Análisis de Materiales: Madera
Título | Análisis de Materiales: Madera |
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Alumno(s) | Francisca Feliú |
Libro: Trabajos en Madera. Editorial Albatros. Autores: Albert Jackson y David Day
Tipos de Madera
Existe una gran cantidad de tipos diferentes de madera con numerosas propiedades y características individuales para diversos propósitos y métodos de carpintería. Estas maderas pueden ser clasificadas en dos categorías: madera blanda y madera maciza.
Los orígenes de la madera
Los árboles no sólo contribuyen a controlar el clima sino que también proporcionan hábitats para una gran cantidad de plantas y seres vivos. Los productos derivados de los árboles varían desde alimentos naturales hasta extractos utilizados en la fabricación de productos, como caucho y artículos farmacéuticos. Cuando son talados y se convierten en madera, los árboles proporcionan un material infinitamente adaptable y universalmente útil.
Identificación de la madera
Examinar las células permite identificar la madera cortada, como madera blanda o maciza. La estructura celular sencilla de las maderas blandas está compuesta, principalmente, por células traqueidas que proporcionan la conducción inicial de la savia y el sostén físico. Estas estructuras forman hileras radiales regulares y conforman la estructura principal del árbol.
Las maderas macizas poseen una menor cantidad de traqueidas que las maderas blandas; en cambio, presentan vasos o poros, que conducen la savia y fibras, que proporcionan el sostén.
Crecimiento de los árboles
Una capa delgada de células vivas entre la corteza y la madera, denominada cámbium, se subdivide cada año para formar nueva madera del lado interno y floema del lado externo. A medida que aumenta la circunferencia interna del árbol, la antigua corteza se desprende y el floema forma una nueva corteza. Las células del cámbium son débiles y tienen paredes delgadas; en la estación de crecimiento; la corteza puede quitarse con facilidad.
Estructura de la madera
1.Corteza: Capa de protección externa de células muertas. El término "corteza"puede incluir, además, el tejido interno vivo.
2.Floema: Tejido interno de la corteza que conduce los nutrientes sintetizados.
3.Capa de cámbium: Capa delgada de tejido de células vivas que forma la madera nueva y la corteza.
4.Albura: Madera nueva cuyas células conducen o almacenan nutrientes.
5. Anillo de crecimiento anual: Capa de madera formada durante un período de crecimiento, compuesta por grandes células de madera temprana y pequeñas células de madera tardía.
6. Células radiales: Láminas de células radiales que conducen los nutrientes en forma horizontal; también denominadas "radios medulares".
7. Duramen: Madera madura que forma la columna vertebral del árbol.
8. Médula: Núcleo central del árbol. Puede ser débil y, con frecuencia, sufre ataques fúngicos y de insectos.
La madera temprana es la parte rápida del anillo de crecimiento anual que se desarrolla en primavera. La madera tardía crece más lentamente durante el verano, con células más gruesas.
Propiedades de la madera
En una gran cantidad de proyectos de carpintería, la textura y el color del diseño de la veta son los dos factores más importantes al elegir las madera. A pesar de que poseen la misma importancia, las características de trabajo y resistencia son, con frecuencia, consideraciones secundarias y, cuando se utilizan laminados, la apariencia es todo.
La veta
La masa de estructura celular de la madera constituye la veta, que sigue al eje principal del tronco del árbol. La disposición y el grado de orientación de las células longitudinales crean diversos tipos de vetas.
Las vetas irregulares y onduladas forman una variedad de diseños en la madera de acuerdo con el ángulo de la superficie y la manera en que la luz refleja la estructura celular. Las tablas con estos tipos de configuraciones son particularmente adecuadas para los enchapados.
El dibujo
El término "veta" también se utiliza para describir el aspecto de la madera; no obstante, en realidad, hace referencia a una combinación de características naturales conocidas en conjunto como "dibujo". Estas características incluyen la diferencia de crecimiento entre la madera temprana y la madera tardía, la forma en que se distribuye l color, la densidad, la disposición concéntrica o excéntrica de los anillos de crecimiento anual, el efecto de las enfermedades o los daños, y la forma en que se convierte la madera.
Uso del dibujo
Cuando los troncos de los ;arboles se cortan en forma tangente, las placas serradas tangencialmente presentan un diseño en forma de U. Cuando el tronco es cortado en forma radial o en cuartos, la serie de líneas paralelas produce, por lo general, un diseño menos característico.
La textura
La textura se refiere al tamaño relativo de las células de la madera. Las maderas con textura fina tienen células poco espaciadas, mientras que las maderas con textura gruesa presentan células relativamente más grandes. La diferencia de textura entre la madera temprana y la tardía resulta importante para el carpintero, ya que la madera temprana de menor peso es más fácil de cortar que la madera tardía más densa. Por lo general, las maderas con anillos de crecimiento de textura pareja son las más sencillas para trabajar y aplicar el acabado.
La distribución de las células de la madera maciza puede poseer un efecto marcado sobre la textura de la madera. Las maderas "con anillos porosos", como el roble y fresno, tienen anillos de base grande y claramente definidos en la madera temprana y tejido celular y fibras densos en la madera tardía; esto hace que resulte más complicado aplicar el acabado que en las maderas "con poros difusos", como la haya.
Durabilidad
la durabilidad se refiere al rendimiento de una madera cuando está en contacto con el suelo. La madera perecedera cuenta con una durabilidad de menos de cinco años y la muy duradera, más de veinticinco años. La durabilidad de una especie puede variar de acuerdo con el nivel de exposición al aire y las condiciones climáticas.
El color de la madera
La esencia de la madera consiste en ser tan variada en sus colores como en sus dibujos y texturas. Incluso cuando está preparada, la madera continuará respondiendo a su entorno, cambiando el color o la "pátina"con los años.
Cambio de color
Los cambios más sensibles de color ocurren cuando se aplica un acabado. Las maderas macizas, que aparecen en la imagen, son muestras en tamaño natural que permiten apreciar la madera antes y después de la aplicación de un acabado de superficie transparente.
1. Maderas Blandas del mundo
La madera blanda proviene de las coníferas que pertenecen al grupo botánico de las gimnospermas, es decir, plantas con semillas expuestas. En realidad, es esta agrupación científica y no las propiedades físicas que determina qué árboles se clasifican como maderas blandas.
Por lo general las maderas blandas son menos costosas que las maderas macizas y se utilizan para la construcción, la carpintería y la fabricación de papel y fibra de madera prensada.
Cuando se convierten en tablas, las maderas blandas pueden identificarse por sus colores relativamente claros que varían desde el amarillo pálido hasta el marrón rojizo. Otras características distintivas son el diseño de la veta, creado por el cambio de color y la densidad de la madera temprana y la madera tardía.
Regiones del mundo que producen madera blanda
La mayoría de las maderas blandas comerciales del mundo provienen de países del hemisferio norte que van desde el Ártico y las regiones subárticas de Europa y América del Norte, hasta el sudeste de los Estados Unidos.
1.Bosque de coníferas 2. Bosque mixto (coníferas y árboles caducifolios de hojas anchas)
Maderas blandas de plantación
Los injertos, la fertilización cruzada y la polinización controlada con cuidado son sólo algunos de los métodos utilizados hoy en día para producir árboles de crecimiento rápido.
Cambio de color
La madera es tan variada en sus colores como en sus dibujos y texturas. Asimismo, el color se modifica con el tiempo y se torna más claro o más oscuro. No obstante, los cambios más sensibles de color ocurren cuando se aplica un acabado; incluso un acabado transparente realza y oscurece levemente los colores naturales.
Ejemplos de maderas
Abeto plateado, Pino de Kauri, Pino paraná, Pino Australiano, Cedro de Líbano, Ciprés de Nootka, Rimu, Alerce, Abeto rojo, Picea de Sitka, Pino gigante, Pino blanco de Idaho, Pino ponderosa, Pino canadiense, pino silvestre, Abeto de Douglas, Secuoya de hoja perenne, Tejo, Tuya gigante, Tsuga del Oeste
2. Maderas Macizas del mundo
Los árboles de maderas macizas pertenecen al grupo botánico de de las angiospermas, es decir, plantas de hojas anchas con floración. Esta agrupación científica determina qué árboles se clasifican como maderas macizas, pero la mayoría de las maderas macizas son más duras que las maderas blandas.
La mayoría de los árboles de hojas anchas que crecen en zonas templadas son caducifolios y pierden el follaje en el invierno; no obstante, algunos se han transformado en perennes. Los árboles de hojas anchas que crecen en zonas tropicales son, en su mayoría, perennes.
Regiones del mundo que producen madera maciza
El clima es el factor principal para determinar dónde crecen las especies. En su mayoría, los árboles de hojas anchas crecen en el hemisferio norte, con clima templado, mientras que los perennes de hojas anchas se encuentran en el hemisferio sur y en las regiones tropicales.
Entre miles de especies de árboles de madera maciza que pueden encontrarse en todo el mundo, sólo algunos cientos de ellas se talan con fines comerciales. Dado que las maderas macizas son, por lo general, más duraderas que las maderas blandas y poseen una mayor variedad de colores, texturas y figuras, son muy buscadas y costosas.
1.Bosque de perennes de hojas anchas 2. Bosque de caducifolios de hojas anchas 3. Bosque mixto de hojas anchas (perennes y caducifolios) 4. Bosque mixto (coníferas y árboles caducifolios de hojas anchas)
Ejemplos de maderas
Sicómoro europeo, Arce rojo, Arce de azúcar, Aliso rojo, Urunday, Abedul amarillo, Abedul del papel, Boj, Roble sedoso, Nogal pecanero/pacana, Castaño común, Castaño de Australia, Leño de raso, Jacarandá violeta, Palisandro de la India, Cocobolo, Ébano, Jelutong, Nogal de Queensland, Abebay, Jarrah, Haya americana, Haya, Fresno blanco, Fresno, Ramín, Lignum vitae, Bubinga, Palo de Brasil, Nogal blanco, Nogal negro, Nogal, Tulípero de Virginia, Balsa, Palo morado, Afrormosia, Plátano, Sicómoro americano, Cerezo negro, Padouk, Roble blanco americano, Roble japonés, Roble albar, Roble rojo americano, Lauán rojo, Caoba, Teca, Tilo americano, Tilo común, Obeche, Olmo americano, Olmo holandés y Olmo común
Madera Terciado
La madera terciada se fabrica con láminas delgadas de madera, denominadas chapas o laminados de construcción. Están adheridas a 90 grados, entre sí, para formar una tabla fuerte y estable; se utilizan números impares de capas para asegurar que la veta corra en el mismo sentido en la parte superior y en la inferior.
Fabricación
Se utiliza una amplia variedad de especies de madera, tanto macizas como blandas, para fabricar madera terciada. Las chapas se pueden dividir por corte o corte rotativo, en el caso de maderas blandas. Este último método es el más común.
Un tronco descortezado se convierte en una lámina continua de chapa de un grosor de entre 1,5 y 6 mm. La lámina se desbasta al tamaño requerido, luego se elige y se seca bajo condiciones controladas antes de ser clasificada como chapa de frente vista o interior. Las chapas defectuosas se emparchan y las chapas de núcleo angostas se cosen o encolan por puntos, unas con otras, antes del laminado.
Las láminas preparadas se colocan formando un sándwich encolado y se prensan por calor. La cantidad depende del tipo y grosor de madera terciada requerida.
Usos de la madera terciada
El rendimiento de la madera terciada se determina no sólo sobre la base de la calidad de las chapas sino también del tipo de adhesivo utilizado en su fabricación. Los fabricantes principales prueban sus productos de manera rigurosa, tomando muestras de partidas a través de una serie de pruebas que exceden los requerimientos de servicio. La cola de las clasificaciones para exterior es más resistente que la madera misma y los paneles fabricados con colas de formaldehido deben cumplir con una norma que regula las emisiones de este compuesto.
Las maderas terciadas pueden agruparse según el uso. Los tipos incluyen: maderas terciadas de interior (INT), utilizadas para aplicaciones no estructurales de interior; maderas terciadas de exterior (EXT), que pueden utilizarse en condiciones de exposición total o parcial de acuerdo con la calidad del adhesivo; los terciados marinos para construcción de embarcaciones; las maderas clasificadas estructurales o de ingeniería para aplicaciones donde la resistencia y durabilidad son los principales aspectos a considerar.
Clasificación según el aspecto
Los productores de madera terciada utilizan un sistema de codificación para clasificar la calidad del aspecto de las chapas de frente vista utilizadas para las tablas. Las letras no se refieren al rendimiento estructural.
Los sistemas típicos para tablas de madera blandas utilizan las letras A, B, C, C emparchada y D. La clasificación A es la mejor calidad, de corte suave y virtualmente libre de defectos; D es la clasificación de menor calidad, y tiene una cantidad máxima de defectos permitidos, como nudos, orificios, rajaduras y decoloración. La madera de clasificación A-A tiene dos caras buenas,a diferencia de las otras.
Tableros alistonados y laminados
Los tableros alistonados son una clase de madera terciada dado que poseen una construcción laminada. Se diferencian de la madera terciada tradicional porque el centro está construido con fajas de madera blanda cortadas en secciones casi rectas.
Tablero alistonado (izquierda) y tablero laminado (derecha)
Laminados
Los laminados son similares a los tableros alistonados, pero el centro está construido con fajas angostas de madera blanda, cada una de 0.5 cm de grosor, con frecuencia adheridas entre sí. Al igual que los tableros alistonados, los laminados se construyen tanto de tres chapas como de cinco chapas. Su mayor contenido adhesivo hace que el tablero laminado sea más denso y pesado que el tablero alistonado.
Tableros de fibra de madera prensada
Los tableros de fibra de madera prensada están fabricados con madera que fue desglosada hasta obtener sus fibras básicas y reconstituida para crear un material estable y homogéneo. La densidad de los tableros depende de la presión aplicada y del tipo de adhesivo utilizado en el proceso de fabricación.
Tableros macizos
El tablero macizo es de fibra de alta densidad y está fabricado con fibras húmedas prensadas a alta temperatura y presión. Las resinas naturales en la fibras son utilizadas para adherirlas.
El tablero macizo estándar tiene una cara lisa y otra texturizada. Se fabrica en diversos grosores, más ampliamente entre 3 y 6 mm, y en una amplia variedad de tamaños de paneles. Es un material poco costoso que se utiliza, por lo general, para bases de cajones y partes posteriores de armarios. Los tableros macizos con dos caras se fabrican con el mismo material que los tableros estándar, pero presentan dos caras lisas.
Los tableros macizos decorativos se comercializan como tableros perforados, moldeados o laqueados. Los tipos perforados se utilizan para pantallas y los demás, como paneles para paredes.
Los tableros templados al aceite se impregnan con resina y aceite para producir un fuerte material resistente a la abrasión que es, además, resistente al agua.
Tableros macizos: 1.Templado al aceite 2. Estándar 3. Laqueado 4. Perforado
Fibra de madera prensada de media densidad (MDF)
La fibra de madera prensada de media densidad se fabrica por medio de la combinación de fibras delgadas de madera con resinas. la mezcla se compacta en una prensa caliente y el producto final presenta una textura lisa y uniforme. La MDF se puede cortar, cepillar y moldear con facilidad, y la superficie acepta tintes, pinturas o barnices. Por lo general, el grosor está comprendido entre 3 mm y 3 cm.
La MDF estándar es ideal para carpintería de interior, como módulos de habitaciones. Los tableros resistentes a la humedad son m;as adecuados para las condiciones que se presentan en cocinas o baños. La MDF coloreada puede utilizarse para fabricar muebles y juguetes para niños. Para pantallas y revestimientos para radiadores, se comercializan paneles de MDF con orificios en una variedad de diseños modernos y tradicionales. Los proveedores especializados en paneles ofrecen MDF flexible con un lado corrugado para permitir que el tablero pueda formar componentes curvos y con forma de S.
Fibra de madera prensada de media densidad (MDF): 1. Flexible 2. Estándar 3.Coloreada 4. Perforada 5. Enchapada
Tableros de partículas
Los tableros de partículas de madera se fabrican con pequeñas astillas o virutas adheridas por presión. Por lo general, se utilizan maderas blandas, a pesar de que puede incluirse una cierta proporción de maderas macizas.
La producción de tableros de partículas es un proceso automatizado altamente controlado. La madera se convierte en partículas del tamaño requerido mediante el uso de máquinas astilladoras. Luego del secado, las partículas se rocían con resinas aglomerantes y se esparcen hasta lograr el grosor requerido, con la veta en el mismo sentido. Esta "alfombra" se prensa por calor a alta presión hasta obtener el grosor deseado y luego se efectúa el curado. Los tableros fríos se desbastan al tamaño necesario y se lijan.
Los tableros de partículas son estables y uniformes. Los tipos de tableros de partículas más utilizados por los carpinteros son aquellos de calidad interior, que se conocen comúnmente como aglomerado.
Tableros de partículas: 1. Aglomerado monocapa 2. Aglomerado tricapa 3. Aglomerado con graduación de densidad 4. Aglomerado decorativo 5. Aglomerado de fibra orientada 6. Tablero de virutas