1.INTRODUCCION…………………………………………………………………………………………………………………. 2
2.LA MADERA. CLASIFICACION Y PROPIEDADES …………………………………………………………………. 2
2.1. DEFINICION Y COMPOSICION ……………………………………………………………………………………. 2
2.2. ESTRUCTURA ……………………………………………………………………………………………………………. 2
2.3. CARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS …………………………………………………………………….. 3
2.4. CLASIFICACION …………………………………………………………………………………………………………. 3
2.4.1. GRUPOS VEGETALES………………………………………………………………………………………. 3
2.4.2. SEGÚN DUREZA ………………………………………………………………………………………………. 3
2.4.3. BOTANICAMENTE …………………………………………………………………………………………….. 3
2.4.4. POR PROCESOS DE TRANSFORMACION …………………………………………………………. 3
2.4.5. SU DESTINO ……………………………………………………………………………………………………. 4
2.4.6. SU HUMEDAD…………………………………………………………………………………………………… 4
2.5. PROPIEDADES DE LA MADERA………………………………………………………………………………….. 4
2.5.1. PROPIEDADES FISICAS……………………………………………………………………………………. 4
2.5.2. PROPIEDADES MECANICAS …………………………………………………………………………….. 5
3. OBTENCION DE MADERAS EN BRUTO Y PREFABRICADAS……………………………………………….. 5
3.1. MADERAS EN BRUTO ………………………………………………………………………………………………… 5
3.1.1. APEO O CORTE ……………………………………………………………………………………………….. 5
3.1.2. TRANSPORTE ………………………………………………………………………………………………….. 5
3.1.3. MEDICION ……………………………………………………………………………………………………. 5
3.1.4. TROCEADO …………………………………………………………………………………………………… 6
3.1.5. SECADO ……………………………………………………………………………………………………. 7
3.2. MADERAS PREFABRICADAS ……………………………………………………………………………………… 7
3.2.1. MADERAS CONTRACHAPADAS ………………………………………………………………………… 7
3.2.2. MADERA PRENSADA………………………………………………………………………………………… 8
3.2.3. CONGLOMERADOS ………………………………………………………………………………………….. 8
3.2.4. AGLOMERADOS……………………………………………………………………………………………….. 8
3.2.5. TABLAS LABRADAS………………………………………………………………………………………….. 8
3.2.6. LAMINAS DE PLASTICO ……………………………………………………………………………………. 8
3.2.7. TABLEX ……………………………………………………………………………………………………. 9
3.2.8. DM. ……………………………………………………………………………………………………. 9
4. ACABADOS Y TRATAMIENTOS DE LA MADERA …………………………………………………………………. 9
4.1. ACABADOS ………………………………………………………………………………………………………………… 9
4.2. TRATAMIENTOS……………………………………………………………………………………………………….. 10
5. CONCLUSION………………………………………………………………………………………………………………….. 11
6.BIBLIOGRAFIA
“Estudio de materiales: madera y corcho”.
“Tecnología de la madera”. Edebé.
1.INTRODUCCION
La madera junto al carbón y el acero es una de las materia primas más importantes. Desde la antigüedad es una fuente de energía. Es una materia renovable siempre que se haga un uso razonado y no se deteriore su entorno con los incendios, con lo que se presta atención a las reforestaciones.
Tiene gran resistencia y se labra con facilidad. Es un material importante tanto para construcción como para industrias de transformación (papel, cartón, azucares, taninos, etc.). Pocas veces se usa en su estado natural y necesita su transformación para su uso cotidiano o industrial. Este tema tiene
importancia en el currículo de tecnología pues es uno de los materiales que ven en la ESO y que además es trabajo desde el primer curso.
2.LA MADERA. CLASIFICACION Y PROPIEDADES
2.1. DEFINICION Y COMPOSICION
El árbol es una planta leñosa compuesta por raíz, tronco, tallos y ramas. El crecimiento en longitud y diámetro de un tronco depende de muchos factores, entre los que destaca: la especie botánica, factores climáticos, factores de suelo y tratamientos realizados. Los árboles se pueden clasificar en: ornamentales, medicinales, frutales y maderables. Aquí veremos los maderables para el punto de vista tecnológico.
La madera es la parte sólida y rígida que está debajo de la piel de los tallos leñosos con una composición de 50% celulosa, 30% lignina y el 20% productos orgánicos.
Se obtienen de troncos y ramas de los árboles. La madera tiene de composición elemental carbono 50%, oxígeno 43%, hidrógeno 6.1%, nitrógeno 0.1%, y otros elementos. Estos componentes forman la celulosa y la lignina.
La celulosa es una sustancia muy resistente a los agentes químicos dando el esqueleto de los vegetales y formando la pasta en la que se incrusta la lignina.
La celulosa está unida por la lignina. La lignina da la rigidez y resistencia, y entre las dos forma la madera.
2.2. ESTRUCTURA
En un corte transversal encontramos los siguientes tejidos:
Médula o corazón, es la parte central y más vieja del tronco. Es la más esponjosa y con poco agua.
Duramen, es la propia madera de gran desarrollo y resistencia. Tienen color más oscuro que el exterior y las capas externas son las que dan el duramen. Tiene poca humedad.
Albura, más clara y es la madera más reciente entre la corteza y el duramen. Se encuentra en estado de elaboración y tiene más humedad que el duramen. Tanto en el duramen como en la albura se originan los anillos de crecimiento.
Cambium, es la capa fina entre la albura y la corteza. Es la zona de producción de nuevas células.
Dan lugar a 2 tipos de células:
− Madera o xilema, hacia el interior.
− Líber o floema, hacia el exterior.
Corteza o ritidoma, capa exterior que envuelve al tronco y lo protege de agentes atmosféricos o físicos, y permite transportar la savia por los vasos.
Los anillos anuales de crecimiento aparecen todos los años: en la primavera, cuando sube la savia, y en el otoño, cuando baja.
2.3.CARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
Destacamos las siguientes:
Color, donde las maderas duras tienen un color más intenso y las blandas, más pálido.
Lustre, donde tiene mas lustre la sección radial que la tangencial.
Translucidez, que es la capacidad de dejar pasar la luz, y aumenta con más materia resinosa.
Olor, independiente para cada especie y que indica su estado de conservación (putrefacción).
2.4. CLASIFICACION
Se puede clasificar atendiendo a diferentes criterios en:
2.4.1. GRUPOS VEGETALES
Gimnospermas o coníferas, que tiene los frutos llamados conos, hojas aciculares (pinos) y de madera blanda.
Angiospermas o frondosas, de hoja más ancha, caducas o perennes, con madera dura y más
pesada que las coníferas, y éstas se clasifican en:
o Monocotiledóneas, con los tejidos vasculares individuales
o Dicotiledóneas, con los tejidos agrupados en anillos.
2.4.2. SEGÚN DUREZA
Se clasifican según su peso específico, y no por ensayos de dureza.
Maderas duras, con anillos muy juntos y escasos, difíciles de trabajar y hoja caduca. Encontramos las frondosas (castaño, haya, nogal, etc)
Maderas blandas, con los anillos más separados, de hoja perenne, colores claros y con muchos nudos. Están las coníferas y especies resinosas (pino, ciprés, etc).
Algunos autores las clasifican en muy duras (encina), duras (acacia), menos duras (arce), blandas (abeto) y muy blandas (chopo).
2.4.3. BOTANICAMENTE
Coníferas, con madera blanda y de gran resistencia (pino, alerce, etc)
Frondosas duras, de gran dureza y resistente a compresión (roble, haya, etc)
Frondosas blandas, se labran con facilidad y de poco peso (abedul, etc).
2.4.4. POR PROCESOS DE TRANSFORMACION
Donde se clasifican en:
Maderas sin labrar, sin ningún proceso de transformación.
Maderas de rollo, sin corteza una vez apeadas
Maderas al hilo, cuando se encuadran las de rollo
Maderas encuadradas en bruto, las utilizadas en talleres, troceadas en tablones o tablas
2.4.5. SU DESTINO
Se clasifican para: construcción, minas, traviesas y postes, celulosa y carpintería.
2.4.6. SU HUMEDAD
Según su humedad se clasifican en:
o Maderas verdes, entre un 30 y 50 % de humedad.
o Maderas desecadas, entre un 10-20%
o Maderas secas, hasta el 3%
2.5. PROPIEDADES DE LA MADERA
Se pueden clasificar en propiedades física y químicas.
2.5.1. PROPIEDADES FISICAS
1.-Anisotropía. Ya que sus propiedades físicas y químicas no son las mismas en todas las direcciones.
2.-Color, variable de una especie a otra. En general las duras son más oscuras que las blandas.
3.-Veteado, son los dibujos que producen en la superficie longitudinal de la madera.
4.-Dureza, que es la dificultad a la penetración de otros cuerpos (clavos, tornillos, etc) o a ser trabajadas con el cepillo, sierra o formón. Varía en un mismo tronco y con el secado.
5.-Hendibilidad, que es la facilidad que tiene para partirse en el sentido de las fibras. La verde es más hendible que la seca.
6.-Densidad, que es la relación entre el peso y el volumen (kg/m3)
Se distingue la densidad absoluta y la aparente. Si la densidad aparente es alta indica que tiene pocos poros y es de alta resistencia.
7.-Flexibilidad, propiedad para ser dobladas o curvadas en sentido longitudinal, sin romperse.
8.-Plasticidad, que es la propiedad de dejarse moldear. Con un molde se saca la pieza (percheros, sillas, etc).
9.-Porosidad, que son los espacios vacíos de la madera.
10.-Higroscopicidad, propiedad de coger o soltar agua según la humedad del medio donde esté. Por evaporación sueltan humedad produciendo su contracción y en caso contrario se hinchan si hay más humedad en el exterior.
La humedad se expresa con la fórmula:
H = Pesohumedo + Peso sec o *100(%)Peso sec o
Las blandas tienen más humedad que las duras, y se clasifican en:
Saturadas (30%), semisecas (30-23%), comercialmente secas (23-18%), secadas al aire (18-
13%), desecadas (<13%) y anhídras (0%).
Se llama equilibrio higroscópico al equilibrio de humedad que hay entre la madera y el medio en el que se encuentra.
11.- Retractilidad o contracción, por la humedad se atrae o se dilata.
12.- Conductibilidad. La madera conduce bien el calor y la electricidad si está húmeda. Son utilizadas como aislantes térmicos.
13.- Propiedades acústicas, Algunas maderas transmiten los sonidos, con lo que se emplean en construcción de instrumentos musicales. (Fresno, arce, cedro, etc).
14.- Propiedades térmicas. Son buen aislante térmico por la discontinuidad de la materia. Por eso el corcho es buen aislante. La madera blanda es más aislantes que las duras.
15.- Inflamación y combustión, Un defecto que tiene es que se inflaman y arden, por tanto tiene ese inconveniente en la construcción y decoración. Esta propiedad las hace aptas para el pirograbado (grabado al fuego).
2.5.2. PROPIEDADES MECANICAS
Dependen del grado de humedad, de la densidad y de la dirección de las fibras.
1.- Compresión. Resistencia que opone a la acción de una fuerza que las aplasta.
2.- Tracción. Resistencia a fuerzas que tienden a alargar la pieza. Es mayor en sentido paralelo a las fibras.
3.- Flexión. Es el esfuerzo que la curva entre dos puntos. La resistencia es máxima perpendicular a las fibras y mínima paralelamente.
4.- Cizallamiento o cortadura. Es el esfuerzo a las fuerzas paralelas que tienden a cortar la sección transversal. Es mayor en sentido perpendicular a las fibras.
5.- Torsión. Es la resistencia que opone a un esfuerzo que tiende a deformar la madera mediante un giro a su eje longitudinal.
6.- Desgaste. Es el sometido al roce o erosión por el que pierden material.
3. OBTENCION DE MADERAS EN BRUTO Y PREFABRICADAS
3.1. MADERAS EN BRUTO
Para la obtención de la madera están las operaciones siguientes:
3.1.1. APEO O CORTE
Es el corte del árbol en el suelo y se hará en su desarrollo pleno, ya que si se hace antes daría madera blanda y con el riesgo de exposición a hongos y parásitos. Se realiza en otoño y principios de invierno cuando no tiene actividad vegetativa (no circula la savia).
Una vez derribado se cortan sus ramas y la copa, ya sea dejando el tronco o cortándolo en rollizos con el tronzador y se descorteza para acelerar el secado y facilitar el transporte.
3.1.2. TRANSPORTE
Se extrae de los montes mediante animales o mecánicamente y antiguamente por los ríos. Su transporte puede ser por carretera o ferrocarril.
3.1.3. MEDICION
La madera es medida en distintas unidades para su comercialización. Dependiendo del tipo de tronco hay distintas fórmulas.
Volumen en metros cúbicos, que es la más general de comercialización ya sea en pie o abatido.
o Para tronco cilíndrico su fórmula es V= sección x longitud
o Para tronco cónico su fórmula es V= (área base mayor + área b.menor) * longitud / 2. Existen unas fórmulas específicas para cada especie, ya que dentro de una especie hay unos determinados tipos dendrométricos, que con el diámetro normal, la altura y el coeficiente mórfico, sabemos el volumen, siendo el volumen V en función del diámetro normal la altura y el coeficiente mórfico.
Otras formas de medición es en metros cuadrados (tableros), metros lineales (molduras) o al peso
(maderas finas), según el tipo de maderas.
3.1.4. TROCEADO
En el aserradero hay que eliminar la parte que no interesa para luego tener la madera para su labor definitiva.
Troceado es el conjunto de operaciones para dividir una pieza según su utilización que se le va a dar en el taller. Esta operación se hace con las sierras alternativas, sinfines, circulares, etc.
Los procedimientos para obtener tablas son:
a) Troceado por escuadración, donde se obtiene una pieza prismática se sección cuadrada para vigas o columnas (Figura 2)
b) Troceado en planchas, se realizan cortes paralelos y apenas deja residuos. (Figura 3)
c) Troceado al cuarteo, sacando 4 piezas con 2 cortes perpendiculares y diametrales. (Figura 4 y 5 )
d) Troceado holandés, efectuado por cortes paralelos y en sentido radial a las 4 piezas del cuartero. (Figura 6)
e) Troceado en malla o hilos encontrados, utilizado en árboles de grandes dimensiones. (Figura 7)
f) Troceado rotatorio o rebanador deslaminando la madera con una cuchilla. g) Método Cantibay, utilizado para eliminar el corazón si está marchito.
h) Hilos paralelos, usado en maderas de baja calidad dando tablas de igual anchura y sin corteza.
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3.1.5.SECADO
Para el buen uso se secará la madera hasta alcanzar el equilibrio higroscópico con el ambiente. La savia lleva materias susceptibles de fermentar y estropea la madera. Con el secado se reduce el peso, se ahorra en transporte, se incrementa la resistencia a los esfuerzos, reduce la posibilidad de ser atacada por hongos, insectos y favorece su mecanizado.
Hay 3 tipos de secado: natural, artificial y mixto.
a) Secado natural.
El más antiguo y sencillo pero necesita mucho tiempo. Se apila la madera aislada del suelo, dejando entre ellas espacios para que circule el aire y se protege de la lluvia. Las maderas deben moverse con frecuencia y no estar iluminadas directamente para no rajarse.
b) Secado artificial.
Elimina antes la humedad y tiene mejor control que el natural. Algunos métodos son:
Secado por inmersión, el agua corre longitudinalmente al tronco sacando la savia
Secado por vaporización, con vapor de agua a 80-100 ºC.
Secado por aire, con aire caliente a 50 ºC.
Secado con ozono, al pasar una corriente de aire ozonizado, dando un secado perfecto.
Secado por calentamiento eléctrico, por condensadores de corriente alterna a alta frecuencia.
c) Secado mixto
Una vez secado naturalmente hasta el 20-25 %, se seca artificialmente, donde se combinan los dos métodos.
Los efectos de secado son: Deformación por contracción, Curvado y alabeado y Contracción longitudinal.
3.2. MADERAS PREFABRICADAS
La madera bruta a veces no puede darnos el tamaño y características del material que necesitamos y por eso se fabrican las maderas prefabricadas de dimensiones y grosores variados. Tienen la ventaja de ser de buena calidad, tener alta gama de revestimientos y es más barata. Existen los distintos tipos:
3.2.1. MADERAS CONTRACHAPADAS
Es la más antigua de las prefabricadas, se obtiene por las capas desenrolladas por una cuchilla que las pela y después se pegan. Las distintas capas se encolan y con grandes prensas fraguan y quedan rígidas. Después se cortan y se pulen. Las colas son a base de resinas como el formaldehído de fenol. El número de hojas depende del grosor que queramos, pero siempre impares para que la dirección de las vetas sea igual en las 2 caras.
3.2.2. MADERA PRENSADA
Formada por grupo de listones recubiertos por ambos lados con chapas de madera. Las chapas son bastante anchas (de 1 a 3 mm.). La madera prensada es muy estable y plana.
3.2.3. CONGLOMERADOS
Se elaboran a partir de la pulpa de la madera bajo presión y alta temperatura. De grosor de 2, 3 o 6 mm. Pueden tener distintos acabados.
3.2.4. AGLOMERADOS
Se elaboran por las virutas de madera unidas con cola en relación 9 a 1 respectivamente. La cola puede ser formaldehído de urea, de melanina o fenol. Suelen ser el más estable de los prefabricados, aspecto visual poco decorativo y se suele plastificar por ambas caras.
Las ventajas: dimensiones considerables, no tiene defectos que originen desperdicios, no le atacan las enfermedades y dureza mediana.
Inconvenientes: sensible a los cambios de humedad y calor, y su resistencia al atornillado merma en función de la cola de unión.
La obtención del aglomerado sigue los procesos de: descortezado, trituración, secado, mezcla, prensado a Temperatura entre 160-200 ºC, y acabado. Se suelen chapar de láminas de maderas nobles o con laminado plástico tipo formica.
3.2.5. TABLAS LABRADAS
Son tablas moldeadas a máquina. Se usa para entarimados, revestimientos de paredes, rodapiés, molduras de cuadros, etc.
3.2.6. LAMINAS DE PLASTICO
Es una mezcla de papel impregnado con resinas de formaldehído bajo presión y temperatura. Su nombre comercial es la formica, de espesor mas común 1.5 mm.
3.2.7. TABLEX
Está fabricado con fibras de la madera a las que se somete a gran temperatura y presión, donde no se emplea pegamento sino que es la lignina la que lo hace.
3.2.8. DM.
Está compuesto por fibras de madera a las que previamente se les ha quitado la lignina, después se le añade resina sintética y se prensan hasta que seca.
4. ACABADOS Y TRATAMIENTOS DE LA MADERA
4.1. ACABADOS
Es el tratamiento final que se da a toda pieza de carpintería o ebanistería para prevenirla de los agentes climatológicos, físicos, químicos y organismos, así como de suciedad y líquidos.
PULIDO.
Se pulen para hacer desaparecer las asperezas, astillas, etc, antes de cualquier tratamiento superficial. Se puede hacer a mano con cepillo de pulir, o con cuchillas o papel de lija o a máquina con lijadoras fijas o portátiles. PINTADO.
Son mezclas líquidas generalmente coloreadas que forman una película opaca. Está formado por los pigmentos sólidos y el aglutinante, dando un tono mate o brillante.
Los pigmentos son cuerpos sólidos finamente pulverizados solubles en el aglutinante, con misión de dar color, consistencia y protección contra la humedad.
Según su color pueden ser pigmentos
Blancos, como el albayalde
Rojos, como el mimio de plomo
Amarillos, como el amarillo de cromo, etc.
Los aglutinantes llevan en suspensión los pigmentos y pueden ser volátiles dando capa rugosa y mate, o no volátiles dando capa lisa y brillante.
A las pinturas se les añade secantes para acelerar la oxidación y polimerización de los aceites vegetales. Los secantes están formados por mímio, acetato de plomo, etc. Antes de pintar se tiene que limpiar y se empasta los poros y grietas. La pintura se da con pinceles, brochas, rodillos o con pistolas aerográficas (reumáticamente). Algunas pinturas son: al óleo, al esmalte, bituminosas, a la cera, al barniz, ignífugas, etc.
TEÑIDO.
Modifica el color de la madera, no protege ante la humedad y mantiene el aspecto de las fibras. Se hace mediante tintes y dan color a la madera, ocultan algún defecto, iguala tonalidades y da más vistosidad. Los tintes son materiales colorantes, ya sean minerales o químicos, disueltos en disolventes (alcoholes, aguarrás, etc). Se dan con brocha o pinceles de diferentes tamaños. Los tintes más usados son el baño de nogal, betún de Judea, tintes rojizos, negros y grises.
ENCERADO
Sirve para dar brillantez a los trábalos y preservar la madera. Están formadas por ésteres de ácidos grasos, alcoholes, ácidos libres e hidrocarburos de elevado punto de fusión.
Hay 3 clases de ceras:
Animales, es una secreción de la abejas amarilla y que se puede decolorar con agua oxigenada.
Minerales, que proceden de la destilación del petróleo.
Vegetales, como la carnauba.
Como disolvente se usa el aguarrás, se mezcla la cera y el disolvente mediante baño maría y se extiende la cera antes del enfriarse.
BARNIZADO.
Los barnices son líquidos que dan una superficie lisa, incolora, continua, brillante que las protege de agentes atmosféricos (humedad, etc). Las cualidades de un barniz son: desecación rápida, brillantez permanente, conservar la flexibilidad, y no perder la dureza a la intemperie.
Los barnices están formados por resinas, gomas o ceras disueltas en disolventes volátiles y colorantes. Se aplica por brocha o pincel. Primero transversalmente y luego longitudinalmente a la fibra.
4.2. TRATAMIENTOS
Algunos tratamientos son:
Secado: para reducir la humedad evitando la aparición de grietas.
Tratamiento contra insectos xilófagos (termitas, carcoma, etc.) con sulfato de cobre. Tratamiento para reducir la inflamabilidad, con fosfato y sulfato amónico.
Vaporizado, para que se agriete menos y se pueda moldear fácilmente
Curvado, para el empleo en embarcaciones, instrumentos musicales, ablandando a 100-140 ºC.
Metalización, impregnación de metales fundidos para evitar los cambios de volumen por la humedad. Hace perder combustibilidad y gana resistencia.
En general, los tratamientos permiten su resistencia a la intemperie, ataque de hongos, y de insectos, así como a las radiaciones solares.
Las principales sustancias son:
Sulfato de cobre que destruye hongos.
Cloruro de cinc para mejorar el pintado
Azufre derretido o creosota para resistir la intemperie.
Otras.
5. CONCLUSIÓN
Como conclusión reseñar el amplio abanico de empleo que tiene la madera, así como la importancia que tiene en decoración y amueblado rústico. De ahí la importancia de que exista en el currículo de ESO y Bachillerato.
Como hemos visto es una fuente inagotable haciendo uso razonado de ella y para su consumo tenemos que hacer unos tratamientos de prefabricado a la madera en bruto.
Para finalizar no basta con obtener la madera en bruto o prefabricada, sino que hay que hacerle unos tratamientos de acabado para que quede protegida y se prolongue su vida útil.