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8/2/2019 Apuntes_Tec_Mat_y_Proc_I

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Ctedra de Tecnologa de los Materiales y los Procesos I

Facultad de Artes

Universidad Nacional de Misiones

UNaM

Apuntes de Clases

- Ao 2008 -

Profesor: Ing. Ftal. Ricardo J. Hartel

Ayudante: Dis. Ind. Mara Trmpler


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FACULTAD DE ARTES - UNIVERSIDAD NACIONAL DE MISIONES

CARRERA: DISEO INDUSTRIAL

ASIGNATURA: TECNOLOGA DE LOS MATERIALES Y LOS PROCESOS I (MaderaFibras).

PROFESOR: ING. FTAL. RICARDO JAVIER HARTEL.

CURSO: 2 AO -2008.

UNIDAD N 1

1. MADERA: es un conjunto heterogneo de distintos tipos de clulas con propiedades especficas para

el desempeo de las siguientes funciones vitales:

Conduccin de lquidos.

Almacenamiento, transporte y transformacin de sustancias nutritivas.

Sostn.

2. ARBOL:definicin

Espermatofita perenne, (esperma: semilla; fitos: vegetal) maderable, con su tronco principal de al menos

seis metros de longitud hasta las primeras ramas importantes.

2.1. FISIOLOGA DEL RBOL

De un modo general, los rboles nacen, crecen, se desarrollan y mueren como todo ser vivo. Son

generalmente muy longevos, comparados con nuestro ciclo biolgico, pudiendo llegar a vivir miles de

aos.En cuanto al funcionamiento de un rbol, primeramente debemos tener presente sus partes:

Races

Tronco o Fuste

Copa y follaje.

Para poder realizar la fotosntesis, manera en que los vegetales fabrican el alimento que necesitan, debe

competir por la luz, espacio y agua y nutrientes. Por medio del tronco y las ramas, el rbol va colocando y

copando espacio de manera de tener la mxima iluminacin posible para sus hojas.

Asimismo debe proveer a las hojas con la materia prima para la fotosntesis, agua y nutrientes (del suelo)y carbn orgnico (del dixido de carbono del aire).


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El agua y nutrientes disueltos, es absorbida selectivamente por medio de las races y conducida hasta las

hojas (decenas y hasta centenares de metros de altura) por el xilema, parte externa y mas joven de la

madera. Para que sta agua suba, es necesario un sistema de vaco o tensin, que se produce por accin

de los estomas de las hojas al realizar el proceso de transpiracin, en forma similar a como sube el agua

por la bombilla cuando tomamos mate.

H2O + CO2 + E solar = azucares (alimento) + O2.

Estos azcares o alimentos deben ser almacenados y/o distribuidos entre todos los tejidos vivos del rbol:

Races

Clulas vivas de la madera o xilema

Clulas reproductivas del tronco (cambium)

Hojas, brotes, flores y frutos

sta distribucin de alimentos es realizada por el Floema, parte interna o viva de la corteza, que envuelve

o tapiza el tronco y ramas.

Entre las acumulaciones ms importantes, (crecimiento del tronco y ramas) se hallan la Celulosa y la

lignina, que forman parte de la pared de las clulas del leo o madera. Como la mayor parte de estas

sustancias, es CARBN, extrado del aire o atmsfera, y dado el hecho de que las mismas se

ACUMULAN durante toda la vida del rbol, se aprecia la importantsima funcin de los rboles, y por

extensin los bosques, en la fijacin del CO2 atmosfrico y su efecto como mitigador del efecto

invernadero, causa del calentamiento global y el cambio climtico.

Los rboles, mantienen una relacin dinmica con el Clima y el suelo. Eso quiere decir que son afectados

pero a la vez afectan al suelo y al clima, en un equilibrio conseguido en miles de aos de evolucin y

adaptacin. Por extensin los bosques, han establecido y tejido una serie de relaciones y efectos sobre los

recursos naturales renovables, como el suelo, el agua, el aire y la biodiversidad, que en general son

invisibles a los ojos del ser humano desprevenido. (Se sugiere leer carta del Cacique de Seatle, alpresidente de Estados Unidos en oportunidad de negociarse la propiedad de la tierra con los

representantes de los pueblos originarios).

2.2. CRECIMIENTO DEL RBOL

El crecimiento volumtrico de los rboles se produce por la accin de dos grupos de tejidos reproductivos,

o meristemas:

1-el apical o primario responsable del crecimiento en altura

2-el lateral o secundario, denominado CAMBIUM, o CAMBIO, encargado del crecimiento en dimetro ogrosor. Es el que produce la madera.


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En cada ciclo biolgico de crecimiento, por lo general un ao, se produce la acumulacin diferencial de

materia, capas de clulas semejante a la superposicin de conos.

En una seccin transversal del tronco de algunas especies, pueden observarse a simple vista los

ANILLOS DE CRECIMIENTO, los que representan el incremento anual para especies de climas donde

las estaciones se diferencian con claridad.

En la figura 1 puede observarse un esquema de los diferentes tipos de clulas del leo, producidas por el

cambium

Figura 1 -

3. ANLISIS MACROSCOPICO DEL TRONCO O FUSTE

En la figura 2 se presenta esquemticamente el corte transversal de un tronco, destacndose las diferentes

partes visibles a simple vista, por lo que se las denomina estructura macroscpica del tronco.

Seguidamente se describen brevemente cada una de ellas:


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Figura 2: corte Transversal del tronco, Estructura Macroscpica

3.1. CORTEZA, es la parte exterior del tronco, conformada por dos capas o partes:

3.1.1. CORTEX, o corteza muerta, formado por la PERIDERMIS y el RITIDOMA. Son tejidos de

revestimiento, y su funcin principal es la de proteger al rbol contra el desecamiento, ataques dehongos, y en general de los efectos climticos y del ambiente.

3.1.2. FLOEMA: Es la parte interna de la corteza, un conjunto de tejidos vivos, especializados en la

conduccin y almacenamiento de la savia elaborada. Su funcin es distribuir la savia elaborada

(alimento) entre los tejidos vivos (races, meristemas, clulas vivas del leo, etc.).

3.2. CAMBIO, O CAMBIUM: Es una delgada capa o banda de tejido meristemtico, sensible a lascondiciones climticas, visible nicamente con microscopio, es el responsable de la formacin de los

tejidos secundarios, el xilema (madera) y la corteza. Su funcin es nicamente reproductiva.

3.3. LEO, MADERA, O XILEMA, formado por:

3.3.1. ALBURA: es la parte ms joven del leo (las capas mas exteriores del tronco), por lo general

de una coloracin clara, realiza la conduccin de la savia bruta mediante clulas

especializadas, traqueidas y fibrotraqueidas en gimnospermas, y vasos en las


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angiospermas. En tanto las funciones de sostn, se realizan por las mismas clulas citadas en

gimnospermas, y por las fibras en las angiospermas.

3.3.2. DURAMEN O CERNE: es la porcin central del tronco (contiene la mdula o corazn),

cuya funcin principal es la de sostn del rbol, habiendo perdido la capacidad de conduccin

de savia, obstruyndose o taponndose el lumen celular con distintos productos segn laespecie. El duramen constituye en consecuencia la parte ms apreciada de la madera del

rbol.

3.4. ANILLOS DE CRECIMIENTO: Son las distintas capas de madera depositadas por el cambium,

por lo general en un ao. Un anillo est formado por dos zonas, a veces visibles o apreciables por su

color o textura, que son el resultado de la variacin de la intensidad de la actividad fisiolgica de la

planta en los distintos perodos del ao (estaciones)

Tpicamente se diferencian:

3.4.1. EL LEO TEMPRANO, O DE PRIMAVERA O INICIAL, caracterizado por clulas

con paredes finas, lo que determina lmenes grandes (cavidad interior), y un color claro. Es

un leo liviano, o blando. Corresponde al inicio del perodo vegetativo.

3.4.2. EL LEO TARDO, O DE OTOO, O FINAL, es el que se produce al acercarse el

otoo, cuando las clulas van declinando paulatinamente su actividad fisiolgica, lo que les

confiere paredes gruesas, con lmenes cada vez ms estrechos, diferencindose por un color

ms oscuro que el anterior. Es un leo relativamente ms pesado, ms duro o

consistente.


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3.4.3. LONGITUD DE LOS ANILLOS DE CRECIMIENTO: es la medida (en milmetros o

centmetros) del grosor de un par de capas, una de leo temprano y otra de leo tardo, en

sentido radial. Sera la medida del crecimiento del tronco en un ciclo biolgico, un ao.

3.5. RADIOS LEOSOS: son fajas horizontales y de longitud variable dispuestas radialmente en el

tronco, formadas principalmente por clulas parenquimticas con funciones de almacenamiento y

transporte horizontal de nutrientes, o sea, desde la corteza hacia la mdula.

3.6. MEDULA: es el tejido de la parte central del tronco, formada por clulas parenquimticas con

funciones de almacenamiento, y segn algunos autores, conduccin ascendente. Es ms importante

en plantas jvenes. Tratndose de un tejido blando y esponjoso, constituye un defecto de la

madera, ya sea por ahuecarse o por ser susceptible al ataque de hongos.

4. PLANOS DE CORTE

Para la observacin y estudio de la madera, se consideran tres planos tpicos de corte, o caras de la

madera, en base de la posicin de la cara o plano del corte con respecto al eje principal del fuste o tronco:


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4.1. CORTE TRANSVERSAL: se obtiene seccionando el tronco segn un plano perpendicular al eje del

mismo.

4.2. CORTE LONGITUNINAL: es el que se obtiene sobre cualquiera de los posibles planos paralelos al

eje del tronco. Es de gran importancia apreciar la diferencia entre:

4.2.1. CORTE LONGITUDIAL RADIAL: es el que resulta de cortar el tronco segn un plano que

pasa por el centro del mismo, coincidiendo con alguno de los posibles radios de la circunferencia a la

que puede asimilarse la seccin transversal del tronco (pasa por el eje principal). Como se

comprende, ste corte intercepta perpendicularmente a todos los anillos de crecimiento.

4.2.2. CORTE LONGITUDINAL TANGENCIAL: el que tiene un plano tangente a algn anillo

de crecimiento. Es paralelo al eje principal, pero no lo corta.

En la figura 3se presenta un diagrama tridimensional del leo de Araucaria angustifolia o Pino Paran

(gimnosperma) en el que se aprecia la distribucin de los elementos que lo forman, y algunas

caractersticas como grosor de la pared celular en el leo temprano y tardo, que definen un anillo de

crecimiento.


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5. ANISOTROPA

Como se vio, la madera es un material heterogneo, que tiene tres caras o cortes. Etimolgicamente,

ANISOTROPO significa distinto movimiento. Se dice que la madera es un material que tiene

anisotropa ya que, como se ver mas adelante, al secarse no se retrae de la misma manera en sus tres

caras. Dicho de otra manera, la madera se mueve (cambia suforma o dimensiones) de diferente manera

segn el plano de corte que se considere.


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La composicin del leo, la estructura y organizacin de sus elementos constituyentes son los factores que

determinan las propiedades fsicas de la madera. Consecuencia de ello es la heterogeneidad, la anisotropa

y la variabilidad de la madera, factores que condicionan y limitan su aptitud para diferentes usos.

6. ESTRUCTURA MICROSCOPICA DE LA MADERA: PRINCIPALES ELEMENTOS DEL

LEO

Siendo el tronco o fuste un ORGANO de un ser vivo, el mismo se forma por un conjunto de tejidos que

cumplen las diferentes funciones. Asimismo un TEJIDO es un conjunto de clulas especializadas para el

cumplimiento de una funcin determinada. Se describirn a continuacin las CLULAS (unidad

fisiolgica de todo ser vivo) que componen los tejidos que a su vez conforman el leo.

De acuerdo a su disposicin con respecto al eje del tronco, o al sentido en que ejercen su funcin, los

elementos pueden ser:

Longitudinales o axiales: cuando su eje principal se dispone en sentido longitudinal, o paralelo al eje

del tronco.

Transversales u horizontales: cuando su eje principal es perpendicular al eje del rbol.

Los vasos, fibras, parnquima axial, canales gomferos, traqueidas y canales resinferos corresponden al

primer grupo.

En tanto los radios leosos, los canales gomferos y resinferos corresponden al segundo grupo.


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La figura 4, es un diagrama similar al de la figura 3, en el que se destaca la presencia de los canales

resinferos en pino (gimnosperma).

En la figura 5 se aprecia la compleja estructura anatmica de una angiosperma con varios de los

elementos caractersticos: Vasos, radios compuestos, fibras, etc.


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6.1. VASOSTambin llamados poros cuando observados en corte transversal,(20 a 500 ), son elementos de

transporte ascendente de la savia bruta (agua y minerales desde el suelo). Son estructuras tubiformes, mas


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o menos largas, formadas por el acople o superposicin de varios elementos vasculares. En algunos casos

los vasos son visibles a simple vista (Timb, Enterolobium contorticilicum).

En sus paredes, se hallan numerosos orificios o puntuaciones, a travs de las cuales se realiza

intercambio de sustancias con clulas adyacentes.

La figura 6A muestra varios tipos de elementos de vaso, aprecindose los cambios evolutivos.

Para permitir la circulacin de lquidos, los elementos vasculares poseen sus extremos perforados, lo que

se denomina placa de perforacin (Figura 7). Son de importancia para la diferenciacin de especies.

MENOS EVOLUCIONADAS MAS EVOLUCIONADAS


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La ubicacin, el agrupamiento y tamao de los vasos, determina varias caractersticas de la madera. Los

vasos pueden ser:

6.1.1. AISLADOS

a) solitarios, cuando se hallan rodeados de otros elementos.b) Mltiples, cuando forman grupos de dos a cuatro poros, comprimidos en una cara de contacto.

c) En cadena, cuando los poros se agrupan en nmero de cinco o ms, del mismo modo que el

anterior.

6.1.2. AGRUPADOS

a) Racemiformes, en forma de racimo (Palo santo, Bulnesia sarmientoi).

b) Flamiforme, en forma de llama (roble).

c) Ulmoides, caracterstico del olmo.


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6.2. FIBRAS

Son exclusivas de las angiospermas, constituyendo entre el 20 y el 80 % de su leo y siendo las que en

mayor nmero rodean a los vasos. Tienen forma alargada, ahusada, paredes gruesas, cumplen funciones de

sostn. Son las responsables de la resistencia mecnica de la madera de las latifoliadas, e influyen

directamente en el peso especfico de la madera.

6.3. PARENQUIMA AXIALEs un tejido formado por clulas de paredes delgadas y lmenes grandes, con funciones de

almacenamiento de sustancias de reserva.

A simple vista o con lupa, se pueden observar stos tejidos de colores claros y blandos, aveces rodeando a

los poros, otras pasando entre ellos.

Por su disposicin en relacin con los vasos se clasifica en:

Parnquima paratraqueal si est asociado al vaso.

Parnquima apotraqueal, cuando no esta asociado al vaso

En la figura 8 se muestran distintas variantes de cada tipo.

6.4. TRAQUEIDAS

Las traqueidas constituyen la masa principal de la madera de las conferas (gimnospermas), en las que por

ser mas primitivas que las angiospermas, se han especializado menos, y consecuentemente, cumplen

simultneamente funciones de conduccin ascendente de savia y sostn.

Para el traspaso de lquidos, las traqueidas cuentan con abundantes puntuaciones, ubicadas especialmente

en las caras radiales. El espesamiento de la pared celular vara segn la poca del ao (leo temprano y

leo tardo). Figuras 3 y 4.

6.5. RADIOS LEOSOS

Son un conjunto de clulas generadas por el cambium y que se disponen en filas que se extienden

radialmente en el leo y el lber (corteza viva). Los radios pueden estar constituidos por traqueidas,

parnquima, o clulas epiteliales.Su funcin es la tras locacin radial de savia, y almacenamiento.


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En algunas especies como el peteriby (Cordia trichotoma), alcanzan tal dimensin, que pueden verse a

simple vista en piezas con cortes radiales.

En la figura 5 se pueden observar los radios.

6.6. CANALES RESINFEROS Y GOMFEROSSon conductos (figura 4) tapizados por clulas epiteliales, encargadas de la secrecin de gomas o resinas,

lo que da el correspondiente nombre al canal segn se trate de angiospermas o gimnospermas

respectivamente.

stos canales pueden ser axiales o radiales, y su funcin es la de almacenar la sustancia que le da nombre,

y eventualmente conducirla hacia zonas de heridas producidas por factores externos, donde acta como un

mecanismo de defensa del rbol.

7. COMPOSICION QUMICA DE LA MADERA

La composicin qumica de la madera es aproximadamente constante para las distintas especies, siendo

variable el contenido de sustancias orgnicas diversas, que la puede diferenciar:

Celulosa ............................... 50%

Lignina.................................. 30%

Productos orgnicos varios ... 20%


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Las figuras muestran la disposicin de las micro fibrillas en las distintas capas de la pared secundaria de

las clulas del leo. Las micro fibrillas son ases de celulosa, que se hallan adheridas o unidas mediante la

lignina.

8. DEFECTOS DE LA MADERA

Son considerados defectos las anomalas tanto como las estructuras normales que puedan desvalorizar,perjudicar, limitar o impedir el uso o aprovechamiento de la madera.


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8.1. DEFECTOS EN LA FORMA DEL TRONCO

8.1.1. TORTUOSIDAD

ste defecto es principalmente de orden econmico ya que no permite el aprovechamiento del volumentotal de la troza. Asimismo las trozas tortuosas presentan madera con grano irregular, lo que afecta las

caractersticas mecnicas, dificultan el acabado, y producen deformaciones durante el secado.

8.1.2. BIFURCACIONES

Como el anterior, es un defecto principalmente econmico. En el rbol, la presencia de una bifurcacin u

horqueta, implica una zona susceptible a podredumbre, por causa de la acumulacin de agua a travs de

las grietas y heridas que normalmente se producen.

En algunos casos, las bifurcaciones producen efectos decorativos muy buscados, lo que puede elevar el

valor de la madera.

8.1.3. CONICIDAD

La forma ideal del fuste es la del cilindro, al que se lo asimila para el clculo del volumen. Por ideal, es

una situacin que pocas veces se verifica; quizs, las especies del gnero Araucaria sean las que ms seaproximen al cilindro.

La conicidad o prdida progresiva de dimetro con la altura del fuste, es una condicin natural y aceptable

dentro de ciertos lmites. Se la puede considerar como un defecto cuando la misma supera el centmetro

por metro, medida desde los dos metros de altura hasta la copa. La conicidad abrupta o repentina, es un

defecto que lleva al desaprovechamiento volumtrico de la madera y suelen presentar grano oblicuo.

La conicidad puede deberse a la especie y a la carga gentica del individuo, a la edad del rbol,

condiciones ambientales, manejo tcnico o silvicultural, etc.


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8.1.4. RACES TABULARES O CONTRAFUERTES

Ciertas especies suelen presentar en la periferia de la parte basal del tronco, una serie de saliencias

verticales ms o menos estrechas y achatadas, que son una suerte de prolongacin de sus races en una

parte del tronco. Por ello, el fuste propiamente dicho, es similar al de un lpiz con su punta hacia abajo,

que es sostenido o aguantado por los contrafuertes.Es obvio que se produce una importante prdida volumtrica de madera.

8.1.5. FUSTE SURCADO

Cuando la mayor parte del tronco presenta surcos o hendiduras, que en seccin transversal presentan una

figura estrellada. Es posible que ste defecto llegue a impedir el aserrado del tronco.


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8.2. DEFECTOS EN LA ESTRUCTURA ANATMICA DE LAMADERA

8.2.1. GRANO

IRREGULAR

ste defecto consiste en la desviacin de los elementos longitudinales del leo, con respecto al eje

principal del rollo o de la pieza de madera que de l se extraiga.

Se produce una sensible disminucin de la resistencia mecnica de la madera, y adems, dificulta su

trabajabilidad.

Se asume que la causa de ste defecto es gentica (hereditario).

En el caso del grano torcido o espiralado, si se verifica un giro de 360 (una vuelta completa) en una

distancia de 10 metros o menos, la madera presenta limitaciones para el uso industrial, en particular para

la construccin.

En maderas con grano oblicuo y entrecruzado, se produce disminucin de la resistencia mecnica,

deformaciones durante el secado, y dificultad para un buen acabado superficial.

8.2.2. LARGO IRREGULAR DEL ANILLO DE CRECIMIENTO-MADERA JUVENIL.

La presencia espordica de anillos excesivamente largos, produce material heterogneo, y una mayor

fragilidad de la madera en desmedro de ciertas propiedades fsicas y mecnicas. (madera de menor

densidad).

Los rboles que crecen en buena calidad de sitio, en densidades relativamente bajas, suelen tener

crecimientos muy altos en los primeros aos, generando la madera juvenil, que se caracteriza por:

menor densidad aparente

clulas ms cortas

leo tardo con paredes ms finas que el normal

las contracciones tangenciales y radiales son menores a lo normal mientras que las longitudinales

son hasta 10 veces mayor.

Las piezas tienden a alabearse durante el secado.

8.2.3. CRECIMIENTO EXCNTRICO


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Se manifiesta por un notable desplazamiento de la mdula hacia uno de los lados del tronco, el que en

seccin transversal se presenta de forma oval, con anillos de crecimiento de longitud variable, con poca

diferenciacin del leo temprano y tardo.

ste defecto se produce por accin del viento (rboles bandera en el sur argentino), por una fuerte

insolacin lateral, o por accin de la gravedad en rboles que crecen en forma oblicua o inclinada.El defecto en s radica en la variacin de las propiedades de la madera y a la generacin de leo de

reaccin que generalmente acompaa a ste tipo de crecimiento.

8.2.4. LEO DE REACCIN

Se denomina as al leo generado en rboles que crecen sometidos a esfuerzos externos continuos, como

en los que crecen inclinados sobre laderas. Tambin se genera leo de reaccin en adyacencias a ramas

gruesas.

En las GIMNOSPERMAS se denomina leo de COMPRESIN, por producirse justamente en la parte del

tronco sometida a compresin.

En las ANGIOSPERMAS DICOTILEDONEAS por anlogas razones, se denomina leo de TRACCIN.

Este defecto se puede observar en rboles de troncos curvos que crecen en laderas inclinadas y en la base

de ramas.

8.2.4.1. CARACTERSTICAS DEL LEO DE COMPRESIN

Macroscpicamente presenta crecimiento excntrico, poca o nula diferenciacin entre leo temprano y

tardo, con poco brillo, y de un color ms fuerte que la madera sana.


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Microscpicamente, las clulas presentan un contorno redondeado en seccin transversal, dejando en

consecuencia espacios intercelulares. En seccin longitudinal, se observan grietas oblicuas en las paredes

celulares, lo que afecta grandemente a la resistencia mecnica de la madera.

El leo de compresin tiene:-excesiva dureza

-alto contenido de lignina y bajo contenido de celulosa, lo que la hace inadecuada para la

fabricacin de pulpa celulsica.

-orientacin espiralada de la estructura fibrilar submicroscpica, y ausencia de la capa S3 de la

pared secundaria.

Los efectos prcticos de ste tipo de leo en la madera son:

- desigual comportamiento de la madera

- alta inestabilidad dimensional. Contraccin longitudinal de 10 a 20 veces mayor que la madera

normal. (alabo) y menor retraccin radial y tangencial

- madera quebradiza.

- Baja trabajabilidad.

- agrietamiento al secarse.

- Coloracin tpica que puede depreciar su valor.

- Mayor resistencia a la compresin axial y perpendicular.

8.2.4.2. CARACTERSTICAS DEL LEO DE TRACCIN

Este tipo de leo tambin suele estar asociado al crecimiento excntrico, y aunque es bastante difcil de

constatar macroscpicamente, por lo general se manifiesta por un color mas claro, y la superficie de la

madera se presenta sedosa.

Microscpicamente, es frecuente observar fibras con un anormal desarrollo de la pared celular, la que est

casi totalmente constituida por celulosa, siendo casi nulo el contenido de lignina.

Las consecuencias de ste tipo de leo en la madera son:

- difcil trabajabilidad, superficies speras, dificultan la aplicacin de clavos.

- alta inestabilidad dimensional, tendencia al colapso.

- Coloracin anormal que deprecia la madera.

- Alta resistencia a la traccin y baja a la compresin y flexin.

- Dificultades en el proceso de fabricacin de papel, originando productos de baja calidad.


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8.2.5. NUDOS

Los nudos son la parte basal de las ramas laterales que han sido absorbidas o incluidas por el tronco por

medio del crecimiento, provocando el desvo y la discontinuidad de los tejidos que lo circundan, con la

consecuente alteracin de las propiedades fsicas y mecnicas de la madera.

Los nudos pueden ser VIVOS si la rama que lo origin estaba viva o fisiolgicamente activa al momentode apear el rbol. En ste caso, existe continuidad de tejidos; el nudo se halla firmemente adherido al leo

del tronco.

En cambio, si la rama que origina al nudo ha muerto, ste se denomina nudo MUERTO O SUELTO ya

que no se halla adherido al tejido del fuste, sino que ha quedado comprimido por el crecimiento diamtrico

del tronco. Al morir los nudos pueden concentrar resinas u otras sustancias, las que cristalizadas, le

confieren una elevada dureza, que dificulta grandemente la trabajabilidad y maquinado de la madera.

El nmero, consistencia, y tamao de los nudos est entre los primeros elementos considerados en la

clasificacin de maderas en distintos grados de calidad, influyendo enormemente en la valorizacin de la

misma.

A pesar de los efectos negativos en las cualidades fsicas y mecnicas, las dificultades para trabajar y

maquinar la madera, o las deformaciones y anomalas durante el secado, los nudos pueden dar a la maderaun interesante valor esttico o decorativo.

8.2.6. TEJIDOS DE CICATRIZACION

Cuando por alguna circunstancia externa se produce alguna herida o laceracin mecnica que interese al

cambium, se forma el tejido de cicatrizacin. El mismo posee abundante parnquima axial, y en ciertas

especies se forman canales resinferos o gomferos traumticos. Por haberse afectado el cambium, los

anillos de crecimiento dejan de ser continuos y por varios aos van envolviendo lateralmente al tejido de

cicatrizacin, hasta cerrar completamente la herida, y comenzar con un verdadero anillo (cerrado) decrecimiento.


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Durante ste proceso pueden absorberse parte de corteza, o formarse bolsas de resina. Asimismo se

pueden producir podredumbres por ataque de hongos.

Todo el proceso genera en el mejor de los casos un material heterogneo, y una afectacin de las

propiedades fsicas y mecnicas de la madera.

8.2.7. DEFECTOS CAUSADOS POR ESFUERZOS MECANICOS

8.2.7.1. RAJADURAS O GRIETAS

Como se vio antes, en el leo existen zonas de cierta fragilidad tales como anillos de crecimiento de

longitud anormal o radios, en las que por las propias tensiones internas generadas por el crecimiento o por

factores climticos o fsicos externos, se pueden producir rajaduras.

Es frecuente la produccin de rajaduras al momento de abatir el rbol.Las rajaduras pueden ser:

Radiales: si coinciden con un radio.

Acebolladura: cuando la grieta se produce entre dos anillos de crecimiento.

Bolsas de resina o goma: cuando el espacio de la grieta es ocupado por resina o goma.


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8.2.7.2. FALLAS DE COMPRESIN

Es la rotura interna del tejido leoso, aveces solo perceptible con microscopio, que en piezas aserradas se

manifiesta como lneas claras perpendiculares al grano. En ocasiones se observa una mancha oscura

producida por el influjo anormal de goma o resina.Estas fallas resultan de deformaciones permanentes de la pared celular, ocasionadas por compresin por

encima del lmite elstico admisible, causadas por el viento, nieve, etc.

Las fallas de compresin constituyen un serio defecto de la madera, ya que afecta profundamente las

caractersticas mecnicas de la misma, produciendo roturas repentinas e inesperadas.

8.2.8. DEFECTOS CAUSADOS POR AGENTES BIOLGICOS Y CLIMATICOS.

8.2.8.1. ALTERACIONES DE COLOR:

La muerte prematura de clulas parenquimticas a causa de temperaturas extremas o heridas, as como elataque de hongos y bacterias, son causales de cambios en la coloracin natural de la madera. Aunque en

general se deprecia el valor de la misma, puede ocurrir lo contrario.

En general las maderas de color claro son atacadas por hongos que producen la llamada mancha azul, que

las desvaloriza.

8.2.8.2. PODREDUMBRES Y PERFORACIONES

Hongos y bacterias son causas de diversos tipos de podredumbres en maderas, como por ejemplo el caso

de los fustes huecos. En general los ataques fngicos pueden producir efectos muy variables desdecambios en la coloracin, cambios en la resistencia mecnica hasta la descomposicin total de la madera.

Las perforaciones y galera producidas por insectos xilfagos son otra importante fuente de defectos de la

madera.


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UNIDAD N 2

1. TIPOS DE MADERA

1.1. GRUPOS VEGETALES QUE PRODUCEN MADERA

Engler agrup a los vegetales en un sistema filogentico, que incluye diecisiete DIVISIONES.

De ellas, solamente dos son las divisiones que producen madera o xilema secundario:

XVI-DIVISION GIMNOSPERMAE

CLASE ORDEN FAMILIA

1 Cycadopsida Cycadales Cycadaceae

Ginkgoales Ginkgoaceae

2 Coniferpsida Coniferae Pinaceae

Taxodiaceae

Cupressaceae

Podocarpaceae

Araucariaceae

3 Taxopsida Taxales Taxaceae

4 Chlamydospermae Gnetales Welwitschiaceae

Ephedraceae

Gnetaceae

XVII-DIVISION ANGIOSPERMAE

1- Clase Dicotyledoneae.

La clase Dicotyledneae posee un extenso nmero de Ordenes y Familias, cada una a su vez con sus

respectivos Gneros y Especies. Citar a todas, escapa a los fines del presente. Nos ocuparemos de las

caractersticas generales.


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Las marcadas diferencias estructurales entre angiospermas y gimnospermas que motiva su separacin en

grupos distintos, se basa en que mientras las Gimnospermas presentan estrbilos femeninos y masculinos

(conos), las Angiospermas poseen flores, y semillas dentro de verdaderos frutos. Ello representa una

notable diferencia evolutiva entre unas y otras.Adems de sta diferencia botnica, las caractersticas estructurales del leo tambin son particulares,

como se ver luego.

En sentido amplio, a las Gimnospermas se las denomina conferas y a las Angiospermas frondosas.

En el mercado de la madera es comn referirse genricamente a dos grandes grupos de maderas, las

blandas y las duras, segn las necesidades o usos.

Las maderas blandas, o softwood, son en general las producidas por las gimnospermas. En tanto las

maderas duras o hardwood, son las producidas por las especies de las angiospermas. Dicha denominacin

hace referencia o engloba a algunas de las propiedades fsicas y mecnicas de la madera.

2. ESTRUCTURA DE LA MADERA

2.1. MADERA DE GIMNOSPERMAS

Por ser ms primitivas, presentan una estructura ms simple y menos especializada que las angiospermas

(el mismo elemento cumple mas de una funcin). Se hallan los siguientes elementos estructurales

2.1.1. TRAQUEIDAS AXIALES: son clulas estrechas y alargadas, mas o menos puntiagudas, que

ocupan hasta el 95% del volumen de la madera. Poseen una longitud normal de 2 a 5 mm pudiendo llegar

hasta 11 mm en Araucaria.

Apenas completado su desarrollo, mueren y pierden su contenido celular, transformndose en tubos

huecos de paredes lignificadas, que asumen las funciones de conduccin y sostn del tronco.

Para el movimiento de los fluidos, estas clulas tienen perforaciones, principalmente en sus paredes

radiales, denominadas puntuaciones areoladas. Solamente agregaremos que el estudio de stas

puntuaciones y su disposicin tiene importancia para la identificacin y utilizacin de la madera, ya que

afectan al secado, impregnacin y difusin de sustancia qumicas.

2.1.2. PARENQUIMA TRANSVERSAL O RADIOS: Son fajas de clulas parenquimticas de ancho y

largo variable que se extienden radialmente, cumpliendo funciones de almacenamiento y conduccin

transversal de fluidos.

Poseen paredes relativamente finas, poco lignificadas, y presentan puntuaciones simples. Por lo general

los radios de gimnospermas son uniseriados (una sola fila de clulas en sentido horizontal, observadas encorte tangencial).


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2.1.3. TRAQUEIDAS RADIALES: Tienen el mismo origen de las traqueidas axiales, pero su ubicacin es

transversal o radial cumpliendo funciones de sostn y conduccin transversal. Presentan puntuaciones

areoladas. Acompaan al parnquima radial, formando por lo general los lmites superior e inferior de los

radios.

2.1.4. PARENQUIMA AXIAL: Son clulas rectangulares, cuya longitud es significativamente menor al

de las traqueidas, y cumplen funciones de almacenamiento de sustancias nutritivas. Consecuentemente

presentan paredes finas, no lignificadas. Su presencia o no y su disposicin en el leo es caracterstico de

cada especie.

2.1.5. CELULAS EPITELIALES: Son clulas de parnquima axial especializadas en la produccin de

resina, las que se disponen formando un epitelio que delimita los canales resinferos. Se diferencian del

parnquima por ser ms cortas, hexagonales (isodiamtricas), con un ncleo grande y citoplasma denso.

2.1.6. CANALES RESINFEROS: Son espacios intercelulares delimitados por epitelio, que acumulan

resina exudada por el mismo. Pueden ser longitudinales o transversales. Sus dimetros oscilan entre 30 y

100 .

Los canales resinferos pueden ser normales cuando se disponen en forma difusa, y traumticos cuando se

concentran en bandas tangenciales, en respuesta a una laceracin del tronco. stos ltimos pueden

presentarse incluso en especies que normalmente no tienen canales resinferos.

2.1.7. TRAQUEIDAS EN SERIES VERTICALES: Son traqueidas cortas y de extremos rectos,

semejantes al parnquima axial, del que se diferencian por tener las tpicas puntuaciones areoladas y

paredes gruesas y lignificadas.

Cumplen funciones de sostn y conduccin de lquidos. Normalmente se presentan asociadas a canales

resinferos y al parnquima axial.

2.2. MADERA DE ANGIOSPERMAS

Como vegetales mas evolucionados, su leo presenta estructuras ms complejas y especializadas que el de

las gimnospermas.

El leo de las Angiospermas dicotiledoneas est formado por los siguientes elementos:

2.2.1. VASOS: Son elementos que estn presentes en la gran mayora de ste grupo de especies,

constituyendo el principal elemento que las diferencia de las Gimnospermas.


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Los vasos son un conjunto de clulas axiales sobrepuestas, denominadas tambin elementos vasculares,

que forman estructuras tubiformes de longitud variable, y cuya funcin es la de conduccin ascendente de

agua y nutrientes.

Los elementos vasculares tienen sus extremos perforados para permitir el movimiento de los lquidos, en

lo que se denomina placa de perforacin. Las distintas variantes de placas de perforacin soncaractersticas de cada especie.

Al igual que las traqueidas, los vasos poseen puntuaciones en sus paredes, las que pueden ser

intervasculares, (vaso-vaso), parenquimovasculares (vaso- parenquima axial), y radiovasculares

(vaso-radio leoso).

Observados en seccin transversal, los vasos se denominan poros. El tamao (20-500 ),nmero,

distribucin y disposicin de los poros afecta a las propiedades tecnolgicas de la madera tales como masa

especfica, comportamiento durante el secado, impregnacin, etc.

La obstruccin de los vasos por medio de tlides, o deposiciones de resinas, gomas, tanino, oleo-resinas,

etc. pone fin a la funcin conductora del vaso, fenmeno que se denomina duraminizacin del leo.

2.2.2. PARENQUIMA AXIAL: ste tipo de clulas es proporcionalmente mas abundante en

angiospermas que en gimnospermas. Su funcin es de almacenamiento.

Se destaca de las dems clulas por tener paredes finas no lignificadas, puntuaciones simples, y por su

forma rectangular y/o fusiforme en planos longitudinales.

Puede estar o no asociado a los vasos, denominndose parnquima paratraqueal y parnquima

apotraqueal respectivamente.

Las maderas con abundante parnquima (axial y radial) son livianas, de baja resistencia mecnica y de

poca durabilidad natural.

La especializacin de clulas parenquimticas como clulas glandulares, oleferas, etc. Pueden aportar

caractersticas particulares al leo.

2.2.3. FIBRAS: Son clulas alargadas de extremos puntiagudos,(0,5-2,5 mm), caractersticas del leo de

angiospermas. Constituyen por lo general una fraccin importante del mismo. (20-80 %) y cumplen la

funcin de sostn.

Su porcin en el volumen y el grosor de sus paredes influyen en la masa especfica de la madera, en el

grado de alteracin volumtrica, y en las propiedades mecnicas de la misma.

2.2.4. PARENQUIMA TRANSVERSAL O RADIOS: Cumple anloga funcin que los radios de

gimnospermas, esto es, almacenamiento, transformacin, y conduccin horizontal o radial de sustancias

nutritivas. Sin embargo se diferencian de aquel por tener una gran variabilidad en cuanto a nmero,

tamao y tipo de clulas, constituyendo un importante elemento para la identificacin de especies.Los radios pueden ser HOMOGENEOS, cuando se forman de un mismo tipo de clulas; y

HETEROGENEOS cuando las clulas son de varios tipos.


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A su vez los radios homogneos y heterogneos pueden ser uniseriados, biseriados y multiseriados, en

funcin del nmero de filas de clulas que lo forman, observadas en seccin tangencial.

2.2.5. TRAQUEIDAS VASCULARES: constituyen vestigios de la evolucin ocurrida. Se hallan

solamente en ciertas angiospermas y son semejantes a pequeos elementos de vasos, pero tienen como lastraqueidas, sus extremos no perforados y presentan puntuaciones areoladas. En seccin transversal se

confunden con poros pequeos.

Su funcin es de conduccin.

2.2.6. TRAQUEIDAS VESICNTRICAS: Al igual que el anterior, representan estadios evolutivos

intermedios que perduran en determinadas maderas.

Son mas cortos e irregulares que las traqueidas vasculares, presentan extremos redondeados y

puntuaciones areoladas.Observados en seccin transversal no se los ve alineados radialmente como ocurre

con las traqueidas de las gimnospermas. Transversalmente son semejantes a los vasos, a los que estn

asociados realizando funciones de conduccin.

2.2.7. CARACTERES ESTRUCTURALES ESPECIALES

Solamente citaremos algunas que afectan las propiedades tecnolgicas de las maderas.

2.2.7.1 CANALES CELULARES E INTERCELULARES: son anlogos a los canales resinferos de las

gimnospermas con la diferencia de que en angiospermas pueden contener

dems de

resinas, productos tales como gomas, blsamos, tanino, ltex, etc. Lo que suele ser caracterstico de

determinadas familias o especies. En ste caso, son de gran importancia para la identificacin de especies.

Cuando presentes, estos canales pueden ser axiales o transversales. En ste ltimo caso, siempre van

asociados dentro de un radio.

La denominacin de canales intercelulares y canales celulares es autoexplicativa. Los primeros no

poseen pared propia, ya que son espacios entre clulas epiteliales. En cambio los canales celulares poseen

pared propia, la de la clula parenquimatosa que le da origen y forma tubiforme. stos ltimos son menos

frecuentes, y ocurren exclusivamente en el sentido radial.

2.2.7.2. CELULAS OLEFERAS, MUSILAGINOSAS, ETC.: Son clulas parenquimticas especializadas

que contienen aceites esenciales, muclagos y resinas. Se diferencian por sus grandes dimensiones.


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Son caractersticas de determinadas familias, como por ejemplo las lauraceas contienen clulas oleiferas.

La presencia de stas sustancias en la madera suele generar usos industriales particulares, como as

complicar la aplicacin de pinturas, barnices, y colas.

2.2.7.3. CRISTALES Y SLICE: Aunque no constituyen elementos morfolgicos de la madera, supresencia es importante para la identificacin y uso de la madera.

Los cristales son deposiciones de sales de calcio, especialmente oxalato de calcio, en las clulas

parenquimticas. Son comunes en angiospermas y raros en gimnospermas.

El slice, es un material de extrema dureza, semejante al de los diamantes. Se presentan en el leo en

forma de partculas o granos en el interior de las clulas de los radios y del parnquima axial en algunos

casos, y como bloques compactos en el lumen de vasos y fibras.

La presencia de stos materiales puede afectar notablemente la trabajabilidad de la madera, por su efecto

abrasivo sobre las herramientas. Incluso puede hacer antieconmico el aserrado de troncos cuya madera

los contiene.

Por otro lado, la presencia del slice brinda a la madera una elevada resistencia natural a los agentes

marinos degradantes.

2.2.7.4. CONTENIDOS CELULARES Y TILOS: La presencia de contenidos dentro de los vasos,

genricamente llamados gomo-resinas, es un factor de gran importancia para la identificacin y para las

propiedades tecnolgicas de las maderas. La presencia de contenidos celulares es caracterstica de algunas

familias como las Meliaceas. En tanto en el mismo grupo de epecies es raro hallar tilos.

Los TILOS son la obstruccin del lumen de un vaso, por el desarrollo de partes de clulas parenquimticas

que penetran a travs de las puntuaciones, debido al cambio de presin relativa que se produce con la

prdida de la funcin conductora de aquel.

Los tilos y los contenidos celulares afectan las caractersticas de la madera, dificultando la circulacin de

lquidos por lo que complican tanto el secado como la impregnacin de la madera con sustancias

preservativas. Del mismo modo, dificultan el acceso de agentes patgenos y degradantes de la madera,

como hongos xilfagos.

En algunos casos los tilos pueden elevar el peso especfico de la madera.

3. PROPIEDADES DE LA MADERA

3.1. PROPIEDADES ORGANOLPTICAS O ESTTICAS

Son las que percibimos por medio de nuestros sentidos, a saber: color, olor, sabor, grano, textura, brillo, y

diseo.3.1.1. COLOR: El color de la madera es producido por el tipo de sustancia que impregna las paredes de las

clulas y/o se depositan en su interior.


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Su importancia prctica radica en el valor decorativo que puede dar a la madera.

El color es de importancia secundaria en la anatoma de la madera y para el reconocimiento de especies,

ya que es comn encontrar una amplia gama de variaciones o tonalidades de colores an dentro del mismo

individuo.

El color de la madera suele sufrir alteraciones, cuando se la expone al sol o al aire se oscurece por laoxidacin de ciertos compuestos. Tambin cambia el color al variar el contenido de humedad.

3.1.2. OLOR: Se debe a la emanacin de ciertas sustancias voltiles provenientes principalmente del

duramen, y que pueden ser percibidas por nuestro olfato.

Existen maderas con olores agradables como el cedro, incienso, loro negro. Otras en tanto tienen olores

desagradables como por ejemplo el laurel. stas cualidades pueden valorizar la madera o por el contrario

pueden limitar su uso.

Las maderas para embalajes de t y productos alimenticios en general deben ser inodoras.

3.1.3. SABOR: Es una caracterstica ntimamente relacionada con el olor, por ser las mismas sustancias

las que le dan origen.

Prcticamente es irrelevante para la identificacin de especies.

Anlogamente a lo que sucede con el olor, el gusto de una madera la puede excluir de ciertos usos, como

por ejemplo embalajes para alimentos, palillos de dientes, palillos de helados, juguetes para nios, etc.

3.1.4.GRANO: Se refiere a la orientacin general de los elementos axiales del leo con relacin al eje del

tronco o de piezas de madera. Es una caracterstica importante ya que indica la mayor o menor facilidad

con que una madera se deja trabajar, influyendo tambin en las propiedades mecnicas.

En el proceso de crecimiento y diferenciacin de los tejidos axiales influyen innumerables circunstancias

lo que origina varios tipos de granos.

3.1.4.1. GRANO RECTO: Es el considerado normal, y presenta sus elementos axiales en forma paralela al

eje del tronco.

Las maderas con grano recto, en combinacin con otros factores, ofrecen alta resistencia mecnica, buena

trabajabilidad, y no causar deformaciones indeseables durante el secado.

Desde el punto de vista decorativo, no se formarn diseos o figuras especiales, presentando la madera un

aspecto regular.

3.1.4.2. GRANOS IRREGULARES.

Corresponde a las maderas cuyos elementos axiales presentan una mayor o menor inclinacin con respectoal eje del tronco o piezas de madera. Se distinguen los siguientes tipos:


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3.1.4.2.1. GRANO ESPIRALADO O TORCIDO: Se produce por la disposicin inclinada de los

elementos axiales del leo respecto del eje del tronco, en forma de tirabuzn.

ste tipo de grano puede limitar e incluso inhibir el uso de la madera. Si por ejemplo la espiral citada

completara una vuelta en menos de 10 metros, la madera no debera usarse en la construccin.

3.1.4.2.2. GRANO ENTRECRUZADO: Se produce cuando los tejidos axiales del leo se orientan

formando un ngulo con el eje del rbol, pero a la vez dicha orientacin es opuesta y alternada en cada

anillo de crecimiento.

La resistencia mecnica es poco afectada, pero la madera es de difcil trabajabilidad, y presenta

deformaciones durante el secado.

Desde el punto de vista esttico produce diseos muy atractivos.

3.1.4.2.3. GRANO ONDULADO O CRESPO: Los elementos axiales cambian constantemente de

direccin, manifestndose como una lnea sinuosa regular.

La madera presenta fajas clara y oscuras alternadamente, produciendo un bello efecto decorativo. Son

difciles de trabajar.

3.1.4.2.4. GRANO INCLINADO U OBLICUO: ES la desviacin angular de los elementos axiales de la

madera con respecto al eje de la pieza. Se produce en rboles excesivamente cnicos, con crecimiento

excntrico, etc.

Afecta notablemente las caractersticas tecnolgicas de la madera, disminuyendo la resistencia mecnica y

produciendo deformaciones durante el secado.

3.1.5. TEXTURA

Es el efecto visual producido en la madera por la cantidad, tamao y distribucin de los diferentes

elementos estructurales que la forman. Dicho de otro modo, cuando alguno de los elementos estructurales

se destaca, observndose a simple vista.

En angiospermas est determinada principalmente por el dimetro de los vasos y la longitud de los radios.

En gimnospermas, viene determinada por la longitud, regularidad y nitidez de los anillos de crecimiento.

La textura puede ser:

Gruesa : timb, pino, roble debido al tamao de los vasos, diferenciacin de los anillos y poros y

radios respectivamente.

Mediana:

Fina: guatamb, araucaria

3.1.6. BRILLO O LUSTRE


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Es la capacidad de un cuerpo de reflejar la luz que sobre l incide. El brillo en la madera es un factor

puramente esttico, siendo por lo general la cara radial la que ms brilla, por efecto de los radios.

Por medio del pulido y el acabado superficial se logra aumentar artificialmente el brillo de las maderas.

3.1.7. DISEO

Es el trmino utilizado para describir la apariencia natural de la madera, resultante de la combinacin de

las caractersticas macroscpicas como anillos de crecimiento, radios, albura, duramen, color y grano, en

los planos de corte longitudinales.

Puede decirse tambin que el diseo es el dibujo o veteado que se forma en las caras longitudinales de una

pieza de madera, debido a la distribucin, disposicin y orientacin de los elementos leosos.

Algunos defectos o anormalidades como grano irregular, ramas, nudos, bifurcaciones, deposiciones

irregulares de sustancias colorantes, etc. producen diseos muy atrayentes.

El diseo de las maderas recibe distintas denominaciones.

3.1.7.1. RAYADO, formado por lneas correspondientes al corte longitudinal de los elementos del leo.

En conferas corresponde al corte de los canales resinferos. Es poco atractivo.

3.1.7.2. PARABLICO, ANGULAR O ELPTICO: se produce en caras tangenciales debido a los

anillos de crecimiento, en latifoliadas con porosidad circular o semicircular. En las gimnospermas, por la

marcada diferenciacin entre leo temprano y leo tardo.

3.1.7.3. VETEADO: se produce en caras radiales con los mismos elementos del anterior.

3.1.7.4. JASPEADO O FLOREADO: cuando en cortes radiales de especies que presentan radios anchos,

visibles a simple vista, se manifiestan como mculas de color ms claro que el resto de la madera. Es un

diseo atractivo y sumamente apreciado.

3.1.7.5. ESPIGADO: es el producido en corte radial, cuando el tronco tiene grano entrecruzado. La

alternancia del grano en los anillos, produce la reflexin diferente de la luz en stos, Son interesantes

desde el punto de vista esttico.

3.1.7.6. CROMTICO: se debe al depsito de sustancias cromgenas en las clulas del leo. La

deposicin puede ser homognea, o parcial y heterognea. Los diseos formados sern de un color

uniforme caracterstico en el primer caso, y con alternancia de colores o zonas con diferentes tonalidadesen el segundo.


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3.1.7.7. LISO: corresponde a maderas que por su textura fina y homognea, no tienen capacidad de

originar figuras. Es de escaso atractivo.-

.3.2. PROPIEDADES FISICAS

3.2.1. HUMEDAD

El contenido de humedad de la madera influye directamente en su peso, y en otras propiedades fsicas

como el peso especfico, la retraccin y el hinchamiento. Adems afecta a la resistencia mecnica y al

ataque de hongos xilfagos e insectos. Por lo tanto es fcil comprender la importancia del tema.

La humedad, o porcentaje de humedad, expresa la cantidad de agua contenida en la madera en

determinado momento y bajo determinadas circunstancias.

El agua se halla en la madera de tres maneras:

1. Agua libre, llenando los lmenes celulares

2. Agua higroscpica, la que embebe las paredes celulares.

3. Agua de constitucin, formando parte de la estructura qumica de la madera.

3.2.1.1. PUNTO DE SATURACIN DE FIBRAS

Cuando una madera verde comienza a secarse, pierde primeramente el agua libre que se halla en los

espacios celulares. Durante sta etapa no se producen ms cambios que la prdida de peso equivalente al

agua extrada.

Continuando con el secado, llega un momento en que se ha eliminado toda el agua libre y comienza la

extraccin del agua higroscpica, o sea el agua que moja las microfibrillas que forman la pared celular de

los elementos del leo. En ese preciso momento la madera comienza a retraerse, experimentando una

prdida de volumen.

El porcentaje de humedad en el que se produce el inicio de las re tracciones se llama punto de saturacin

de fibras. El mismo indica el lmite entre el agua libre e higroscpica.

El punto de saturacin de fibras es caracterstico de las distintas especies, pero en general oscila entre 22

% y 35 %.

Si se mantiene el secado en estufa a 105 C se llega a peso constante. Ya no es posible sacar mas agua dela madera sin calcinarla. En ste punto an resta entre 0,5 y 1 % de humedad, considerada agua de

constitucin.


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3.2.1.2. HUEMDAD DE EQUILIBRIO HIGROSCPICO:

Un material es higroscpico cuando tiende a absorber agua del ambiente que lo rodea. Si una pieza de

madera totalmente seca es estacionada en un ambiente con un cierto contenido de humedad, notaremos al

cabo de un cierto tiempo que la misma a absorbido una cierta cantidad de agua. Esto es, se ha humedecidoa causa de su alta higroscopicidad. Anlogamente, si la misma pieza de madera fuera colocada en el

mismo ambiente pero en estado verde, notaramos luego de un tiempo, que la misma se secar. Perder

agua hasta un cierto punto, a partir del cual su humedad permanecer constante. ste valor o porcentaje de

humedad es el mismo para el caso que la madera se haya secado o humedecido, y se denomina

HUMEDAD DE EQUILIBRIO O EQUILIBRIO HIGROSCPICO.

Resumiendo, es el porcentaje de humedad que adquiere la madera cuando se estaciona en un ambiente

dado durante un largo perodo de tiempo. Es caracterstico de cada regin en funcin de su temperatura y

humedad.

3.2.1.3. CUANTIFICACIN DE LA HUMEDAD

Como ya se vio, la humedad se expresa como un porcentaje del peso de la madera. Segn qu peso

tomemos como referencia para el clculo, tenemos el porcentaje de humedad en base seca y en base

hmeda.

Convencionalmente se adopt el primero, cuya formula de clculo es la siguiente:

CH = ( P / Pa ) X 100

Donde

CH= contenido de humedad en base seca

P= diferencia entre el peso de la muestra hmeda y el peso anhidro.Pa = peso anhidro de la muestra.

Por ejemplo, si el peso inicial de una muestra es de 10 g y el peso seco de la misma es de 6g se calcula que

el porcentaje de humedad de esa madera es: CH= (10g-6g)/6g X 100 = 66%

Ello quiere decir que en 166 g o partes de madera hmeda, hay 66 g o partes de agua.

En la prctica se suele usar el porcentaje de humedad en base hmeda, ya que el mismo expresa el pesodel agua que tiene la madera. La expresin que lo define es:


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CH = ( P / Ph ) X 100

Donde

CH= contenido de humedad en base seca

P= diferencia entre el peso de la muestra hmeda y el peso anhidro.

Ph = peso hmedo de la muestra.

En el ejemplo anterior, el contenido de humedad en base hmeda, se calcula: CH h = 4g/10g X 100 =40

%.

ste valor expresa que en 100 g o partes de madera hmeda, existen 40 g o partes de agua.

Es importante diferenciar siempre cual de las dos expresiones se usa.

3.2.2. PESO ESPECFICO APARENTE

Es una propiedad muy importante de las maderas, ya que se relaciona con la resistencia mecnica de la

misma.

El peso especfico de un material es la relacin que hay entre el peso y el volumen que ocupa dicho

material.

Si tenemos en cuenta que la madera es un material poroso, que si esta seca contiene aire en su interior,el volumen a considerar en el clculo del peso especfico es solamente el de la madera anhidra, no el

volumen ocupado por aire. Habra que pulverizar la madera y determinar su volumen.

Generalmente se adopta el valor de 1,53. La celulosa tiene un peso especfico de 1,56 y la lignina vara

entre 1,38 y 1,41.

El peso especfico aparente es entonces la relacin entre el peso de la madera anhidra y el volumen de la

misma en condiciones de humedad preestablecidas.


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Pe a = Pah/Vma

En la que:

Pea = peso especfico aparente.

Pah = peso anhidro de la madera.

Vma = volumen de la madera y el de los poros.

3.2.3. CONTRACCION E HINCHAMIENTO

Como se vio, la madera experimenta variaciones en sus dimensiones, cuando varia su porcentaje de

humedad por debajo de 35 %, esto es, por debajo del punto de saturacin de fibras.

Si una madera est siendo secada, experimenta una disminucin de sus dimensiones. Mientras que si la

misma est absorbiendo humedad, su volumen aumentar. A ste fenmeno se le llama contraccin o

retraccin e hinchamiento respectivamente.

El punto de saturacin de fibras, o porcentaje de humedad a partir del cual la madera comienza a

moverse, es caracterstico de cada especie. En general oscila entre 22 y 35 %. Cuanto mayor sea stevalor, antes comenzar a retraerse la madera al secarse, y mayor ser la magnitud de dicha retraccin.

Dado que la madera es un material anistropo, se retrae en forma distinta segn el plano o corte que se

considere. Por ello, en la prctica, la retraccin e hinchamiento se miden y se expresan en las tres

dimensiones: tangencial, radial y longitudinal.

stos valores de retraccin tangencial, radial y longitudinal son caractersticos de cada especie, es

indispensable su conocimiento y consideracin al decidir y definir el uso de la madera. De lo contrario se

pueden producir tanto rendijas como levantamientos de pisos y revestimientos, hinchamiento de puertas y

ventanas, etc.

Para dar una idea de los valores de retraccin de las maderas diremos que por ejemplo que la madera

normal del Eucalyptus blanco, de grandes retracciones, en el sentido tangencial se retrae el 21,9 % y en

sentido radial el 8,6 %. El cohge, especie del sur de nuestro pas, se retrae un 12,2 % tangencialmente y

un 4,9 % en su cara radial.


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Se puede decir en general, y para tener una nocin de las magnitudes o proporciones, que las maderas se

retraen o hinchan en cada plano de corte:

Tangencial: 12 al 15%

Radial: 5 a 7%

Longitudinal : 0,1 a 0,3 %stos son valores orientativos, y como se dijo antes, son caractersticos de cada especie.

3.2.4. RELACIN DE CONTRACCION

Es un valor prctico que indica el comportamiento que debe esperarse de la madera normal de una especie.

Da una idea de la estabilidad dimensional de la madera.

De un modo general, las maderas cuya relacin de contraccin (Ctg/Crd ) sea mayor a 2, plantearn

problemas durante el secado y la utilizacin, sino se toman los recaudos pertinentes.

3.2.5. OTRAS PROPIEDAES DE LA MADERA

Las maderas poseen propiedades mecnicas, trmicas, elctricas y acsticas, las que pueden ser

estudiadas en la bibliografa.


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TECNOLOGAI DE LOS MATERIALES Y LOS PROCESOS I

Profesor: ing.Ftal. Ricardo J. Hartel

CUSTIONARIO UNIDADES 1 Y 2

1. Qu diseo se debera observar en un corte radial de pino? (anillos bien definidos)

2. de qu est hecha la madera?

3. Porqu crecen los rboles?

4. Qu es la humedad de la madera y cmo se mide?

5. Cmo es el sentido de circulacin del agua?

6. El trmino grano: a qu se refiere?. es igual en angiospermas que en gimnospermas?

7. En una seccin transversal de un tronco, qu se puede observar a simple vista?

8. Los anillos de crecimiento: son anuales?

9. Qu es la estructura microscpica de la madera y cmo se genera?10. Qu son los defectos de la madera?

11. Qu es el peso especfico de la madera, y dnde es mayor: en una madera blanda o en una dura?

12. Concibiendo el crecimiento del rbol como la superposicin de conos, cmo se explica la edad del rbol

mediante los anillos de crecimiento anuales?

13. Los tilos son un defecto?, qu efecto producen en la madera?

14. Qu es la densidad de la madera?

15. Explicar el hinchamiento de la madera.

16. Qu elemento caracterstico tienen la angiospermas, que hace que su leo sea ms denso que las

gimnospermas?.

17. El porcentaje de humedad en base seca mide el agua libre o el agua higroscpica?

18. Qu grupo de plantas es ms evolucionado: angiospermas o gimnospermas? porqu?

19. Relacionar la condicin anisotrpica de la madera con las retracciones tangencial y radial.

20. Las retracciones tangencial, radial y axial qu son?

21. Para qu sirve el floema?

22. Porqu una palmera no es un rbol?

23. Qu es un nudo de la madera?

24. Qu es la longitud de un anillo de crecimiento? qu nos indica?25. Qu es mejor para el tirante de un techo, tener muchos o pocos anillos de crecimiento?

26. Qu es preferible, un nudo vivo o uno muerto? porqu?

27. Explicar la humedad de equilibrio higroscpico. Cmo sera en Misiones y en Mendoza? (clima ms seco).

28. Para qu nos sirven las propiedades organolpticas de la madera?

29. La madera es higroscpica? porqu?

30. El punto de saturacin de fibras qu indica?

31. Por qu los prcticos suelen decir que la madera se mueve?

32. Si una pieza de madera de seccin cuadrada, y con un lado mas tangencial que el otro, se seca del 80% al 8 %

de humedad cmo quedar la seccin citada? (analizar haciendo esquema).33. Explicar qu le pasa a una madera que se seca al aire, partiendo del estado de saturacin.


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UNIDAD 3

1. TIPOS DE CORTE

En el desdoblamiento o industrializacin primaria de la madera, se producen diversos tipos de cortes en funcin deluso o finalidad de la misma.

Al cortar la madera, la pieza o troza remanente puede resultar en una superficie plana o curva. En funcin de ello

distinguimos:

Corte plano, que a su vez puede ser longitudinal o transversal (con cuchillos o sierras).

Corte rotativo, o curvos (con tornos).

1.1.ESTIMACION DE LAS PROPORCIONES DE CORTES LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES

DURANTE EL DESPIESE DE TROZAS

Los cortes transversales se hacen segn un plano ortogonal al eje del tronco. Se realiza al abatir el rbol, al trozar el

fuste del mismo en largos predeterminados por el uso industrial, al sanear partes defectuosas del tronco, y durante el

proceso industrial primario es uno de los ltimos cortes realizados, en el que se sanea y se ajusta el largo de las

escuadras obtenidas a los estndares, dando una mejor presentacin comercial a las mismas.

Los cortes longitudinales, son los que tienen un plano paralelo al eje principal del tronco, coincidiendo con el eje de

las fibras.

Debido al nmero de cortes y a la forma de las trozas, en las que predomina la dimensin longitudinal sobre las

dems, el corte transversal es cuantitativamente hablando, mucho menor que el longitudinal. Se puede apreciar lo

dicho en el siguiente ejemplo:

Supongamos que al aserrar una troza de pino de 2,65 m de longitud, y un dimetro medio de 27,6 cm, se pueden

obtener por ejemplo, siete tablas (piezas de 1 pulgada de espesor), por un largo de 2,44 m (8 pies), segn el siguiente

detalle:

cant ancho grueso largo m2 dm2

1 3 1 2,65 0,27 26,92

1 4 1 2,65 0,34 33,66

1 5 1 2,65 0,40 40,39

2 7 1 2,65 1,08 107,70

2 8 1 2,65 1,21 121,16

329,82

1 pieza de 1 X 3 X 2,44 m.

1 1 X 4 X 2,44 m.

1 1 X 5 X 2,44 m.2 1 X 7 X 2.44 m.

2 1 X 8 X 2,44 m.


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Durante el aserrado se realizan 8 cortes para obtener las 7 piezas detalladas.

Se puede resumir la cantidad de cortes transversales en un total de 4, dos al definir la troza, (en el monte) y dos al

despuntar cada una de las siete piezas o escuadras producidas durante el aserrado.

Por lo tanto, 4 cortes en un dimetro medio de 27.6 cm nos da: 4 X 0,276 m X 0,276 m X 0,7854 = 0,24 m2 de corte.

Sup. Cortes transv. 23,93 6,77%

Sup. cortes long 329,82 93,23%

total 353,75 100,00%

El rollo citado requiere un total de 3.54 m2 de cortes (longitudinales y transversales) para el despiece descripto. Por

lo tanto, se concluye que el 94 % de la superficie de corte (3,77 m2) corresponde a planos longitudinales y

solamente el 6% corresponde a cortes transversales.(0,94 m2).

En ste ejemplo, se realiz un clculo general que da una nocin de las proporciones en que participan los dos tipos

de corte, en el aserrado de un rollo.

Como se ve, en el aserrado primario de la madera, los cortes transversales constituyen una proporcin muy inferior a

los cortes longitudinales. (7% contra el 93%). Las herramientas de corte se preparan de manera distintas para cadatipo de corte.

2. CORTE ROTATIVO.

Es el que se realiza en las laminadoras, mediante el uso de tornos. Haciendo girar el tronco sobre su eje principal, a

una cierta velocidad, y avanzando la cuchilla a una velocidad predeterminada, se corta una delgada lmina de

madera, normalmente de 1 a 2 milmetros de espesor, y cuyo ancho es igual al largo del tronco, siendo su longitud

variable, en funcin del dimetro del mismo. El corte producido es netamente tangencial.

La madera sometida a laminado o desenrollado es previamente cocida durante 24 a 48 horas segn la especie. Ello

adems de ablandar la madera, elimina gran parte de las tensiones internas de la misma.

El producto obtenido, lmina de madera, se usa como materia prima para la fabricacin de paneles de madera

compensada. Haciendo paquetes de varias capas de laminas coladas, con la orientacin de las fibras en forma

cruzada, se logra un producto de alta estabilidad dimensional y resistencia: madera terciada o compensada.

N Dim. m2 dm2

4 0,276 0,24 23,93


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3. CORTE PLANO LONGITUDINAL.

3.1. FAQUEO.

El faqueo es la produccin de chapas de madera. stas son similares a las lminas en cuanto a su espesor (0,6 a 1

mm), siendo su ancho mximo posible, igual al dimetro del rollo, y la longitud igual a la de la troza.

En general se utilizan especies de alta calidad ya que el producto se utiliza en la fabricacin de muebles enchapados.

Asimismo por la delgadez de la chapa cada metro cbico de rollo produce un alto rendimiento en metros cuadrados

de chapa; ello cobra importancia considerando la escasez de madera de calidad.

Las faqueadoras consisten en una cuchilla de acero de alta calidad y de gran filo, que montada sobre un bastidor, se

desplaza horizontalmente en forma alternativa mediante un sistema de biela-manivela. En cada movimiento, la

cuchilla golpea lateramente la troza, rebanndola, extrayendo una lmina o chapa de espesor predeterminado.

Las trozas a faquear son previamente cocidas para ablandarlas y facilitar el corte, evitando el desgarramiento de lamadera.

Se pueden producir cortes tangenciales o radiales a voluntad, pero tratndose de maderas de calidad, se prefieren los

que mejor diseo favorezcan de acuerdo a las caractersticas de la especie y a los requerimientos del mercado.

Las chapas de un mismo rollo se van agregando en paquetes que pueden contener varias decenas, resultando en

varios metros cuadrados de material de un color y diseo homogneos segn los distintos cortes. Ello es una

importante condicin de mercado, ya que se suelen fabricar muebles diversos que exigen una alta homogeneidad en

color y diseo.

Chapas de madera pueden ser utilizadas como cara en maderas terciadas o multilaminadas, elevando el valor de las

mismas para determinados usos.

3.2. ASERRADO.

Es probablemente el sistema ms utilizado para la industrializacin o desdoblamiento primario de la madera.

Consiste en cortar o desdoblar la madera con herramientas en forma de dientes, los que convirtiendo en polvo de

madera o aserrn una parte del tronco, logran desdoblarlo en piezas de menores dimensiones.

De acuerdo al modo en que se disponen los dientes como herramientas de corte, se distinguen varios tipos de sierras:

Sierras de disco o sierras circulares: los dientes se disponen en la periferia de discos de acero de distintos

dimetros, los que montados sobre un eje, giran a grandes velocidades angulares.

Sierras de cinta o lminas: los dientes se disponen a uno o ambos lados de una lmina de acero. A su vez pueden

ser:


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1. Sierras de cinta Sin Fin: cuando la lmina se halla unida por sus extremos, formando una cinta o banda

continua que se desplaza sobre un par de volantes; por la ubicacin relativa de stos, la sierra puede ser

horizontal o vertical.

2. Sierras alternativas: cuando la lmina dentada se sujeta por sus extremos a un bastidor o cuadro, el que se

desplaza alternativamente en forma vertical u horizontal, mediante un sistema de biela-manivela.

4. TIPOS DE CORTES EN EL ASERRADO O DESPIECE.

Como ya se ha visto, la madera tiene varias caras, lo que puede determinar ciertas caractersticas a las piezas

aserradas o escuadras. La eleccin del corte de la madera depende de la especie y sus caractersticas, del uso que se

le dar, as como de la presencia de defectos en la troza.

Aunque en general se busca la mayor cantidad posible de cortes radiales, se lo suele usar pocas veces o en casosespeciales, en virtud de las dificultades que acarrea.

Existen varios tipos o sistemas de aserrado en funcin de diferentes objetivos o posibilidades que ofrece la troza.

(ver cap 9 Tuset Duran).

Se pueden clasificar los sistemas de aserrado en funcin del parmetro o elemento del rollo o respecto de los planos y

nmeros de cortes en s:

4.1. ASERRADO EN BASE A LOS ANILLOS DE CRECIMIENTO:

Pueden ser cortes tangenciales o floreados.

Cortes radial o en cuartones.

Cortes intermedios.

4.2. ASERRADO EN FUNCIN DEL EJE LONGITUDINAL: Puede ser

Corte paralelo a la corteza

Corte paralelo al eje longitudinal del tronco

4.3. ASERRADO POR CORTES SIMPLES O MLTIPLES

Cortes sucesivos o en sndwich.

Cortes simultneos.

Cortes alternados.


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5. TIPOS DE ESCUADRAS, SU DENOMINACIN

En funcin de las proporciones o medidas del ancho y del alto de las piezas de madera aserradas, se suelen distinguir

tablas, tablones y tirantes.

TABLA es la pieza que teniendo un grosor o alto de 1, posee un ancho varias veces superior. Ej. 1X4, 1X5, 1X7,

etc.

TABLON se refiere a la pieza similar a la tabla, pero cuyo grosor es de 2 o 3 pulgadas: Ej. 2X8, 2X9, 3X10, etc.

TIRANTE es la pieza de 2 o 3 pulgadas de grosor por 2 a 6 pulgadas de ancho 2X2, 2X3, 2X6, 3X6, etc.

VIGAS Y VIGUETAS son las piezas, por lo general de seccin cuadrada, con aristas de 4 o mas pulgadas.

No obstante stas denominaciones comunes, es necesario conocer y expresar las distintas piezas o escuadras de

madera segn las normas IRAM (Instituto Argentino de Racionalizacin de Materiales): CLASIFICACION IRAM

9502 y 9559

6. UNIDADES DE MEDIDAS UTILIZADAS.

El SIMELA (Sistema Mtrico Legal Argentino) establece para nuestro pas la adopcin de las unidades MKS

(Metro, Kilogramo, Segundo). Consecuentemente, la unidad de volumen en que se mide l a madera es el metro

cbico decimal.

Tanto la madera en rollos como la aserrada debera medirse en m3.

En nuestra regin, por diferentes motivos se acostumbra utilizar un sistema de medicin basado en las unidades de

medidas inglesas, la pulgada y el pi.

La madera aserrada se expresa comnmente en pies, y en raras ocasiones en m3.

Para el caso de la madera en rollos del monte nativo, se desarroll un sistema mixto, denominado Metro Cbico

Alto Paran o simplemente Cbico .

La madera en rollos del monte implantado, por cuestiones prcticas, se expresa corrientemente en toneladas.

Como resultado de lo anterior, para lograr desempearse en el mercado de nuestra zona, es necesario conocer el

significado y la equivalencia de las diferentes unidades de medida. Para ello se brinda a continuacin un resumen de

las principales unidades y sus relaciones ms importantes.


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6.1. EL PIE DE MADERA ASERRADA

Lo que comnmente se denomina as consiste en una unidad de volumen a pesar de que el PIE es una unidad de

longitud.

Se define que un PIE DE MADERA ASERRADA, es el volumen de madera que ocupa un pie cuadrado con un

espesor de 1 pulgada. No se debe confundir con pie cbico que sera 1 pie X 1 pie X 1 pie.

1 pie= 1pie X 1 pie X 1 pulgada. = 1 pie2 X 1 pulgada. = 144 pulgadas cbicas.

1 pie = 12 pulgadas = 0,3048 metros.

1 pulgada = 25,4 mm.= 0,0254 m.

1 metro = 39,37 pulgadas

1 m3 = 423,77 pies 424 pies/m3.

Se asume que 424 pies de madera aserrada equivalen a 1 m3 slido de dicha madera.

Para calcular el volumen en PIES de una pieza de madera aserrada, se compara sus dimensiones con el volumen de

un prisma unitario, que tiene

1 X 1 X 1 metro = 0,2734 pies.

Por ejemplo, un tirante de 2 X 4 X 5 m de largo tiene:

2 x 4 X 0,2734 X 5 m = 10,94 pies.

6.2. METRO CBICO ALTO PARANA

Es una medida de volumen definida por un prisma de 10 pulgadas por 10 pulgadas y 1 metro de longitud.

En la prctica, los madereros y obrajeros usan tablas de dos entradas para la obtencin de stos volmenes. Para ello

los rollos se miden en su longitud, en metros; y la circunferencia media en pulgadas. Las tablas dan directamente los

volmenes para las medidas pares de circunferencia en fracciones de 0,25 m de longitud, a partir de ciertos valores

mnimos.

La formula matemtica que permite calcular el Metro Cbico Alto Paran, es la siguiente:

M3 a.p. = (C/4)2 x Lm/100.


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C= circunferencia media en pulgadas.

Lm= longitud del rollo en metros.

Es la cuarta parte de la circunferencia elevada al cuadrado, por la centsima parte de la longitud, considerando las

unidades respectivas.

1 m3 decimal = 15,5 m3 a.p.

1 m3 a.p. = 27,34 pies

1 m3 a.p. rinde de 12 a 24 pies de madera aserrada. Se asume que el promedio es de 18

pies/cbico

6.3. RELACION PESO/VOLUMEN

Como se dijo, la materia prima implantada, se mide normalmente en toneladas. Para el caso de los pinos resinosos y

araucaria,se ofrecen las siguientes relaciones, para condiciones normales:

1Tn = 1,176 m3

1 m3 = 0,85 Tn.

1 Tn = 150 pies de madera aserrada.

6.4. UNIDADES DE MEDIDAS DE LAMINAS, CHAPAS Y MACHIMBRES.

Aunque estos productos se agrupan por tener la misma unidad de medida: el metro cuadrado, es importante

conocer que la misma representa distintos volmenes, ya que se refieren a un espesor determinado para cada caso.

Mientras que las lminas y chapas se miden en metros cuadrados por dcimas de milmetro de espesor, los

machimbres se miden en metros cuadrados, pero de , o 1 de grueso, segn las medidas normalmente

producidas.

Es importante decir finalmente que:

1 m2 de machimbres de = 5,38 pies.

1 m2 de machimbres de = 8.07 pies


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CUESTIONARIO UNIDAD 3

1. Qu significa cortar una madera?

2. Al hablar de escuadras: a qu nos referimos?3. Desde un punto de vista cuantitativo (m2/m3), qu cortes son ms importantes: los transversales o los

longitudinales?

4. Qu diferencia prctica se aprecia entre el corte plano y el corte rotativo?

5. Cmo calculara Ud. El rendimiento de un rollo de 35 cm de dimetro y 2,3 m de longitud, si el mismo es

debobinado, hasta un dimetro de 10 cm. (meolo).

6. Cmo calculara la longitud de la lmina que se produce en el rollo anterior, si el espesor de la misma es de 2

mm?

7. qu ventajas tienen las faqueadoras sobre las laminadoras, en relacin con los tipos de corte?

8. Las lminas y chapas se utilizan para fabricar madera compensada: qu significa eso?

9. Cmo explica Ud. El proceso del aserrado de maderas?

10. Cules son los principales tipos de sierras?

11. Describa los distintos sistemas de aserrado

12. Qu significa cubicar la madera?

13. Determinar el volumen en m3 decimales y en m3 Alto Paran, un rollo cuyas dimnsiones son:

Dpg = 50 cm

Dpf = 40 cm

Largo = 4,5 m

14. Calcular el volumen en pies y en dm3 de una pieza de madera aserrada cuyas dimensiones son:

Ancho = 100 mm

Grueso = 50 mm

Largo = 3,5 m

15. Cmo se denominan los distintos tipos de escuadras que se producen en la industria del aserrado?

16. Porqu se dice que el pie cuadrado es una unidad de volumen?. Definirlo.

17. Cmo se calculan las siguientes relaciones: pie/m3; pulgada3/pie; pie/m2


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UNIDAD 4

1. HERRAMIENTAS DE CORTE

1.1.CUCHILLOS:

Como su nombre lo indica, son herramientas formadas por lminas de acero con filo en uno de sus

bordes, mediante el cual rebanan la madera produciendo cortes netos o limpios.

En general, se las utiliza en cortes rotativos, como en cepilladoras y garlopas, donde constituyen el

elemento mvil; en los tornos, es la pieza de madera la que se mueve.

En las faqueadoras, se utilizan cuchillas para el corte plano, y las guillotinas son utilizadas tanto en

laminadoras como en faqueadoras para el corte de lminas y chapas.

1.2. SIERRAS:

Las sierras son herramientas de corte en forma de lminas, cintas o discos, cuyas unidades cortantes

son los dientes.

Los dientes cortan la madera al arrancar virutas por movimiento relativo entre ambos.

La conjuncin de superficies en un filo determina la cua cortante que penetra en la madera

realizando el corte mediante el desprendimiento de aserrn o virutas.

Para hablar de sierras, es importante conocer y tener presente una serie de conceptos y definiciones

bsicos a la hora de seleccionar y efectuar clculos relacionados con los muy distintos tipos y

variaciones que existen. A continuacin se detallan las de mayor inters:

1.2.1. PASO: es la distancia entre puntas de dientes contiguos. Se expresa en milmetros.

1.2.2.LINEAS DE PUNTAS DE DIENTES: es la linea imaginaria que une las puntas de dientes dela sierra:


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1.2.3.LINEA DE FONDO: es la lnea imaginaria que une el fondo de los dientes de la sierra.

1.2.4.ALTURA DE DIENTE: es la distancia perpendicular entre las lneas de puntas y de fondo.

Es importante tener presente que los fabricantes de sierras recomiendan mantener una

proporcin entre altura de diente y paso de 1/3. Con ello se logra mantener la estabilidad y

resistencia del diente.

1.2.5.ALTURA DE CORTE: es el ancho de la madera que se corta. Generalmente las sierras se

calculan para determinadas alturas de corte, segn el trabajo que tengan que hacer (cortar

rollos grandes, chicos, reaserrar, tablear etc). Laaltura de corte mxima, juntamente con el

espesor de corte y el espesor de virutasE, son los factores que se deben considerar para

calcular elAREA DEL DIENTE, factor que define el paso y la altura tanto como la forma

del diente.

1.2.6.ESPESOR: se refiere al espesor de la lmina o disco de la sierra. Depende directamente del

dimetro de los volantes o de la sierra circular.

En sierras circulares, a mayor dimetro, mayor espesor.

En sierras cinta, el espesor depende del dimetro de los volantes (milsima parte del

dimetro de volantes menos 1/10).

1.2.7. GARGANTA: es la zona basal del diente, debajo del ngulo de ataque. Es importante

mantener una forma redondeada, para un buen desprendimiento y circulacin de las virutas

(radio de curvatura grande).

1.2.8. FORMA O PERFIL DEL DIENTE: cada tipo de diente tiene una forma caracterstica.

sta determina la resistencia mecnica del diente, y el rea del mismo, la que a su vez

condiciona la capacidad de extraccin de virutas

1.2.9. VOLUMEN DE VIRUTAS: es el volumen slido de la madera que se transforma en virutas,

multiplicado por un factor de esponjamiento, que para el caso, es de aproximadamente

3.


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La altura de corte, el espesor o grosor del corte y el espesor de virutas, nos dan la base para

el clculo de ste factor, el que determina el rea del diente capaz de contener dicho

volumen de virutas sin que la sierra se empaste.

1.2.10. VELOCIDAD DE ALIMENTACIN: es la velocidad de avance de la troza o pieza de

madera en la sierra. Es funcin directa de las rpm, factor E y nmero de cortantes

1.2.11. VELOCIDAD DE CORTE: es la velocidad del diente, o sea la velocidad lineal de la hoja

de sierra sobre la lnea de puntas de dientes, expresada en m/segundo.

Vc = x D x RPM / 60

D es el dimetro del volante en sierras sin fin, y dimetro del disco en sierras circulares.

Se recomienda Vc de 27 a 30 m/seg para las sierras de cinta

1.2.12. TRABA O TRISCADO: para evitar el rozamiento entre la hoja de sierra y la madera, se

realiza sta operacin consistente en doblar las puntas de los dientes alternativamente a

derecha e izquierda. Con ello se logra que el espesor de corte sea mayor que el de la hoja de

sierra

1.2.13.RECALCADO: es el ensanchamiento de la punta del diente para lograr el mismo objetivo

que el recalcado. La diferencia principal radica que 1 solo diente recalcado produce el

espesor de corte en la madera, mientras que con los dientes trabados se necesitan al menos

dos (uno a izquierda y otro a derecha)

1.2.14.AREA DEL DIENTE: es la cantidad de mm2 que se definen por la altura, el paso, la lnea

de punta de dientes y la forma. Es un rea aproximadamente triangular, y su funcin

principal es la de contener y transportar el volumen de aserrn producido durante 1 vuelta

de la sierra, y despedirlo eficientemente a la salida del corte.

Como ya se dijo el rea del diente es un factor importante a determinar antes de adquirir

las hojas de sierra, ya que de l dependern la forma, el paso y la altura (tipo de diente)


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1.2.15. VOLUMEN DE VIRUTAS POR DIENTE: es el triple (factor de esponjamiento) del

volumen de madera slida que se transforma en virutas en una r.p.m.; se comprende que

es funcin de la mordida por diente (factor E), de la altura de corte, y del espesor de

corte.

ste factor es bsico para determinar el rea del diente, lo que a su vez condiciona el paso

y tipo de diente.

1.2.16. NMERO DE CORTANTES: es la cantidad de dientes que pasan por un punto de corte

cuando la sierra experimenta una revolucin o vuelta.

Es el permetro del disco o volante (sierras circulares y sin fin respectivamente), dividido

el paso.

NC = x D / Paso.

Es importante tener presente que a mayor NC mayor ser la potencia necesaria para

impulsar la sierra.

1.2.17. TENSIN DE MONTAJE(Sierras de cinta).

En las sierras sin fin, al montarse la hoja sobre los volantes, el deslizable ejerce, mediante

diversos sistemas (palanca, resorte, tornillo, sistema hidrulico, etc.) una fuerza F que

tiende a separarlo del otro; sta fuerza debe ser resistida por los dos segmentos rectos de

la hoja de sierra, por lo que dicha fuerza se divide en dos:

F m = F / 2.

Para que la hoja de sierra opere correctamente, sta fuerza debe guardar relacin con el

mdulo de resistencia a la traccin del acero, el que en la prctica se considera igual a 10

kg / mm2. Consecuentemente, la F m aplicada debe considerar la seccin transversal de la

hoja, y debe preverse su ajuste con el desgaste de la misma por afilado. El area o seccinde la hoja de sierra es:


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S = espesor x ancho

Por ejemplo, una sierra sin fin que opera con hojas de 100 mm de ancho (desde el lomo

hasta la lnea de base de dientes) y de 1 mm de espesor posee una seccin S de 100

mm2.

Por lo tanto la tensin o fuerza admisible para dicha hoja de sierra es:

F = 2 x F m x S

F = 2 X 10 kg / mm2 X 100 mm2 = 2.000 kg.


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2. MANTENIMINTO Y CUIDADO DE LAS HERRAMIENTAS

Para mantener en optimo estado de funcionamiento a las herramientas de corte, y lograr resultados

eficientes tanto en la produccin de la industria como en la vida til de la herramienta, es necesario

realizar peridicamente ciertas operaciones de control o mantenimiento y/o reparacin.

Dependiendo del tipo de herramienta, la mquina a la que sirve, la aplicacin o rgimen de trabajo, y en

general todas las circunstancias en que trabaja cada mquina en particular, y su herramienta (tamao de la

industria, tipo de madera que trabaja, tipo de corte que realiza, sistemas y velocidades de alimentacin,

alturas de corte, etc) se requerirn con mayor o menor frecuencia, intensidad, y complejidad, las

operaciones de mantenimiento.

La importante tarea de mantenimiento debe ser realizada por personal entrenado y capacitado, en el taller

o sala de afilado y mantenimiento que cada industria debe poseer. En nuestra zona, por la envergadura de

algunas industrias, y por la alta complejidad y costo del equipamiento de una sala de afilado, se suele

contratar el servicio de mantenimiento a talleres de terceros. (Soldadura, tensionado, afilado, etc).

2.1. MANTENIMIENTO DE LAS HOJAS DE SIERRAS

2.1.1.AFILA

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