcar intereses más allá de las locomotoras. Debido a la naturaleza intrínsecamente peligrosa del vapor real, los clubes y asociaciones son responsables de administrar las normas de seguridad, los seguros y los códigos especializados de calderas que cubren tanto a los miembros como al público. Con este fin, los clubes y asociaciones de modelismo ferroviario suelen afiliarse a organismos nacionales que pueden ejercer presión sobre el gobierno para mantener el privilegio histórico de autorregular sus propias normas de seguridad.

Entre los medios de subsistencia relacionados con la ingeniería de modelos se incluyen los minoristas que proveen equipos y suministros a los ingenieros de modelos, los pequeños talleres de fabricación que producen piezas fundidas, fabrican calderas de vapor en miniatura y componentes para kits de máquinas de vapor (o incluso modelos completos en funcionamiento), las editoriales comerciales especializadas en ingeniería de modelos y un número muy reducido de ingenieros de modelos profesionales que crean modelos únicos por encargo para coleccionistas privados o institucionales. Sin embargo, la mayoría de los ingenieros de modelos son constructores aficionados que dependen de otros ingresos.

Cada año, se celebran numerosas exposiciones y muestras de ingeniería de modelos a nivel local y regional en los lugares donde existen clubes, que reconocen los mejores trabajos de los ingenieros de modelos. Las exposiciones más importantes tienen lugar en Londres, Harrogate y Bristol, en el Reino Unido. En el Reino Unido, el Trofeo Desafío Duque de Edimburgo, que se entrega anualmente en la Exposición de Ingeniería de Modelos, reconoce a algunos de los mejores aficionados. Entre los galardonados con el Trofeo destaca Cherry Hill, nueve veces ganador. ^{[ 25 ]} En internet, la calidad del trabajo de algunos ingenieros de modelos modernos se celebra en el Museo de Artesanía de Internet.

Muchos de los nombres más conocidos en la ingeniería de modelos son de aquellos que escribieron prolíficamente en la prensa especializada en ingeniería de modelos. Henry Greenly puede ser el primer ingeniero de modelos notable, siendo el editor fundador de la revista Model Railways and Locomotives Magazine en 1902 y autor de Model Engineering y libros relacionados. ^{[ 26 ] [ 27 ]} Greenly produjo varios diseños para locomotoras modelo alimentadas con alcohol, que sin embargo no podían transportar pasajeros. Posiblemente la ingeniera de modelos más notable de todas fue la desconocida 'LBSC' (Lillian "Curly" Lawrence) . Su contribución más significativa fue derrocar la ortodoxia imperante de Greenly y demostrar que las locomotoras en miniatura, incluso de vía estrecha (2½"), podían ser lo suficientemente potentes como para transportar pasajeros, utilizando calderas de tubos de fuego en miniatura alimentadas con carbón , como las que se usaban en las locomotoras de tamaño real. Desde 1923 hasta su muerte en 1967, popularizó las locomotoras de vapor en miniatura para el transporte de pasajeros que podían construirse con un equipo mínimo, publicando más de 50 diseños de locomotoras en varios anchos de vía, serializados principalmente en la revista Model Engineer . ^{[ 28 ]}

Muchos otros ingenieros de modelos han contribuido con numerosos diseños notables por su perdurable popularidad. Antes de la aparición de la revista Engineering in Miniature en 1979 y Model Engineers' Workshop en 1990, estos autores escribieron casi exclusivamente en Model Engineer . Entre ellos, Edgar T. Westbury produjo muchos diseños de motores de combustión interna, WJ Hughes diseñó muchos modelos de motores agrícolas y de tracción. El coronel CE Bowden será recordado como uno de los experimentadores más prolíficos con aviones, barcos y radiocontrol en miniatura, particularmente por sus éxitos en el vuelo de modelos motorizados en colaboración con ET Westbury, quien creó el motor Atom Minor que impulsó varios de sus primeros modelos. Martin Evans produjo muchos más diseños de locomotoras en miniatura, George H. Thomas se especializó en diseños para accesorios de taller, Tubal Cain (TD Walshaw) desarrolló varios diseños de motores estacionarios, y Claude B. Reeve ^{[ 29 ]} produjo muchos diseños de relojes. Ian Bradley y Norman Hallows escribieron individualmente y juntos bajo el seudónimo de Duplex sobre una amplia gama de temas, en particular sobre herramientas ingeniosas y de excelente acabado. Don Young contribuyó con diseños de locomotoras a Model Engineer y luego publicó su propia revista trimestral sobre máquinas de vapor en vivo , Locomotives Large and Small, desde 1979 hasta su muerte en 1994. ^{[ 30 ]} Más recientemente, Kozo Hiraoka ha escrito varias series de artículos sobre locomotoras madereras en la revista estadounidense Live Steam . Cherry Hill fue notable por sus modelos funcionales a pequeña escala de vehículos de vapor primitivos inusuales. ^{[ 31 ] [ 32 ]}

Las máquinas herramienta utilizadas para la ingeniería de modelos incluyen el torno , la fresadora , la cepilladora y el taladro de columna . ^{[ 33 ]} Hasta la introducción desde Asia de maquinaria relativamente barata, a partir de la década de 1980, las máquinas herramienta fabricadas en el Reino Unido o EE. UU. por Myford , South Bend , Bridgeport y otras empresas occidentales ahora desaparecidas eran bastante comunes en la ingeniería de modelos. ^{[ 34 ]} Hoy en día, los ingenieros de modelos pueden elegir entre maquinaria asiática nueva y económica, la restauración de "hierro viejo" (maquinaria usada fabricada con altos estándares en los antiguos centros industriales occidentales) o, si el dinero no es un problema, maquinaria nueva de alta gama de los pocos fabricantes occidentales que quedan. Estas máquinas solo se vuelven realmente útiles una vez que el ingeniero de modelos acumula un gran conjunto de herramientas asociadas (como brocas, escariadores, pinzas, etc.) que, en total, pueden costar más que las piezas de maquinaria más grandes. Los ingenieros de modelos a menudo ahorran fabricando ellos mismos las herramientas.

Aunque tradicionalmente es un pasatiempo manual, es decir, uno que depende de que el ingeniero de modelos fabrique las piezas a mano con la ayuda de maquinaria operada manualmente, las herramientas computarizadas se están volviendo populares entre algunos ingenieros de modelos. Los diseños ahora a menudo se producen con la ayuda de software CAD . Algunos ingenieros de modelos usan software CAD 3D para construir el modelo en el espacio virtual antes de comenzar con el modelo físico. ^{[ 35 ]} Dicho software CAD también se conecta con maquinaria CNC, particularmente fresadoras, de las cuales una gama cada vez mayor está ahora dirigida a ingenieros de modelos y otros "maquinistas de taller doméstico", lo que hace posible que algunos componentes del modelo se fabriquen bajo control computarizado. ^{[ 36 ]} La impresión 3D es otra tecnología que los ingenieros de modelos pueden explorar. La ingeniería de modelos continúa expandiéndose al incorporar nuevas tecnologías que incluyen corte láser , impresión 3D y electrónica integrada , estableciendo cada vez más puntos en común con el movimiento maker , estas actividades computarizadas son una subrama de la ingeniería de modelos y no son seguidas por la mayoría.

Los kits de piezas ofrecen una alternativa al método tradicional de construcción. Existen dos categorías: kits mecanizados y kits sin mecanizar. Los kits sin mecanizar suelen constar de planos, piezas fundidas, metal en bruto y, posiblemente, fijaciones y otros elementos necesarios para completar el modelo. Requieren instalaciones de mecanizado para su finalización y, a menudo, también componentes y materias primas adicionales. Normalmente, los requisitos mínimos de maquinaria son un torno, una taladradora y, posiblemente, una fresadora. Es necesario un buen nivel de conocimientos sobre mecanizado para completar con éxito estos kits. Los kits mecanizados son conjuntos de piezas totalmente mecanizadas que solo requieren acabado con herramientas manuales, pintura y montaje. No se requiere maquinaria de taller. El kit suele contener todas las piezas necesarias para completar el modelo. Estos kits requieren mucho menos trabajo que un kit sin mecanizar, pero son muy caros y la variedad de temas es limitada.

Existen numerosos libros, revistas y foros de internet sobre modelismo. Revistas como Model Engineer y Live Steam siguen siendo la principal fuente de diseños y planos detallados (además de publicar noticias y debates sobre productos y técnicas). Estos diseños y planos detallados contienen instrucciones y dibujos suficientes para construir un modelo en particular. En las páginas de números anteriores de las revistas, se encuentran cientos de diseños de este tipo para todo tipo de modelos. Muchos de estos planos también son reimpresos por servicios de planos y proveedores de modelismo. Los libros suelen tratar sobre técnicas (a veces con diseños y planos detallados), y los foros son muy activos para la resolución de problemas y el debate general. También existen numerosos sitios web o blogs de modelistas que muestran los proyectos actuales y pasados ​​de sus propietarios. Asimismo, existen algunas revistas digitales de modelismo.

En todo el mundo se celebran exposiciones y muestras anuales de ingeniería de modelos, organizadas por clubes locales y regionales o por empresas profesionales de exposiciones. Las mayores exposiciones tienen lugar en Londres, Doncaster (anteriormente en Harrogate) y Bristol, en el Reino Unido; York, Pensilvania, en Estados Unidos; y Karlsruhe, en Alemania. El Museo de Artesanía en Ingeniería de Miniaturas de Carlsbad, California (EE. UU.), cuenta con una colección permanente de exposiciones.

En curso

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• Construcción de maquetas
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• Motor incandescente
• Motor de combustión interna con carburador
• Tren en miniatura en el que se puede montar

• Asociación Nacional de Calibres de 2½ Pulgadas
• Sociedad de calibre de 7¼ pulgadas
• Sociedad de Ferrocarriles de Ancho de Vía de Diez y Un Cuarto de Pulgadas
• Sociedad de Ingenieros Modelistas y Experimentales
• Hermandad Internacional de Barcos de Vapor Vivos