Caterina Forno: Construcción 2011

Archivo:CFRensambleformón7.jpg

Apuntes sobre la madera

Caracterísiticas y definiciones

• Peso: una madera pesada varía entre 0.710kg y 1.340 kg por dm cúbico. Una madera liviana varía entre 0.350kg. y 0.710 kg por dm cúbico.

Un decímetro cúbico equivale a un litro. Un litro de agua pesa 1 kg. Por lo tanto las maderas livianas flotan. Las maderas pesadas que pesan más de un kilo, se hunden en el agua. El peso de la madera varía según el grado de humedad. El grado óptimo de humedad para la carpintería es de un 7% de humedad en el palo. Es en este porcentaje donde se mide la estabilidad dimensional.

• Dureza: la dureza es relativa al clima y depende de la dirección de la fuerza con respecto a la fibra. Además depende de la dureza de la herramienta con la que se está trabajando.

• Resistencia al acerrado: Se mide en el corte perpendicular al largo del tronco. Las categorías son: maderas fáciles de acerrar y maderas difíciles de acerrar.

• Hendibilidad: Las maderas se dividen en fáciles y difíciles de hendir. Si se coloca una cuña y la madera se abre, se dice que es una madera fácil de hendir.

Las maderas de fibra recta, normalmente, son más fáciles de hendir que aquellas que no.

• Flexibilidad y elasticidad: los árboles jóvenes y recién apeados son más flexibles y más elásticos. Las maderas maduras son más rígidas y no admiten fuertes sacudidas ni excesivas cargas. (el roble es una excepción. Es menos flexible al madurar, peor no pierde su capacidad de carga).

Para darle flexibilidad a la pieza se trata con vapor de agua. De este modo la madera se hidrata de manera homogénea. Luego de realizado este proceso, al secarse, la madera queda más dura que antes de iniciar la hidratación.

• Resistencia: a mayor humedad (o capacidad de absorber agua), su resistencia es menor. La madera, mientras más tiempo está almacenada, adquiere mayor resistencia.

Cuando una madera posee una menor capacidad de absorber agua, significa que es una madera más compacta. Contrario a lo que ocurre , por ejemplo, con el pino. La madera posee más resistencia a la tracción que a la compresión. Los nudos y otros defectos de la madera reducen la resistencia.

• Dilatación: La dilatación de la madera a causa del calor es prácticamente nula. La dilatación a causa de la humedad es insignificante en el sentido de la fibra, sin embargo sí afecta en el sentido perpendicular a ésta.

• Tenacidad: Es la capacidad de mantener la forma. Cuanto más vieja y más seca la madera, aumente su tenacidad.

• Facilidad de trabajo: Depende directamente de la herramienta que se use. Depende, también, de el modo en que se utiliza la herramienta. Luego, cada herramienta tiene, además, distintas velocidades (RPM: revoluciones pro minuto).

• Duración: las maderas se dividen entre maderas malas, de escasa, de mediana y de mucha duración. Son relevantes el secado, y el lugar atmosférico.

Estudio sobre la madera

Raulí

Principales características: La Madera del raulí posee un duramen homogéneo en cuanto a su color, éste es café / rosado pálido. Por otro lado, su albura posee un color rosado más blancuzco. Su textura es homogénea debido a que es muy fina. Su vetado es suave. Es una madera resistente y estable. Por lo mismo es de larga durabilidad. Los anillos de crecimiento se pueden delimitar, son medianamente notorios. Los anillos son regulares y delgados. Su madera es de grano fino, menos durable y más liviana que la del roble.

Laurel

Principales características: El laurel es una madera de color amarillo verdoso. Dentro del árbol, existe una marcada diferencia entre el duramen (o médula) y la albura. La primera es más amarilla, mientras la segunda presenta un color grisáceo verdoso pálido. (la madera se oscurece levemente al secarse). Presenta una apariencia aceitosa algo cerosa, posee una suave fragancia. Su tono pareciera ser tornasolado. La madera es brillante y tiene un leve aroma.

Su textura es homogénea, ya que su vetado es principalmente liso. Los anillos de crecimiento, debido a su homogeneidad, curso regular, y delgadez, son poco notorios y difíciles de delimitar.

El peso del laurel es medianamente ligero. Posee elasticidad, y es una madera de mediana dureza debido a su ligera densidad. Su fibra es casi recta.

Apuntes sobre construcción formal

Conceptos y procesos fundamentales

• Preciso/exacto: Toda construcción tiene márgenes de juego de las particularidades. Considerando este margen, un objeto es más preciso cuanto menor es el MJP. La precisión es el objeto con su mínimo margen, sin embargo, un objeto es exacto en cuanto se halla dentro del margen que admite el propósito.

• Factores que inciden en el MJP:
  • La homogeneidad de la materia: Cuanto más homogénea es la materia, menor es el margen de juego de las particularidades. (un cubo de vidrio es siempre más preciso que un cubo de greda en cuanto a su condición de ser cubo).
  • Las características del medio impresor: Ésta puede encontrarse en la matriz o en la guía del medio impresor. (Un corte en línea recta será siempre más preciso con cuchillo cartonero, utilizando una regla como guía, que un corte con tijeras a mano alzada)

• medio impresor: el medio impresor se conforma por la matriz, la guía y la energía
  • Incidencias del medio impresor: Incide en cuanto a la precisión que posee (un serrucho con más dientes es más preciso que uno con menos). También incide en la "simplicidad" con la que opera (un compás es más preciso que una regla para hacer círculos, ya que la medida se le da al medio impresor una sola vez).

• Materiales formalmente capaces: El medio impresor que se emplee determinará la propiedad formal que se aprovecha dentro de la gama de posibilidades. El material tiene una potencialidad de forma que, mediante el medio impresor, puede llegar a convertirse en esa forma. Los materiales son capaces de asumir una gama de formas y no otras

• Propiedad de conformidad: Un objeto conformado se obtiene cuando el material adquirió la totalidad de la forma del propósito. (La pieza lista para la etapa de montaje). Se denomina pieza cuando al objeto sólo le queda montarse.

Proceso manual y forma del ensamble

Sobre el proceso

Proceso no-mecanizado

Para realizar el ensamble de manera artesanal, se utiliza formón y martillo. De este modo, se van sacando pequeñas capas del palo de madera, lo que permite, finalmente, realizar un ensamble a media madera que contiene distintos ángulos en su interior. La matriz que contiene el formón y que imprime en la madera, es una línea recta, dependiendo de su tamaño la ranura que deja es más o menos larga. Para este ensamble se puede utilizar un formón de máximo 20 mm. Sin embargo, para dar prolijidad a los bordes, se utiliza un formón de 3 mm (el más pequeño que existe). Esto permite dar terminación a los ángulos agudos que contiene el ensamble. Las guías para utilizar el formón son su mismo mango o puño que, al moverlo, de da distintas direcciones al filo. El martillo transmite la energía para realizar el ensamble. Por otra parte, para medir, se utilizan instrumentos de medición de ángulos y longitudes.

Formón: El formón sirve para realizar empalmes en la madera. Su ancho va de 3 mm a 50 mm. Éstos constan de una hoja de acero, un cuello, un reborde, arma y un puño o mango.

Proceso mecanizado

Para realizar este ensamble con máquinas eléctricas, se utiliza una máquina fresadora. La fresa utilizada debe ser cilíndrica, ya que el corte es perpendicular al palo. Todo lo relativo a la forma de la fresa utilizada es la matriz que se imprime en el material. En este caso la perforación cae en línea recta (se utiliza una fresa para ranurar).

Por otra parte, el tamaño de la fresa debe ser el menor posible, de modo que sea capaz de seguir los perfiles agudos que contiene el ensamble. A pesar de lo delgada qe pueda ser la fresa, al trabajar de manera cilíndrica, los bordes quedaran redondeados. Éstos deben ser repasados con un formón para definir las esquinas de los ángulos.

Las guías van haciéndose más complejas a medida que la herramienta utilizada es más compleja. Lo que en el proceso artesanal se utiliza como forma de medición, en el proceso mecanizado son parte de las guías. La fresadora permite establecer guías de profundidad y de distancia. Para este ensamble se utiliza principalmente la guía de profundidad. Se fija la tupí en un nivel, lo que permite que la matriz trabaje sobre un solo plano horizontal. Para las partes del ensamble que son paralelos a uno de los lados del palo de madera, se utiliza la guía que genera un tope en la distancia que recorre la tupí. De este modo, la distancia de este borde del ensamble a uno de los lados del palo, es uniforme.

Proceso computarizado

Dentro de las fresadoras, existe la tupí automática de brazo superior. Esto significa que la tupí de brazo superior funciona a través de un sistema llamado “control numérico”. El sistema de control numérico funciona mediante la programación de datos en sistemas de coordenadas. De este modo, a pesar de que la matriz continúa siendo la fresa misma que se le coloca a la máquina, la cual, para realizar este ensamble, debe tener las mismas características que en una tupí que funciona sin control numérico, las guías cambian radicalmente. Las guías se desprenden completamente de la intervención de la persona y actúan por su cuenta. Éstas son incorporadas indirectamente por medio de un computador. Las guías son más el “cerebro” de la máquina, que las “manos” de la herramienta. De manera más directa, las guías que utiliza la fresa de control numérico por computadora son una base de apoyo horizontal sobre la cual se coloca la madera y los ejes que permiten desplazar la matriz en los distintos planos cartesianos.

Sobre el ensamble, la forma

En ensamble se utiliza específicamente para marcos dentro de muebles. Este ensamble se caracteriza por tener buenas cualidades técnicas, sobre todo en el sentido de cómo actúan las fuerzas dentro de él.

Este ensamble resiste la compresión y la tracción, sin embargo, al ser un ensamble a media madera, no tiene topes hacia delante o hacia atrás, por lo que no resiste a la torsión.

Debido a sus ángulos interiores, el palo colocado de manera horizontal, resiste fuerzas verticales, y el palo puesto de manera vertical resiste, a su vez, la fuerza horizontal. Por este motivo, el ensamble se utiliza frecuentemente en marcos que sostienen planchas (peso) sobre él, o para marcos que mantienen unidas dos planchas que tienden a abrirse.

Otra de las características importantes de este ensamble es que, al ser a media madera, queda oculto por un lado de la madera. El ensamble, a pesar de que en la mayoría de los casos se deja expuesto, puede dejarse en la parte interior del objeto y mostrarse únicamente la unión de un canto de la madera con otro.

Proceso mecanizado: ensamble trabado a inglete

Para comenzar:

Antes de comenzar el ensamble se coloca en la tupí una fresa apropiada para los cortes que se necesitan realizar. Para cambiar la fresa se saca la tuerca (1) ubicada en la parte inferior de la fresadora (2) y según el grosor de la fresa, se cambia el soporte interno. En este ensamble se utilizan dos fresas con diferente diámetro, por lo que al cambiar la fresa, se cambia también el sujetador. Luego de colocar la fresa se aprieta la tuerca (1).

Guías permanentes

Guía de profundidad

Dentro de las guías presentes en cada corte se encuentra la guía de profundidad. Para ajustar la profundidad se baja la tupí hasta la altura deseada (3) (que se marca a un costado en centímetros). Al bajar a la marca puesta, o a los milímetros deseados, se fija esta profundidad (4). En este caso, la tupí tendrá dos alturas: una para la pieza uno y otra para la pieza 2.

Guía de distancia

La segunda guía que se utiliza en cada uno de los cortes, es la fuía de distancia. Se coloca por el lado de la tupí una estructura que permite hacer cortes en línea recta (5). Esta guía se desplaza hacia el lado según sea necesario y se ajusta a la distancia que se quiera realizar el corte (6). Para este ensamble, cada corte requería una posición diferente de la guía. El lugar para deslizar la guía varía en los distintos intentos.

Construcción pieza 1

Proceso constructivo relativo al orden de las operaciones

Imágenes de la primera prueba

En cuanto al orden en que se realizan las distintas operaciones, lo primero a realizarse es el controno de la figura, de modo que al sacar lo que está al rededor, no se comprometa el perfil dibujado. En una primera prueba, se va sacando lo que queda entre los bordes antes de realizar todos los cortes que delinean la forma, lo que produce pequeñas entradas que se pasan de la forma marcada. (7)

En una segunda prueba, en cambio, se comienza la pieza delineando todo el borde de la figura que conforma el ensamble. Esto asegura que las líneas que conectan con la otra pieza serán regulares y rectas.

Otro aspecto relativo al orden se presenta una vez delineada la figura del ensamble. Para sacar el resto y terminar la pieza a media madera, en una primera prueba se retira la madera desde atrás hacia adelante (9), quedando finalmente irregularidades en la parte superior del palo, ya que la fresadora no tiene suficiente superficie de apoyo para realizar los últimos cortes (10).

En la segunda prueba, una vez delineada la totalidad del borde de la figura, se retira el excedente desde el borde superior del palo hacia adentro (12). Al finalizarse la pieza, el dibujo a media madera queda plano, ya que la fresadora cuenta siempre con una base de apoyo.

Imágenes de la segunda prueba

Proceso constructivo relativo a las guías utilizadas

Imágenes primera prueba

En cuanto a las guías utilizadas en el proceso de construcción del ensamble, en una primera prueba, se utiliza como guía el canto del mismo palo a cortar. Sin embargo, la guía de distancia de la tupí posee un sacado en el centro, por lo que el apoyo en el canto es mínimo. Además, mientras se desliza la guía, ésta alcanza a salir del canto, lo que produce un salto y una irregularidad en la distancia a la cual se realiza el corte. El perfil no queda delineado en línea recta (14).

En la segunda prueba no se utiliza únicamente el canto del palo, sino que se agrega un trozo (a escuadra) (17), el cual acompaña a la guía, la cual no se sale del canto y el corte queda recto.(18)

Con la guía que se colocó clavada a la mesa, quedan resueltos los cortes ortogonales (18), sin embargo la pieza posee dos cortes diagonales. En una primera prueba no se utiliza guía alguna para los cortes diagonales(16), exceptuando las marcas en la madera que delinean la forma del ensamble (15).

En cambio, en la segunda prueba, se utilizan los mismos palos que conforman el ensamble como guía. Se corta el lado opuesto al ensamble en un ángulo de 45°, luego se alinean ambos palos (se colocan de manera paralela). De este modo, la guía de distancia pasa por el palo colocado a un lado y sigue la línea recta del lado cortado en diagonal (19).

Imágenes segunda prueba

Construcción pieza 2

Proceso constructivo relativo al orden de las operaciones

Imágenes primera y segunda prueba

La pieza nùmero dos se realiza tres veces. En la primera prueba los cortes se realizan con caladora. Al ser este el primer corte, la pieza queda con la figura del ensamble (20). Sin embargo, dado que se estaba utilizando de guía el canto del palo, no se puede seguir realizando la pieza, la que el canto ya no es una lìnea recta para hacer el corte a media madera.

En la segunda prueba de realización de la pieza, se corta primero la media madera para luego realizar la forma. Sin embargo se corta sin haber delineado el borde en una primera instancia, por lo que al realizar reiterados cortes, el límite de la figura del ensamble queda desdibujado(22).

En la tercera prueba, se realiza primero el corte a media madera (al igual que en la segunda) sin embargo se comienza delineando el límite del ensamble (24), para luego ir cortando desde el canto hacia adentro en el palo, para tener más superficie de apoyo para la freaadora (25) (lo mismo que ocurre en la pieza 1).

Luego de realizado el corte a media madera, se continúa con la figura del ensamble, ésta se realiza con la misma fresadora.

Imágenes segunda y tercera prueba

Proceso contructivo relativo a las guías utilizadas

Imágenes de la primera y segunda prueba

La primera de las tres pruebas se realiza con sierra caladora. Para su uso no se emplea ninguna guía. Los bordes de la figura del ensamble quedan irregulares, ya que no hay nada que obligue a la sierra a seguir una línea recta (26).

En la segunda prueba se realiza el corte a media madera con tupí, sin embargo la figura vuelve a delinearse con caladora. La altura del ensamble es homogénea, pero la unión de los lados no, ya que éstos siguen siendo irregulares en la pieza dos (28).

En la tercera se realizan todos los cortes con fresadora, y se utiliza una guía externa para marcar la línea del límite del corte a media madera. Se utiliza una madera aparte del canto del mismo palo para el recorrido de la guía (29.

Para realizar los cortes de la figura del ensamble se utiliza la fresadora con las mismas guías que se utilizaron en la pieza 1.

Para los cortes ortogonales, se utiliza una pieza martillada a la mesa que ayuda a darle continuidad a la guía. Para los cortes diagonales se utiliza la pieza 1 (que en la parte inferior posee un àngulo de 45ª) y a través de su canto se desliza la guía.

Finalmente a ambas piezas se les hace una terminación con formón para angular las esquinas redondeadas por la fresa.

Imágenes de la segunda y tercera prueba

Imágenes digitales del ensamble

Vistas frontales

Vistas icométricas

Procesos seriados: procesos llevados a cabo por el taller

Claustro pleno

Para la información del proyecto en general ir a Construcción DO - 2011

Para el claustro pleno, realizado anualmente en la universidad, se interviene el edificio de casa central en dos puntos: la caja de escala y el interior del salón de honor.

Proceso de medición

Para comenzar las faenas, se comienza con la medición del lugar. De este modo se obtienen las dimensiones que tendrá cada intervención. En esta parte del proceso se dan las medidas del espacio y se fotografían los lugares que sostendrán la intervención.

Luego de obtener las fotografías del lugar, éstas de aclaran e imprimen para intervenir las imágenes con dibujos y armar la idea en una base real del lugar y espacio.

Una vez definida la forma, luego de diferentes pruebas, se establecen las medidas de las partes de los objetos. Todas ellas considerando la medida del espacio en que irán colocados. Al definir las medidas es posible realizar una matriz y comenzar el proceso seriado.

Establecer la matriz es la primera característica fundamental del proceso seriado. Ésta permite obtener repetidamente el mismo resultado realizando la medición una sola vez. En este momento el proceso es indiferente a la persona que otorga la energía, ya que la matriz permite realizar la misma pieza sin importar quién esté detrás de este proceso.

Muestrario de maderas y ensambles

Para la información del proyecto en general ir a Construcción DO - 2011

Dentro de los muestrarios de ensambles, se decide colocar, detrás del ensamble mismo, el dibujo del plano de éste. De este modo, se entiende el interior de la junta y se comprende cómo armarlo en caso de encontrarlo separado. Para realizar los planos, se miden los ensambles y se dibujan en inventor. Posteriormente los planos se exportan a PDF para ser impresos, fotocopiados, y traspasados al trupán con piroxilina.

Planos de ensambles

Finalmente, los dibujos se utilizan también para colocar, frente a la exposición, láminas explicativas que muestran los ensambles y hablan de los usos de éstos y de las maderas apropiadas para utilizar en cada uno.

Proceso mecanizado y seriado. Visita a Ignis Terra

El total de la producción se realiza en madera de Lenga (blanca, rosada y café) importada de Tierra del Fuego.

La planta se divide en 3 áreas: -Preparación -Elaboración -Control de calidad

Preparación

Se generan los componentes a nivel de producto básico (con medidas nominales). Esta área se provee por el área de bodega de madera. Se elaboran productos EGP: Edge Glue Panel. El ancho máximo de las planchas es de 1,20 m. (el ancho de la máquina). Si es necesario realizar una plancha mayor se hace manualmente.

Proceso

• 1- Madera "en bruto"
• 2- Trozado (da el largo nominal de la pieza)
• 3- Màquina Rip (da el ancho nominal. Al salir de la rip se pre-arma el panel según colores, etc. El control lo hace el operario)
• 4- Prensa (se prensa el panel)

Hasta este punto se trabaja con medidas nominales

• 5- Regruesadora (Se lija y se le da el espesor definitivo)
• 6- Escuadradora doble (se le da el largo y el ancho definitivo)

Desde este punto las planchas son enviadas directamente a control de calidad o se envían al área de elaboración, después de la cuál irán a control de calidad.

Elaboración

En el área de elaboración se le da la medida final al producto básico. Aquí se utiliza la moldurera para los perfiles, marcos, etc. Ésta máquina acepta un ancho máximo de 20 cm. y un largo mínimo de 2,5 m.

También se utiliza la escuadradora, la CNC o router para los diseños más elaborados.

Conclusiones finales de los distintos procesos

Luego de haber tenido la experiencia y conocer los distintos tipos de procesos, ya sea manual, mecanizado o mecanizado-seriado, se pueden obtener ciertas conclusiones de cómo van variando distintos aspectos a medida que se complejiza el proceso mismo.

Conclusiones relativas a las guías y matrices

Si bien es cierto que la guía es más compleja en la medida en que el proceso se torna más automático, la matriz no sufre tal cantidad de variaciones. En el caso de la matriz, tiende a cambiar el tamaño, o el material, pero las características del medio impresor deben ser siempre las mismas. Sin importar la escala a la que se trabaje, ni la industrialización del proceso, la forma que debe lograr la matriz no varía (considerando que se quiera realizar el mismo objeto a través de distintos procesos). Por ejemplo en el caso de las router, la matriz de la fresadora manual consiste en una fresa que funciona del mismo modo que la fresa utilizada en una CNC.

Cambia el soporte de la matriz, para que ésta funcione dentro de la herramienta necesaria, sin embargo, el cómo se soporta la matriz forma parte de la guía. La guía va cambiando todos sus aspectos. No sólo se vuelve cada vez más compleja, sino que además va cambiando el medio por el cuál obtiene energía, y cambia la relación que tiene la máquina con la persona. La persona va tomando distancia del proceder de la máquina a medida que la guía es más compleja.

Mientras que cuando se realiza un trabajo de manera no-mecanizada se está en contacto directo con la guía (el formón, por ejemplo), en las router de control numérico el contacto se realiza mediante una computadora que transmite la información.

Archivo:CFRensambleformón10.jpg

Conclusiones relativas al orden de los procesos

Archivo:CFRensambleformón5.jpg

Al igual que lo que ocurre con las guías, el orden de los procesos, a medida que se mecaniza de modo de realizar una operación, son cada vez más relevantes para la ejecución de un objeto o pieza.

Cuando el proceso no es mecanizado, se puede ir cambiando el orden de las operaciones a medida que se trabaja. Se puede realizar una operación a la mitad y continuar con otra, etc. A medida que se mecaniza el proceso, el orden debe ser cada vez más claro. Si bien al trabajar con la fresadora manual, el orden en que se realizaban las operaciones es fundamental; en una industria se depende completamente de éste.

La diferencia fundamental de la importancia del orden, radica en si es posible o no realizar la pieza o el objeto cambiando este orden.

En el caso del trabajo con formón, el orden puede variar en medio del proceso sin producir grandes cambios en el resultado. Por otra parte, en el trabajo mecanizado las mismas partes de las piezas hacen de guías. En el caso de cambiar el orden de las operaciones se debe buscar una guía independiente al palo mismo (implica un cambio que tiende a abarcar más en la totalidad del proceso). En este último caso el cambio en el orden genera cambios considerables en la pieza final.

Luego, en el caso del proceso mecanizado y computarizado, el orden de los procesos juega un rol fundamental. El orden determina la forma final, y se torna tan importante que el diseño debe considerar una "hoja de ruta" dentro de la serie de operaciones, para establecer el camino que debe seguir la pieza.

La importancia que adquiere el orden se relaciona, también, con lo reversible que puede ser el cambio en dicho orden. En el caso de ignis terra, si se le da forma a cada palo, y luego se genera una plancha, la máquina que pega las planchas, al no poseer la facultad de variar la medida, no podría pegarlas. Por lo que el cambio en el orden se torna irreversible. Al realizar un proceso a mano, no existe un máximo ni un mínimo permitido, queda a voluntad de la persona, por lo que los cambios en el orden de los procesos son fácilmente reversibles.