curvado madera
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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INDUSTRIA DE LA MADERA
CARRERA DE INGENIERIA EN INDUSTRIA DE LA MADERA
DETERMINACION DE CARACTERISTICAS DE CURVADO DE MADERA SÓLIDA PARA
LAS ESPECIES NOTHOFAGUS PUMILIO (LENGA) Y LAURELIA PHILIPIANA (TEPA)
MEMORIA PARA OPTAR AL TITULO
DE INGENIERO EN INDUSTRIA DE LA MADERA.
Profesor Guía:
Ingeniero de Ejec. Luis Balboa
Magíster en Ciencias Forestales (C)
CRISTIAN MARTÍN ARAYA LÓPEZ
SANTIAGO – CHILE
2005
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INDICE
Página
CAPITULO I 1
1.1 INTRODUCCION 1
CAPITULO II ANTECEDENTES GENERALES 3
2.1 PRINCIPIOS DEL PLASTIFICADO Y CURVADO DE LA MADERA 3
2.1.1 Proceso de Curvado de la madera 3
2.1.2 Los Principios del Plastificado y del Doblado 4
2.1.3 Principios del Curvado de la madera 7
2.1.4 Curvado de la madera 8
2.2 CARACTERÍSTICAS DE LA MADERA PARA EL CURVADO 9
2.2.1 Piezas curvadas de madera maciza 9
2.2.2 Cortes de Sierra 10
2.2.3 Listones y Duelas 12
2.2.4 Madera Multilaminada 13
2.2.5 Ensambles de tonel 15
2.2.6 Marcos y bastidores semicirculares 16
2.2.7 Especies de madera 18
2.2.8 Propiedades del material y del curvado 19
2.2.9 Incidencia del Contenido de Humedad en la madera curvada 19
2.3 PRETRATAMIENTO PARA EL PROCESO DE CURVADO 21
2.3.1 Mecanizado. 21
2.3.2 Vaporizado. 22
3
2.3.3 Otros Métodos para calentar. 24
2.3.4 Tratamientos químicos. 25
2.4 TIPOS DE CURVADO 26
2.4.1 Curvado en frío 26
2.4.2 Curvado en caliente sin apoyo 26
2.4.3 Curvado en caliente con apoyo 29
2.5 FORMAS Y MECANISMOS DE CURVADO 30
2.5.1 Curvatura en U sencilla. 30
2.5.2 Curvatura en dos planos. 35
2.5.3 Curvaturas en S y entrantes 37
2.5.4 Curvado de patas de silla 39
2.5.5 Curvado transversal 41
2.5.6 Refuerzo 42
2.5.7 Curvas compuestas 42
2.5.8 Madera precomprimida 43
2.5.9 Madera flexible 47
2.5.10 Curvado mecánico 48
2.6 TECNOLOGIA PARA EL CURVADO DE LA MADERA 49
2.6.1 Máquina cabrestante (torno eje vertical) 49
2.6.2 Máquinas de brazos y palancas. 50
2.6.3Máquina curvadora con pistón hidráulico 52
2.6.4 Máquina de mesa giratoria 54
2.6.5 Máquina para curvar mangos de palas. 56
4
CAPITULO III: DESARROLLO DEL ESTUDIO 57
3.1 OBJETIVOS 57
3.1.1 Objetivo General 57
3.1.2 Objetivos Específicos 57
3.2 MATERIALES Y METODOS 58
3.2.1 Obtención de Probetas 58
3.2.2 Máquinas y Equipos utilizados 59
3.2.3 Vaporizado 60
3.2.4 Prensado 63
CAPITULO IV: RESULTADOS 66
CAPITULO V: DISCUSIONES DE LOS RESULTADOS 73
CAPITULO VI: CONCLUSIONES 75
CAPITULO VII: BIBLIOGRAFIA 77
CAPITULO VIII: ANEXOS 79
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INDICE DE FIGURAS
Pág.
Figura N° 1: Efecto de la temperatura en la posición de la línea neutra cuando la madera es sometida a temperatura 7 Figura N° 2: Pieza curvada de madera maciza 9
Figura N° 3: Plegadores para curvar chapas gruesas o tableros con cortes de sierra 10
Figura N° 4: Plegadores para tableros cóncavos 11
Figura N° 5: Curvado de radio pequeño 12
Figura N° 6: Curvado para maderas de 3mm de espesor 12
Figura N° 7: Proceso productivo de los curvados multilaminados 14
Figura N° 8: Silla multilaminada 15
Figura N° 9: Sistema utilizado para construir columnas huecas 15
Figura N° 10: Marcos y bastidores semicirculares 16
Figura N° 11: Parte superior del bastidor de una puerta 17
Figura N°12: Marco curvo de puertas 17
Figura N°13: Estufa de Vaporización 22
Figura N°14: Curvado en molde compuesto por macho y hembra 27
Figura N°15: Curvado con molde de metal 27
Figura N°16: Fabricación de aros 28
Figura N°17.A: Curvado con placas posteriores y sin ellas 31
Figura N°17 B: Dispositivo para hacer una curva 31
Figura N°18: Colocación de la banda, pinzas y topes ajustables para el moldeo de cercos de asientos redondos 33
Figura N°19: Tope desmontable y ajustable 33
Figura N°20: Tope desmontable y ajustable 34
Figura N°21: Cámara de vaporización 35
Figura N°22: Disposición inicial para curvar en dos planos 35
Figura N°23: Banda especial para curvar en dos planos 36
Figura N°24: Curva en S 37
6
Figura N°25: Curvatura Sinuosa 38
Figura N°26: Obtención de una curva entrante 39
Figura N°27: Método para curvar una pata de silla 40
Figura N°28: Microfotografías de fresno 43
Figura N°29: Soporte en forma de acordeón y muestra de madera comprimida 45
Figura N°30: Curvado mediante máquina cabrestante 49
Figura N°31: Máquina de brazo y palanca 50
Figura N°32: Máquina curvadora con pistón hidráulico 53
Figura N°33: Máquina de mesa giratoria 55
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INDICE DE TABLAS
Página
Tabla Nº1: Exportaciones de muebles de madera nativa 82
Tabla Nº2: Bosques naturales por tipo forestal según región (hectáreas) 83
Tabla Nº3: Pesos de las muestras de Tepa y Lenga con un espesor de 15mm 85
Tabla Nº4: Pesos de las muestras de Tepa y Lenga con un espesor de 20mm 86
Tabla Nº5: Resultados de muestras de Tepa 15mm de espesor 87 Tabla Nº6: Resultados de muestras de Tepa de 20mm de espesor 88 Tabla Nº7: Resultados de muestras de Lenga de 15 mm de espesor 89 Tabla Nº8: Resultados de muestras de Lenga de 20mm de espesor 90
Tabla Nº9: Deformaciones obtenidas en el curvado de la madera de las especies Tepa y lenga con 15mm de espesor 91 Tabla Nº10: Deformaciones obtenidas en el curvado de la madera de las especies Tepa y lenga con 15mm de espesor 92 Tabla Nº11: Radios límites de curvaturas para maderas vaporizadas y secadas al aire de 25,4mm de espesor 93 Tabla Nº12: Radios límites de curvaturas para láminas delgadas de 3,2 mm. al 12% de humedad 94
Tabla Nº13: Características mecánicas de algunas maderas 95
8
Tabla Nº 14: Propiedades mecánicas de las especies madereras de Tepa y Lenga 96
INDICE DE GRAFICOS
Pág.
Gráfico Nº 1: Tensión, elongación, deformación y compresión de madera de Haya 4 Gráfico Nº 2: Diferencias de comportamiento de la madera a temperatura ambiente y a temperatura de 100°C 7 Gráfico Nº 3: Espesores versus Radio de Curvaturas de la especies Tepa y Lenga 66
Gráfico Nº 4: Tiempo de Vaporizado versus Radios de Curvaturas 67
Gráfico Nº 5: Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura versus Especies 68
Gráfico Nº 6: Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura versus especies 69
Gráfico Nº 7: Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura versus Especies 70
Gráfico Nº 8: Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura versus especies 71
Gráfico Nº 9: Tiempo de Vaporizado versus Tiempo de Prensado versus Radio C. 72
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SUMMARY
Given the Inter of the company Delma Ltda., and in asociacion with the company Lamino Mobel, it
has been required, to investigate the form to curve wood in industrial form and taking advantage of
the present infrastructure (machineries and productive processes of the laminated wood), in wood of
Tepa and Lenga, with thicknesses of 1and 20 mm which are the used by the Delma company in all
type of furniture, greater part for exportation to the U.S.A.. The process is undertaken looking for
approximate same radios in which to work, under a Humidity Content, between 12? 18 % being
satisfactory for later utilization. The process of experimentation tries to use the productive system
already created for the laminate furniture. In both species and thicknesses to be put under
vaporizing, and later curved in the press, drying with the generator of high frequency, soon the
corresponding weights were taken to observe the changes of humidity content. The wood to be
facilitation by Delma Ltda. with a humidity content approximated of the 10 to 12% and later test
tubes to be submerged in water to 80ºC by 10 minutes in which an increase of the humidity content
is obtained, and immediately they are vaporized for obtained a humidity content of 30- 35 % time
for the curved one. A study of the different forms is made to curve the wood: in artisan and
alternative form. These to be the Inter principle on of curved forms, which detailed like the
different processes of curved from which the different types name from plasticized: chemistry , with
steam, pre compresition. The used mechanized one of which they are described of manual or
automatic form, with support or without support, adem to identify the systems in it warms up.
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RESUMEN
Dado el interés de la empresa Delma Ltda., y en asociación con la empresa Lamino Mobel, se ha
requerido, investigar la forma de curvar madera sólida en forma industrial y aprovechando la
infraestructura actual (maquinarias y procesos productivos de la madera laminada), en maderas de
Tepa y Lenga, con espesores de 15y 20 mm las cuales son las más utilizadas por la empresa Delma
en todo tipo de muebles, en mayor parte para la exportación a EE UU.
El proceso se emprende buscando radios máximos aproximados en los cuales podría trabajarse, bajo
un Contenido de Humedad, entre un 12 – 18 % siendo satisfactorio para una posterior utilización.
El proceso de experimentación pretende utilizar el sistema productivo ya creado para el mueble
multilaminado. En síntesis ambas especies y espesores serán sometidas a un vaporizado, y posterior
curvado en la prensa hidráulica, secado con el generador de alta frecuencia, luego se tomaran los
pesos correspondientes para observar los cambios de contenido de humedad. La madera será
facilitada por Delma Ltda. con un contenido de humedad aproximado de 10 al 12% y posteriormente
las probetas serán sumergidas en agua a 80ºC por 10 minutos en los cuales se logra un aumento del
contenido de humedad, e inmediatamente después se vaporizan para lograra un contenido de
humedad de 30- 35 %, óptimo para el curvado.
Se realiza un estudio teórico de las diferentes formas de curvar la madera: en forma artesanal y
alternativa. Estas técnicas serán el principio de interés sobre otros métodos de obtención de formas
curvas, las cuales están detalladas como los diferentes procesos de curvado de los cuales se nombran
los diferentes tipos de plastificado: químico, con vapor, pre compresión. El mecanizado utilizado
del cual se describen de forma manual o automática, con apoyo o sin apoyo, además de identificar
los sistemas en frió y caliente.
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CAPITULO I
1.1 INTRODUCCION
La tecnología del curvado de la madera para la producción de muebles tiene más de cien años. Los
primeros muebles fueron producidos por Michael Thoenet (1796-1871) a finales del siglo XIX,
dicho inventor después de una vida de investigación, y aunar los conceptos de diseño mejoró la
producción, siendo modelos perdurables hasta hoy.
Por la misma época de Michael Thonet, Samuel Gragg en Boston patenta su silla elástica usando
vapor para lograr sus curvas (1808). En Italia, en 1920 Carlo Ratti hace experimentos y da la pauta
hacia la tecnología del doblado-laminado al unir piezas curvas con capas de madera.
En Italia, en 1920 Carlo Ratti hace experimentos y da la pauta hacia la tecnología del doblado
laminado al unir piezas curvas con capas de madera. A principios de los años treintas Alvar Alto y
Marcel Breuer aplican esta técnica en el diseño de sillas y sillones de madera con formas curvas,
inspirados en el mobiliario que en fechas anteriores diseñaron usando curvas con secciones tubulares
de metal, convirtiéndose así en pioneros en el uso de esta técnica a nivel mundial. El laminado
también es aplicable a la construcción de espacios arquitectónicos, los primeros diseñados con este
sistema datan de 1890 y la primera patente para la fabricación de vigas rectas fue en Suiza en 1901,
registrada por Karl Friedrich Otto Hetzer. En 1906, Hetzer patenta en Alemania la construcción de
piezas curvas de madera laminada, principiando así el desarrollo de los arcos de madera a nivel
mundial.
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El curvado de la madera sólida implica ablandar las piezas para después doblarlas, y esto se logra
sometiendo la madera a una etapa de vaporizado. Previo a este paso, es necesario fabricar un molde
con la forma que demanda el diseño del producto. Los materiales que se pueden utilizar para
construir el molde pueden ser metal, plástico, madera, entre otros. Este procedimiento está en
función de los recursos disponibles y de la cantidad de piezas que se desean producir.
En Chile sólo se producen partes y piezas curvas mediante el método del multilaminado, es decir a
partir de chapas o tulipas.
El sistema de curvado de madera sólida, puede ser realizada por: vaporizado, vaporizado con vació,
macerado y tratamientos químicos.
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CAPITULO II: ANTECEDENTES GENERALES
2.1 PRINCIPIOS DEL PLASTIFICADO Y CURVADO DE LA MADERA.
2.1.1 Proceso de Curvado de la madera.
El proceso de curvado de la madera ha sido usado para manufacturas de partes de elementos
curvados. Cuando, la fuerza obtenida de la madera en su espesor, d, y longitud, l, es curvada en
forma circular con radio, r, al estirar la superficie externa (lado de tensionado), en la superficie
interior (lado de compresión), se obtendrá la siguiente fórmula:
rd
ll
2=
∆=ε
Esta dispersión en el eje neutral es cambiada en este lado para el lado de tensión en el borde se
realiza una fuerza de tensión bajo ese lado y compresión en el lado superior. Este método es llamado
Método Toenet. Este proceso de curvado esta realizado para este método. Esto es necesario para
crear una comprensión homogénea y distribución de fuerzas para algunos ensayos
El eje neutral se obtendrá del centro de su espesor sabiendo el estado de la madera.
El valor más bajo de la tensión de fractura estirada (εtmax) en orden a la madera curvada causando
tensión y fractura. Por ejemplo εtmax para el secado de el Haya es 0.75 a 1.0% de rd es 0.015 a 0.02.
Por tanto aumentara el εtmax y la relación d/2r cuando es tratada en agua hervida. Se ha reportado
εtmax 1.5 a 2.0 % y la fractura de esfuerzo en la presión es 25 a 30%.
En el proceso de curvado de la madera, uno de los métodos mas utilizados es Compresión de la
madera. La banda de metal es colocada a lo largo del lado de tensión para tratar que la madera
disperse su carga (tensión) para la fuerza de tensión.
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El proceso de curvado se inicia propiamente tal después que la madera esta vaporizada, entra en la
etapa de compresión (cuando la madera recibe presión y por ello el agua es forzada a salir de las
paredes celulares), la estabiliza con el medio adoptando su forma final.
Grafico N°1: Tensión, elongación, deformación y compresión de la madera de Haya.
2.1.2 Los principios del Plastificado y del Doblado.
En condiciones simples, la madera esta compuesta por fibras celulares, compuesto hecho de
polímeros celulósicos rígidos en una matriz de lignina y hemicelulosa. La lignina es un polímero
tridimensional, amorfo, ramificado y termoplástico, es decir, se ablanda al calentar Este polímero se
encuentra entre la lamela media y S3.
La temperatura de transición vítrea (Tg) es una transición característica de todos los materiales
poliméricos amorfos (lignina) o parcialmente amorfos. Debajo de la temperatura de transición
vítrea la sustancia se encuentra en un estado sólido quebradizo y delicado como vidrio y sobre la
temperatura el material asume un estado líquido o de goma.
Elongación Є (%)
Tensión fuerza (Kg/cm2)
Deformación (%)
T= tiempo de deformación (minutos)
Compresión (kg/cm2)
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La temperatura de transición vítrea de la lignina en la matriz es aproximadamente 170°C (338°F).
Sobre ésta temperatura, es posible causar que la lignina se vuelva a un estado líquido o maleable y,
al bajar la temperatura, se restablezca su configuración. Este es el principal concepto detrás del
curvado de la madera. La temperatura de transición vítrea de la matriz puede disminuirse con la
suma de humedad o a través del uso de plastificantes o suavizadores.
Los métodos de plastificar madera son cociendo al vapor atmosférico o una presión baja, o
microonda que calienta la madera húmeda llevando a la Madera a 20% a 25% de contenido de
humedad.
El plastificado es recomendado para los procesos al vapor, en un tiempo aproximadamente de 15
min/cm (38 min/in) del espesor para madera a 20% a 25% de contenido de humedad. Cociendo al
vapor la madera puede ser tratada a presiones altas para ponerse plástica, pero la madera
generalmente tratada con vapor de alta presión no realiza la curvatura con tanto éxito como en
madera tratada a presión atmosférica o a baja presión. El calentamiento con microonda requiere
tiempos más cortos.
La Madera puede plastificarse con una variedad de químicos. En general los químicos que plastifican
madera pueden ser urea, dimetinol, resina de fenol-formaldehído de peso molecular baja, el
dimetilsulfóxido, y el amoníaco líquido. La urea y el dimetinol han recibido la atención comercial
limitada, y un proceso de curvado de madera que usa el amoníaco líquido ya está patentado.
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2.1.3. Principios del Curvado de la Madera
La madera se comporta como un material elástico, es decir que como resultado de un esfuerzo la
madera se deforma, pero cuando cesa el esfuerzo, la deformación también cesa.
Este comportamiento sucede cuando la madera está a temperatura ambiente, pero cuando la
temperatura de la madera oscila alrededor de los 100 °C el comportamiento es muy diferente, sobre
todo a esfuerzos de compresión.
Así, en el Gráfico N° 1 se establece las curvas de tensión-deformación a esfuerzos de tracción y com-
presión de la madera a temperatura ambiente y a una temperatura de 100 °C.
Según este gráfico, a esfuerzos de tracción los cambios de comportamiento son muy pequeños, pero a
compresión los cambios son muy importantes pues la madera se comporta más como un material
plástico que como un material elástico de tal forma que a partir de un determinado valor la
deformación se incrementa muy rápidamente. Además la deformación máxima es muy superior a la que
puede alcanzar en condiciones normales.
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También es importante el efecto que tiene la temperatura sobre la posición de la línea neutra. En términos
generales, cuando a una madera se somete a flexión, la fibra neutra se localiza en el centro de la pieza,
pero si la madera se encuentra a una temperatura de 100 °C (Gráfico Nº 2) en el esfuerzo de flexión la
zona neutra se desplaza hacia la zona fraccionada.
Gráfico N°2: Diferencia de comportamiento de la madera a temperatura ambiente y a temperatura de 100°C.(Fuente: Vignote S., 1996)
(Fuente: Vignote S., 1996)
Figura N°1: Efecto de la temperatura en la posición de la línea neutra, cuando la madera es sometida a temperatura
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La tecnología del curvado de la madera se fundamenta en proporcionar a la madera un tratamiento de
calor y en someterla a esfuerzos de compresión hasta conseguir el curvado deseado (no sobrepasando el
límite de rotura a compresión de la madera), dejando posteriormente la madera enfriar.
Existen otros métodos de curvado basados en el tratamiento químico de la madera, tal como el sumergir
durante unos minutos la madera en un baño de amoníaco anhidro líquido (T < -30 °C). La madera así
tratada puede doblarse hasta que el amoníaco se evapora, momento en el que la madera se endurece. El
problema de este sistema es el costo.
2.1.4 Curvado de la madera.
La madera sólida curvada posee especiales características visuales y de diseño para el mobiliario, en
general, se logran muebles de gran belleza natural. El proceso productivo mejora el rendimiento de
la madera, la cual no es procesada con elementos de corte, que eliminen volumen de materia prima.
Se logran muebles curvados en serie, con un alto estándar de calidad, que logra diferenciar el
producto, de alto valor agregado, convirtiéndose así en una ventaja comparativa dentro del mercado
del mueble nacional.
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2.2 CARACTERISTICAS DE LA MADERA PARA EL CURVADO.
Existen varios métodos para la ejecución de piezas de madera curvada, pero en cada caso particular
hay que adaptarse a sus condiciones especiales. Los puntos principales que han de considerarse son:
Si ha de emplear madera dura o blanda, y terminación de pintado o barniz.
2.2.1 Piezas curvadas de madera maciza.
Cualquiera que sea la pieza de madera curvada debe diseñarse de tamaño natural en una tabla, y se
ha de confeccionar plantillas de contrachapado de las formas necesarias. La forma de marcar por
medio de una plantilla de contrachapado colocada sobre la madera, se recorta con una sierra cinta, de
modo que queden intactas las marcas con lápiz que se hayan trazado sobre la madera, y entonces la
curva interior se adapte a la línea del lápiz cepillándola, y la curva exterior se rebaja, de base
flexible, que puede ajustarse a cualquier curva.
Cuando sea necesario una pieza de madera de mayor ancho, se pueden cortar dos o tres piezas y
encolarlas juntas y cuando estén secas se pueden limpiar y cepillar como de costumbre. Se debe
mencionar que cuando la curva que haya de darse sea de radio pequeño las espigas tendrán fibra
corta y una tendencia a romperse fácilmente.
Figura N°2: Pieza curvada de madera maciza.
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2.2.2 Cortes de Sierra
Para curvar tableros, como en el caso de zócalos colocados sobre una pared curva, o peldaños
redondeados de escaleras, se puede emplear el sistema de cortes de sierra, que consiste en hacer con
esta herramienta una serie de semicírculos transversales. En casi todos los casos es necesario curvar
los tableros sobre un plegador para darles la forma deseada. Los cortes de sierra son realizados por el
lado que no se ve y se cubren luego los bordes del tablero.
Figura N°3: Plegadores para curvar chapas gruesas o tableros con cortes de sierra.
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La figura N° 3 muestra dos tipos de plegadores empleados para curvar chapas gruesas o tableros con
cortes de sierra. El tipo A es adecuado para las formas de poca curva. El B es conveniente para las
curvas más pronunciadas.
Figura Nº4: Plegadores para tableros cóncavos.
Se hace un bloque de aproximadamente 50 mm, al que se atornilla un extremo del tablero que ha de
doblarse y encolando bien los cortes de sierra (figura N° 4 A) se dobla la contrahuella adaptándola al
bloque y se atornilla el otro extremo. Cuando el adhesivo este seco se limpia la superficie con un
cepillo, manteniéndolo en una posición inclinada y dando un acabando con el papel de lija.
En la figura N° 4 B se indica el método empleado cuando la cara vista del tablero a de ser interior o
cóncava. El tablero se dobla sobre un plegador de modo que los cortes de la sierra se abran.
Plegador
Lengüetas postizas
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Se hacen falsas lengüetas, que se introducen, sin gran presión, en los cortes, cepillándolas en esa
posición; entonces se encolan, dándole ligeros golpes con el martillo. No se aplica con fuerza ya que
debido a la tensión superficial convexa, se producirán alteraciones considerables de la forma de la
curva al quitar el tablero al plegador.
2.2.3 Listones y duelas
Figura N° 5: Curvado de radio pequeño.
En la figura N° 5 muestra el método de construir una superficie curva con listones o duelas, que es
conveniente para curvas de pequeño radio.
Figura N° 6: Curvado para maderas de 3mm de espesor.
Tablillas de sujeción
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Para doblar maderas de 3 mm de espesor se coloca sobre un plegador y se fija en ambos extremos.
Antes de fijar se debe humedecer con agua hirviendo, lo que ayuda a doblarla y se reduce el peligro
de que se rompa. Encima se colocan duelas con forma de cuña, que se encolan frotándolas, una a
una, hasta completar la curva. Además se colocan algunas tablillas de madera para sujetarlas
provisionalmente hasta su secado.
2.2.4 Madera multilaminada
El proceso productivo de los curvados multilaminados (Figura N° 7), comienza con la recepción de
materias primas, principalmente Láminas de Tepa y Pino. Las láminas son seleccionadas, de acuerdo
a los pedidos de partes y piezas que la empresa tenga en ese momento y son llevadas a la sección de
dimensionamiento 1, que es donde se realizan los cortes longitudinales de éstas mediante una sierra
circular. Luego de esto, las láminas pasan a dimensionamiento 2, donde se realizan los cortes
transversales, también en una sierra circular.
Una vez que las láminas se encuentran dimensionadas, pasan a la sección de encolado, que es donde
por medio de una máquina que posee dos rollos, se encolan con una mezcla de urea formaldehído,
harina de maíz, y catalizador. Las láminas se pasan por estos rollos varias veces, hasta que queden
completamente cubiertas de cola por ambos lados.
Luego, las láminas son ordenadas por un operario, el cual va posicionándolas según las
características que se requieran de la pieza a elaborar, para su posterior prensado. Una vez apiladas
las láminas, se introducen en un molde, donde se debe tener en cuenta su ubicación dentro de estos,
ya que debe ser de forma muy cuidadosa porque si quedan mal ubicadas, la pieza final puede
resultar defectuosa. Los moldes, con las láminas de madera apiladas en su interior, se ubican
dentro de las prensas, donde por medio de un sistema por calentamiento dieléctrico son prensadas
durante 5 a 10 minutos aproximadamente.
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Una vez transcurrido el tiempo del prensado, se procede a sacar las piezas de los moldes y se realiza
un control de calidad visual de las piezas, para luego trasladarlas a los otros centros de trabajo donde
se sigue con el proceso de elaboración.
Las piezas prensadas, van directamente a las sierra huincha, que es donde se realizan los cortes para
comenzar a darle forma a las piezas y partes solicitadas. Estas, pueden seguir elaborándose en la
sierra circular, en el taladro o simplemente derivarlas a la lijadora para darle un acabado más
minucioso.
Los productos que se trasladan a la sierra circular, son sometidos a distintos cortes para
dimensionarlas y darles forma según las especificaciones acordadas con el cliente. Luego, y si es
necesario, las piezas son procesadas en la fresadora donde son rebajadas para darles formas más
específicas. Posteriormente, algunas de las piezas se trasladan al taladro, donde se les realizan
perforaciones si los clientes lo solicitan.
Finalmente, las piezas se derivan a la lijadora donde se les da un acabado minucioso, ya que aquí es
donde se lijan las superficies y cantos de las piezas, y donde se ven todos los detalles de éstas antes
de ser entregadas a los clientes.
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Figura N° 7: Proceso productivo de los curvados multilaminados.
Los productos realizados pueden ser sillas, mesas, cubiertas, respaldos, bases de asientos, cenefas,
coronas, otros.
Figura N° 8: Silla Multilaminada.
2.2.5 Ensambles de tonel
Recepción de Materias Primas
Selección de Material
Dimensión 1
Armado Encolado Dimensión 2
Fresadora Sierra Huincha Prensado
Lijadora Taladro Sierra Circular
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El sistema utilizado generalmente para construir columnas huecas de madera, tableros y esquinas
semicirculares, como las que existen en el frente de algunos armarios, también para ensambles de
tonel.
Figura N° 9: Sistema utilizado para construir columnas huecas de madera.
2.2.6 Marcos y bastidores semicirculares.
El procedimiento consiste en encolar una serie de tablillas estrechas, generalmente con ensambles de
lengüetas cruzadas (Figura N° 10).
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Figura N° 10: Marcos y bastidores semicirculares.
Se dibuja la sección de tamaño natural, marcando el número de piezas necesarias y las posiciones de
las lengüetas y asegurándose de que quede suficiente material para que, cuando se haya
redondeado al exterior con el cepillo, no exista el peligro de que las ranuras y lengüetas queden
demasiado cerca de la superficie. Se hacen con el cepillo los biseles para las juntas encoladas, y
entonces se cepillan los cantos exteriores, como se ve en la figura N° 10, lo que proporciona una
superficie de apoyo de la guía del cepillo de acanalar. Se hacen las ranuras para las lengüetas
cruzadas y entones se encola todo, y cuando esta seco se marca la forma en los extremos de las tablas
con una plantilla, cepillando el conjunto para dejarlo bien acabado.
Figura N° 11: Parte superior del bastidor de una puerta.
En la figura N° 11 se muestra el dibujo de la parte superior del bastidor de una puerta y su marco con
dinteles semicirculares. Para las confecciones de estas piezas (Figura N° 12) deben dibujarse en
forma natural la zona de la parte curva.
28
Figura N°12: Marco curvo de puertas.
2.2.7 Especies de Madera
Para el proceso de curvado de madera, en general se utilizan maderas duras, dado que sus
propiedades físicas y mecánicas logran curvados con mejores resultados.
Al seleccionar las especies, se deben tener en cuenta varios factores, tales como disponibilidad de
la madera, propiedades de curvado, características de resistencia después del curvado, etc.Las
piezas curvadas para muebles se hacen normalmente de haya en Europa, dado que de ésta especie es
abundante en dicho continente, tiene buenas propiedades de curvado y se usan mucho para
mobiliario en general, en Chile existe una gran diversidad de maderas que se pueden utilizar para
mobiliarios, de las cuales las especies madereras que se utilizarán en este estudio son la Tepa y
Lenga. En Europa los fabricantes de artículos deportivos, seleccionan especies tales como el
fresno para la producción de palos de hockey, dada su resistencia al impacto, así como sus buenas
propiedades de curvado. En la Tabla 1que se encuentra en los anexos, se entrega información sobre
29
gran número de especies, de acuerdo con los ensayos realizados en el Laboratorio de Productos
Forestales de Inglaterra. En la Tabla se da el radio de curvatura de seguridad para que menos del 5
% de las piezas se rompa durante el proceso. Los datos contenidos en ella se refieren a madera de
buena calidad, secada al aire, de 25 mm de espesor y vaporizada a la presión atmosférica. La
influencia de las bandas de apoyo en el radio de curvatura se deduce claramente, así como la
sobresaliente aptitud para el curvado de maderas como las de olmo, fresno y haya, en comparación
con otras como las de caoba, teca o abeto, por ejemplo. Es interesante observar que no hay gran
diferencia entre la aptitud para el curvado del fresno, del haya y del roble, aunque la primera de
ellas es considerada la madera para curvar por excelencia. (Fuente: Stevens, 1972)
2.2.8 Propiedades del material y del curvado.
El material usado para el proceso de curvado es idealmente libre de nudos, desgastes, rajaduras,
granos espiralados. El debilitamiento ocurre linealmente y es muy quebradizo con el debilitamiento
en el lado de tensión debe ser eludido
Los materiales cortados, longitudinalmente en la dirección del grano tienen menos posibilidad de
fracturarse para la sección donde se interceptan las fibras.
2.2.9 Incidencia del Contenido de Humedad en la madera curvada.
30
El alto contenido de humedad después de empezado el tratamiento, requiere menos trabajo y es fácil
de curvar. En todo caso, extremadamente alto contenido de humedad puede conducir a esfuerzos en
el lado de compresión, requieren un largo tiempo de secado.
La mayoría de las especies se pueden doblar en verde, inmediatamente después de la corta;
algunas sin embargo, como el olmo, el castaño, y el roble, si se doblan en verde con radio de
curvatura pequeño, se pueden romper por efecto de la presión hidráulica en las placas
escaleriformes. Prescindiendo del hecho de que la fuerza para doblarla es mayor, la madera seca
al aire o en cámara hasta el 25 % de humedad difiere poco de la madera verde. La experiencia
ha demostrado que las bandas de apoyo se pueden quitar antes si se dobla material seco y que se
necesita sujetarlo menos tiempo durante el secado posterior al curvado por tener menor
tendencia a torcerse o a rajarse durante el proceso.
La obtención de curvas con material que tenga contenido de humedad bastante menor del 25 %
es perfectamente posible, especialmente cuando se emplean máquinas de doblar, pero el riesgo
de rotura en la cara convexa es mayor debido a que las tensiones inducidas son más altas.
Además el material muy seco puede retorcerse y arrugarse por la cara cóncava.
Debido a todo ello, no se recomienda el empleo de este material. Si se recibe la madera
aserrada demasiado seca; se puede mejorar su estado sumergiéndola en agua fría durante una
noche, o sumergiéndola en agua a 70 - 80°C durante 20minutos. (Vignote S., 1996)
31
2.3 PRETRATAMIENTOS DE LA MADERA PARA EL PROCESO DE CURVADO
2.3.1 Mecanizado
Una vez que se ha elegido el material, las tablas deben prepararse para el tratamiento
ablandador. Se deben cortar las piezas de forma adecuada, con las caras perfectamente
escuadradas, dejando material sobrante para clavar en ellas tacos de sujeción, si fuera
necesario. Sin embargo puede producirse movimientos longitudinales durante el vaporizado.
Se deben prever tolerancias para ligeras distorsiones que pueden aparecer en la sección
transversal debidos a merma de la madera y a la deformación que supone el curvado.
Es deseable que las piezas tengan superficie lisa, ya que las señales de sierra tienden a inducir
rugosidad. Por esta razón, la madera debe estar cepillada. Es posible curvar piezas de secciones
determinadas, como, por ejemplo, redondas, pero al hacerlo debe recordarse que las piezas
32
tienden a aplastarse en los puntos en contacto con el molde o con la banda, produciéndose
expansión lateral. La deformación de la sección transversal puede no tener importancia o bien
puede remediarse con lijado de la zona curvada.
La experiencia demuestra que la madera aserrada a lo largo, cortada y doblada de modo que
los anillos de crecimiento sean sensiblemente paralelos a la cara del molde, da resultados
ligeramente mejores que la madera aserrada con los anillos perpendiculares a la cara del molde.
Sin embargo, la dificultad de conseguir piezas con orientación óptima de los anillos es
grande.
(Fuente: Stevens, 1972)
2.3.2 Vaporizado.
El Vaporizado y el Hervido son los métodos más comunes. El método de vaporizado se realiza en
una cubeta, la alta temperatura es obtenida por el incremento de vapor y presión; de este modo el
tiempo de tratamiento es menor. En el método de hervido se debe necesariamente elevar la
temperatura, este método es mas es fácil porque es lento.
La superficie de la madera, antes de curvarse debe ser perfectamente lisa, no sólo porque es más fácil
su mecanización antes de doblarse, sino porque irregularidades de superficie pueden inducir a la
formación de rugosidades en la madera. Preparada la madera se puede aplicar el método de curvado
por vaporizado.
33
El método de vaporizado se realiza introduciendo la madera ya preparada en una estufa de vapor,
como lo indica la Figura N° 13. En esta estufa se inyecta vapor a una temperatura de 100°C,
manteniéndola por un tiempo de aproximadamente 1,8 minutos por cada mm de espesor que tenga la
madera.
Figura N°13: Estufa de Vaporización.
A temperaturas superiores a los 100°C, no se obtienen mejores condiciones de curvado, tampoco
proporcionando presión a la estufa, todo lo contrario, complica tanto la estufa como el
procedimiento, y por último, mantener por más tiempo la madera en estas condiciones tampoco
mejora el curvado.
Para hacer que las maderas se vuelvan plásticas y compresibles es preciso tratarlas con vapor y
calor.
Ya se ha indicado que la madera con un 25 a 30 % de humedad contiene el agua necesaria para
ser compresible cuando se la calienta; además el agua contenida facilita el calentamiento
interno de la pieza.
34
La mayoría de los ensayos de laboratorio muestran que no se mejoran las cualidades de curvado
por encima de la temperatura de ebullición del agua (100°C). Probablemente el método más
común y más adecuado para obtener las condiciones requeridas es someter la madera a la acción
de vapor saturado a la presión atmosférica en una estufa (figura N°13). Lo esencial de la estufa
es que entre vapor suficiente para mantener una temperatura media de 100°C y que existan
dispositivos para introducir y retirar rápidamente la madera.
La madera dentro de la estufa se coloca en estanques. Conviene recordar que algunas maderas,
como el roble, en contacto con el hierro o el acero se manchan. Para economizar vapor, la
estufa debe estar aislada térmicamente. No interesa emplear vapor a gran presión, ya que las
propiedades de curvado no se mejoran realmente por encima de la presión atmosférica. La alta
presión tiene además varios inconvenientes. La estufa debe ser mucho más fuerte; antes de abrir
la puerta hay que asegurarse de que la presión ha descendido a 1 atmósfera, lo que obliga a perder
tiempo; además se ha comprobado que las altas presiones dañan a algunas maderas e incluso las
manchan.
2.3.3 Otros Métodos para Calentar.
Aunque el vaporizado es el sistema más corriente para hacer a la madera semiplástica,
cualquier otro método, que la caliente a temperatura cercana al punto de ebullición sin
dañar su estructurado, puede utilizarse.
Por ejemplo, en la industria de tonelería se ablandaban antiguamente las duelas colocando las
piezas parcialmente moldeadas sobre un fuego de virutas, manteniendo húmeda la parte cóncava
empapándola con agua. Los fabricantes de bastones y de mangos de paraguas ablandaban los
palos con arena caliente y húmeda o sumergiéndolos en agua hirviendo antes de curvarlos.
Cuando se hacían de bambú, se ablandaban sometiéndolos a la acción de una llama de gas.
Recientemente se ha empleado la radiofrecuencia. Sin embargo, tiene varios inconvenientes,
35
el primero de ellos es su elevado costo, por otra parte las maderas no permeables, como el
Roble blanco americano (Quercus spp.), e incluso en algunas más permeables, como el Haya, el
vapor generado en el interior de las células puede encontrar dificultades para salir,
alcanzando presiones que rompan la pared celular (colapso).
2.3.4 Tratamientos químicos
Se han hecho estudios para ablandar la madera mediante tratamientos químicos, pero hasta la
fecha no se ha encontrado ninguno satisfactorio. Uno de los tratamientos ensayados consiste en
impregnar la madera con una disolución saturada de urea, calentando luego en cámara a
100ºC. Se afirma que de ese modo se puede curvar la madera con banda de apoyo y sin ella. Sin
embargo los ensayos realizados en el Laboratorio de Productos Forestales de Inglaterra
demuestran que las propiedades obtenidas no son distintas de las que produce el vaporizado.
Además se ha comprobado que, aunque no es necesario secar ni enfriar la madera, si se
introduce ésta en atmósfera con elevada humedad relativa, absorbe rápidamente vapor,
rectificándose las curvas completamente.
36
Recientemente se ha desarrollado en Estados Unidos un sistema de inmersión en amoniaco
anhidro líquido, a –33°C de temperatura. La madera suspendida en este baño durante unos
minutos, se puede doblar y moldear, dándole cualquier forma. En cuanto se evapora el
amoniaco se endurece.
Según parece, los resultados han sido satisfactorios con fresno, abedul y olmo, pero sólo en
espesores hasta 3,2 mm.
2.4 TIPOS DE CURVADO
2.4.1 Curvado en frío.
El método de curvado más sencillo es el que se hace con madera sin tratar, en estado natural o
seca, aunque el radio de curvatura que se puede obtener sin rotura es muy pequeño. Para la
mayoría de las especies esta dado por la fórmula R = 50 S, en la que R es el radio de curvatura
y S el espesor de la pieza. De ella se deduce por ejemplo, que una pieza de madera sin tratar
de 25 mm. de espesor no puede curvarse con radio menor de 1,25 m. Esta madera posee toda su
elasticidad, por lo que habrá que sujetar la pieza rígidamente a una estructura que contenga la
curva deseada. Como ejemplo de este trabajo se pueden citar las planchas que constituyen el
casco de una barca, que a veces se curvan en frío y se sujetan con marcos.
37
Cuando las consideraciones de resistencia son de poca importancia y sólo será visible una cara
del conjunto, el espesor de la pieza puede reducirse en determinados puntos
para facilitar el curvado mediante cortes con sierra, separados por distancias convenientes.
Este método se emplea en muebles tapizados y en carpintería para pasamanos.
2.4.3 Curvado en caliente sin apoyo.
Para curvas de radio pequeño que deban conservarse sin sujeción de la pieza, es preciso
ablandar la madera calentándola, como se ha dicho.
La Tabla I muestra que, por ejemplo, el haya vaporizada puede curvarse con radio R = 13 S.
Para curvar sin apoyo madera vaporizada se, emplean los siguientes métodos:
a) La pieza se sujeta en un molde compuesto por macho y hembra adecuados. Según la
figura siguiente.
38
Figura N° 14: Curvado en molde compuesto por macho y hembra.
b) Se fuerza a la pieza a tomar la forma de un molde de madera o, preferiblemente metal y se la
sujeta sobre él (Figura N°15)
Figura N°15: Curvado con molde de metal.
El primer método tiene el inconveniente de que es difícil secar la madera, por lo que se suele
usar el segundo.
Los bastones hechos de brotes de cepa de castaño, fresnos y avellano, se pueden curvar con este
método. Si la curva tiene 180°, la sujeción puede ser simplemente una cuerda atada transversal
mente al mango. Estas piezas se pueden sacar del molde inmediatamente después de atar.
Hay muchas aplicaciones específicas de este método, por ejemplo, para piezas de
muebles y de cascos de embarcaciones.
Otra aplicación de este método en la fabricación de aros para barriles, cedazos, etc., se
realiza con la ayuda de una máquina accionada a mano (Figura N°16). Consiste en curvar
39
tiras delgadas del material vaporizado hasta un diámetro menor que el requerido. La máquina
lleva dos rodillos y una banda de acero de 1 ,2 mm de espesor sujeta al superior. Sobre la
banda se coloca la tira de madera, ya dimensionada en longitud y con sus extremos ligeramente
afilados. Uno de ellos debe quedar sujeto entre el rodillo superior y la banda. Luego se pone
en marcha la máquina, enrollando la tira de madera al rodillo. Inmediatamente después se
quita de la máquina y se sujeta con la mano para evitar que se estire. También se puede
colocar dentro de un aro metálico, cuyo diámetro interior sea igual al exterior del aro de
madera. Los extremos de éste se clavan uno con otro. Finalmente se procede al secado y
enfriamiento.
Figura N° 16: Fabricación de aros.
2.4.3Curvado en caliente con apoyo.
Cuando el espesor de la pieza y el radio de curvatura son superiores a los que se deducen de la
fórmula citada, es necesario el empleo de bandas de apoyo para evitar roturas. Estas bandas se
hacen de flejes de acero inoxidable. Las bandas de 1 , 2 mm de espesor son adecuadas para curvar
piezas de 38 mm.; las de 2 mm. valdrán para cualquier material más grueso. Debe evitarse el
empleo de acero quebradizo ya que no es adecuado para este trabajo y es peligroso para el
operario. Se debe emplear en cambio acero de gran resistencia a la tracción.
Para evitar que el acero manche algunas maderas, es aconsejable recubrir la banda por su cara
interior con una hoja delgada de aluminio, que se sujeta con un simple doblez alrededor de los
40
bordes de la banda. Esta lleva en sus extremos unos bloques de madera o metal ajustables, que
actúan como topes, sujetando a la pieza firmemente y manteniendo tirante el f leje.
Los moldes para curvar pueden hacerse de madera o de metal. La madera se emplea para las
formas más sencillas y para pequeñas series. Los moldes de metal se emplean para formas más
complicadas y para grandes producciones. Las ventajas del metal son que la sujeción se
simplifica y que los moldes no se deforman si el secado se hace con la pieza sujeta. La
superficie interna de los moldes conviene que esté recubierta por una fina capa (0,56 mm) de
aluminio para facilitar la limpieza y la separación de las piezas de madera.
2.5 FORMAS Y MECANISMOS DE CURVADO
2.5.1 Curvatura en U sencilla.
Para producir curvaturas en U o en horquilla es normal sujetar primeramente la sección de la
pieza y de la banda sobre el molde y luego curvar las dos mitades simultáneamente alrededor
del mismo. El dispositivo para realizar esta operación se muestra en la Figura N°17A, en la que
se puede ver el molde sujeto sobre una mesa y la pieza con la banda colocada y sujeta mediante
un pistón neumático. La banda se tensa al principio mediante topes metálicos. El curvado se
realiza empujando los brazos alrededor del molde.
41
La banda está provista en ambos extremos de placas atornilladas firmemente a los topes. Estas
placas pueden ser de metal o de madera y deben ser bastante fuertes para contrarrestar la tendencia
de los topes a girar hacia atrás cuando se aplica la presión. Sin ellas se produciría el fenómeno
indicado en la figura N° 17A, que separaría la pieza de la banda. La falta de estas placas o su
dimensionado insuficiente son causa de muchos fallos.
La curva terminada se mantiene en posición a mano o mediante una barra de sujeción que una
las testas durante el secado y enfriado.
Un dispositivo de sujeción adecuado se compone de pistones neumáticos, ocultos bajo la mesa
durante el curvado y elevados al terminar la operación. Figura 17A muestra una barra de
sujeción consistente en dos ganchos con un tensor de tornillos entre ellos. Después de colocada
la sujeción, la pieza con la banda de apoyo y todos los accesorios pueden retirarse del molde.
Figura N°17A: Curvado con placas posteriores y sin ellas.
42
Figura N° 17B: Dispositivo para hacer una curva.
Para muchas curvas de este tipo puede ser innecesario mantener la barra unida a la pieza durante
el secado y enfriado. Sin embargo, aunque se quite la banda, es preciso mantener sujetas las
testas de la pieza, lo que puede hacerse clavando un listón entre ellas. De todas maneras al secar
aumenta el peligro de rotura. Asimismo el clavado daña las piezas y, cuando la producción sea
grande, esta operación requerirá mucho tiempo. Por ello, es preferible mantener las piezas
sujetas con las bandas.
Si la curva no es simétrica, se producirá probablemente al quitar la pieza del molde un
cambio apreciable de forma. Por ello, el secado deberá hacerse con la pieza sujeta
al molde.
Cuando la sección transversal de la pieza es pequeña en relación con su longitud, las partes
que no están en contacto con el molde tienden a doblarse hacia afuera debido a la presión
longitudinal, lo que puede producir el alabeo de la pieza y la aparición de roturas. Esta
tendencia debe contrarrestarse con placas traseras. Sin embargo, en algunos casos esto
tampoco es suficiente.
43
Otro método puede consistir en permitir a la cara convexa alargarse, sin sobrepasar un 2 % de
la longitud de la pieza, para evitar roturas por exceso de tracción. Este método sólo debe
aplicarse cuando sea absolutamente necesario, ya que las tracciones deben evitarse.
Para aplicarlo los topes serán ajustables (Figura N°17B). La banda se tensa fuertemente al
principio. Una vez conseguida la forma, se puede aflojar accionando los tornillos tensores.
Otro método para minimizar las distorsiones consiste en el empleo de piezas horizontales y
verticales (figura 18), pero, a menos que sean absolutamente indispensables, no
deben utilizarse, si se quiere mantener alta velocidad de fabricación.
En las figuras 19 y 20 se ven modelos de topes ajustables para mantener la banda en posición y
evitar que se produzcan roturas al sacar la pieza del molde.
Figura N°18: Colocación de la banda, pinzas y topes ajustables para el moldeo de cercos de asientos redondos.
44
Figura N°19: Tope desmontable y ajustable.
45
Figura N°20: Tope desmontable y ajustable.
Cuando se desea curvar sólo una parte de la pieza, permaneciendo el resto recto, por ejemplo,
en respaldos de sillas Windsor, solamente se debe vaporizar la zona que es preciso ablandar
para hacer la curva. En estos casos habrá que emplear estufas adecuadas, que permitan mantener
fuera las partes que permanecerán rectas. (Figura 21).
46
Figura N°21: Cámara de Vaporización
2.5.2 Curvatura en dos planos.
Para curvas que estén situadas en más de un plano, las bandas deben disponerse de modo que las
partes curvadas de la madera estén cubiertas por su cara convexa con independencia del plano
de la curva. En la figura N°22 se ve una disposición de este tipo antes de curvar en dos planos.
Figura N°22: Disposición inicial para curvar en dos planos.
47
La primera parte del curvado se hace del modo ordinario, empleando si es necesario pinzas o
sargentos intermedios para reducir el riesgo de contra curvado y de alabeo que separe la pieza
de la banda. Tan pronto como se ha realizado esta parte, se sujeta la pieza al molde y se
quitan los topes. Es importante no retirarles hasta que no esté bien sujeta la pieza, para evitar
que se deslice la banda a lo largo de la pieza, causando roturas, por tracción. Los dos cabos
sueltos de la banda, unidos a la parte principal mediante ángulos rectos de metal, se colocan
después a lo largo de la madera, poniendo los topes, que se quitaron, en sus extremos. Estas
bandas se tensan mediante tornillos.
De este modo la madera quedará curvada en ángulo recto, conteniendo uno de los planos la otra
curva. A lo largo de la pieza puede ser necesario poner sargentos o pinzas, según la naturaleza de
la madera, medidas, etc. La pieza curvada se suele dejar sujeta al molde durante el secado.
Otro dispositivo más sencillo, pero eficaz, para curvar en dos planos se ve en la figura
siguiente.
Figura N°23: Banda especial para curvar en dos planos.
48
En él solamente la parte central de la banda es de fleje continuo de acero. En sus extremos se
disponen angulares de metal de los que salen las bandas secundarias y unas cadenas o cables, que
van sujetas a los topes fijos. Una vez se ha hecho la curva central, se sujeta firmemente la pieza
al molde. Luego se doblan los brazos con las bandas secundarias. Los moldes para las dobles
curvaturas deben ser metálicos, dado que el secado y el enfriado se hacen con la pieza sujeta al
molde.
2.5.3 Curvaturas en S y entrantes.
Cuando se fabrica una pieza en forma de S es necesario utilizar dos bandas simultáneamente,
para que sujete las dos caras convexas que se producen. Un método para hacerlo consiste en
fijar los moldes sobre una mesa, dispuestos en la posición relativa necesaria para dar la forma
correcta. Luego se sujeta a cada uno de ellos una banda distinta. Cada banda lleva uno de los
topes. La pieza se coloca entre ellas, sujetando en sus extremos los topes.
Figura N°24: Curva en S.
49
La pieza se curva a la vez alrededor de los dos moldes y se sujeta a ellos hasta que esté seca y
fría.
Una variante de este método consiste en utilizar dos bandas largas, una por cada lado de la
pieza y usarlas alternativamente según el lado en que aparece la convexidad, según Figura
N°25.
Figura N°25: Curvatura sinuosa.
Los topes deben ser forzosamente desmontables. Después de hacer cada curva, se sujeta la pieza
al molde correspondiente, antes de quitar el tope y pasarlo a la otra banda para hacer la curva
siguiente.
Las curvas entrantes en otra curva mayor se pueden hacer por este procedimiento. Si estas curvas
entrantes tienen gran radio de curvatura, se pueden hacer con moldes macho y hembra (fig. 28).
Este último servirá como soporte de la cara convexa de la curva entrante y como molde para
Curva CC
50
curvar el resto de la pieza. En estas otras curvas, se requerirá banda de apoyo. Como en los
casos anteriores el secado se hará con la pieza sujeta a los moldes.
Figura N°26: Obtención de una curva entrante.
2.5.4 Curvado de patas de silla.
Si las curvas diseñadas para patas de silla son de gran radio, se puede trabajar sin bandas de
apoyo. Sin embargo, si se reduce el radio de modo que haya riesgo de rotura de fibras, hay que
emplearlas. La figura 27 muestra un dispositivo adecuado para el curvado de patas de silla,
representa un molde calentado con vapor para consolidar rápidamente la curva
51
Molde metálico calentado con vapor.
Figura N°27: Método para curvar una pata de silla.
52
Uno de los tipos de curvado más complicados es el austriaco, ya que presenta curvas en
dos planos combinadas con otras entrantes. Las bandas de apoyo que se deben emplear
son análogas a las descritas anteriormente. También son necesarios elementos de
sujeción intermedia.
Normalmente el respaldo de la silla se forma primero y se sujeta firmemente al mol-
de antes de empezar a curvar las patas propiamente dichas. Estas no se hacen
simultáneamente, si no una después de otra. Se requieren dos hombres para la
operación. Solamente la experiencia puede indicar dónde se deben colocar las
sujeciones intermedias y cuándo se deben quitar.
2.5.5 Curvado transversal.
Casi todas las maderas se pueden curvar en dirección transversal a las fibras. Sin
embargo, la madera tiende a rajarse, ya que la resistencia a la tracción en dirección
perpendicular a las fibras es comparativamente pequeña. Por ello, será siempre
necesario sujetar la cara convexa durante el curvado. La madera de abeto (Picea)
que no es adecuada para el curvado en la dirección de las fibras, se puede doblar
transversalmente, después de inmersión en agua hirviendo, formando tubos de 90 mm. de
diámetro interior, con grosor de pared igual a 3,2 mm, sin necesidad de bandas de apoyo.
Para hacer estos tubos se sujeta uno de los bordes del panel a una tubería calentada por
vapor. Luego se vaporiza el panel de modo que se va curvando alrededor de la
tubería. Cuando está avanzado el vaporizado, se coloca una tira de tela fuerte o lona
sobre la cara convexa para dar apoyo mecánico. Luego se fuerza lentamente el
conjunto a adaptarse a la tubería. Después del secado y la consolidación, se retira
ésta.
La madera vaporizada se puede comprimir transversalmente a las fibras con bastante
fuerza sin que se rompa. Los esfuerzos que deben aplicarse para el curvado son
comparativamente pequeños.
2.5.6 Refuerzo
53
La mayoría de las especies tropicales son de calidad inferior para el curvado, en
comparación con las de las zonas templadas, ya que su resistencia a la compresión es
muy baja. El Laboratorio de Productos Forestales de Inglaterra ha estudiado un
método para mejorar sus propiedades, que consiste en encolar por la cara cóncava,
antes de curvar, una pieza delgada de otra madera apta para el curvado. Esta pieza
sirve de refuerzo y evita la rotura de la zona de compresión. Como todas las maderas,
se curvan mejor transversalmente a la fibra que en la dirección de ésta. Por tanto, el
refuerzo puede ser de madera de baja calidad, pero colocada de manera que su fibra
vaya en dirección perpendicular a la de la pieza principal. La cola debe ser
resistente al agua ya que el conjunto se ha de vaporizar.
En el Laboratorio se han obtenido los siguientes resultados con madera de Danta
(Nesogordonia papaverifera). En Condiciones normales, una pieza de 25 mm. de
espesor, vaporizada y sujeta con una banda de apoyo, tiene un radio límite de 360
mm. Si la pieza es de 24 mm. y se le ha encolado un listón de haya de 1 ,6 mm, el
radio puede descender a 150 mm. (Stevens, 1972)
2.5.7 Curvas compuestas.
Se pueden hacer elementos gruesos con radios de curvaturas muchos menores que los
indicados en la Tabla 1, encolando dos piezas curvas, una sobre otra. Cada una tendrá
la mitad del espesor deseado y se vaporizará y curvará por separado. Después de
consolidar y secar, las caras que hayan de encolarse se mecanizarán para que ajusten
bien. Después se extenderá la cola y se aplicará la presión necesaria. Este método se
ha empleado para hacer bastones de hockey de radio muy agudo. Se puede usar para
las maderas tropicales de poca calidad de curvado.
2.5.8 Madera precomprimida
No se conoce con precisión como los tratamientos con calor hacen más compresible a
la madera. Tampoco se sabe porqué solo algunas especies son afectadas por dichos
54
tratamientos. El examen microscópico de las fibras de la cara comprimida muestra que
las paredes celulares se han arrugado como un acordeón. También se observan planos
de deslizamiento, aunque no aparece rotura definida o desintegración.
La Figura Nº 28 representa una sección de fresno antes y después del vaporizado y
curvado. Los planos de deslizamiento se ven claramente. Se debe señalar, sin
embargo, que al preparar las secciones para examen microscópico, es necesario
humedecer la madera, que tiende a recuperar sus medidas iniciales. Por ello en la
preparación no se puede ver el efecto completo de la compresión.
Figura N°28: Microfotografías de fresno.
La madera de la cara cóncava de una pieza curvada tiene propiedades muy distintas
de la madera no tratada. En frío la madera muy comprimida tiene merma y expansión
grande en dirección longitudinal después de secar o humedecer hasta cierto límite.
Pero con elevado contenido de humedad la expansión tiende a compensar la merma y
a hincharse para recuperar sus medidas anteriores al curvado. Esto explica porqué el
mango de un bastón tiende a estirarse si se le deja humedecerse mucho y no
recuperará su forma inicial si se le seca otra vez
Material tomado de la zona de compresión, después del vaporizado y curvado
Material sin tratar, antes de vaporizar y curvar
55
Se sabe desde hace tiempo que la madera comprimida del interior de una curva se
puede volver plegable y flexible en frío. Por ello si la pieza no es muy gruesa, se
puede curvar y retorcer entre los dedos. Recientemente el Laboratorio de Productos
Forestales de Inglaterra ha estudiado el problema de producir madera
"precomprimida" y "flexible". El término "madera precomprimida" significa
material vaporizado, comprimido longitudinalmente y liberado de la compresión
inmediatamente después de alcanzar la carga necesaria. La madera flexible" se ha
tratado más intensamente para aumentar el grado de plegabilidad.
La principal dificultad para comprimir piezas de gran longitud es que tienden a
arrugarse. Si se introducen en un soporte lateral metálico, la compresión es mucho
más fuerte en las testas por lo que se alcanza en la madera próxima a ellas la tensión
de rotura muy pronto.
El problema técnico de comprimir piezas largas se ha resuelto con un soporte de tipo
acordeón. Consiste en una serie de placas metálicas cuadradas, que pueden
deslizarse libremente a lo largo de unos pasadores y que están separadas entré si por
muelles cortos y blandos. En el centro de cada bloque hay un orificio de forma
análoga a la de la pieza, pero algo mayor.
La pieza, después de vaporizada, se introduce en el soporte y se lleva a la prensa.
La presión se transmite por igual a la pieza y al soporte. (Figura N°29).
56
Figura N°29: Soporte en forma de acordeón y muestra de madera comprimida.
La madera, que se vaporiza y comprime longitudinalmente retirando enseguida la
carga no recupera su longitud exactamente, quedando compresión residual. La
compresión inicial puede reducir la longitud hasta un 20 % en la madera seca al aire
de especies tales como haya, fresno y olmo, mientras que la compresión residual será
sólo del 3 al 4 %. Esta pequeña reducción será suficiente para que el radio de
curvatura pueda ser mucho más pequeño en el curvado posterior. Después de la
compresión no hay que hacer ningún tratamiento de consolidación y tan pronto
como la madera se ha enfriado, se puede curvar. El uso de madera precomprimida
tiene varias ventajas importantes. Las operaciones de mecanizado y moldeado se
pueden realizar sobre las piezas rectas, que se curvan después en frío. De este modo,
el mecanizado se ejecuta en máquinas ordinarias, lo que reduce el costo de la
operación. En algunos casos se puede prescindir de las bandas de apoyo; por ejemplo,
una curva de haya de 25 mm de espesor con radio de 330 mm se puede cerrar hasta un
radio de 180 mm. sin emplearlas. Como la madera está seca y fría, incluso el material
57
de sección circular no presentará aplastamiento de dicha sección durante el
curvado. Se consigue también gran reducción en el tiempo de consolidación
empleando madera precomprimida. Por ejemplo, piezas de haya de sección
circular de 32 mm de diámetro necesitarán varias horas para consolidarse a 66ºC,
después de curvado normal. La madera precomprimida necesitará sólo 2 horas en las
mismas condiciones. Si se emplea radiofrecuencia con especies permeables, la
consolidación durará 3 minutos para calentar a 100°C más otros 3 minutos para
enfriar.
Este método para mejorar las propiedades de curvado de la madera tiene gran
importancia, dada su inmediata aplicación práctica en la fabricación de mangos
para palas.
2.5.9 Madera flexible
Si se necesita material muy flexible, es preciso inducir en la madera mayor
compresión residual de la que se consigue con el tratamiento anterior. La máxima
plegabilidad se puede conseguir consolidando el material muy comprimido, para
conservar casi totalmente la deformación, cuando se retira la carga. La madera de
Haya, por ejemplo, puede retener el 20 % de acortamiento citado. Para ello, la
madera dentro del soporte tipo acordeón se lleva a la cámara de secado. Este será muy
58
lento, ya que la pieza está casi totalmente cubierta por el metal. Debido a ello el
proceso será muy costoso.
Se han realizado investigaciones para acelerar el proceso, renunciando a conservar
la compresión total. Un método diseñado para esto consiste en comprimir madera
vaporizada hasta reducir su longitud en un 20 %. Luego se retira la carga como en el
proceso anterior. Después de que la madera se ha secado y enfriado, se vuelve a
comprimir en el soporte tipo acordeón, pero en frío, reduciendo otra vez la
longitud en el 20 %. Al retirar la carga, la compresión residual aumenta hasta el
15%, por lo que la madera se puede curvar con mayor facilidad. Los ensayos han
indicado que la madera de haya de 25 mm de espesor, sometida a este proceso, se
puede curvar hasta obtener un radio de 100 mm en frío y sin banda de apoyo. Este
radio es aproximadamente el que se consigue con madera no comprimida, pero
vaporizada y curvada con banda de apoyo.
Otro método para conseguir menor grado de flexibilidad consiste en comprimir
como en el anterior la madera vaporizada, manteniendo la carga un corto periodo
de tiempo, conservando la madera con el soporte tipo acordeón en la prensa o
sujetándolo plegado fuera de ella. Después de una hora, se saca la pieza del molde,
quedando un acortamiento residual del 12 al 15 %. La duración del periodo de
sujeción de la madera dependerá del grado de flexibilidad que se necesite.
La madera flexible se puede aserrar y mecanizar satisfactoriamente, aunque para
tornearla conviene poner apoyos suplementarios, dada su extrema flexibilidad.
Este material se puede emplear para marcos de ventana redonda, raquetas de tenis y
piezas con curvatura en dos planos para muebles.
59
2.5.10 Curvado Mecánico.
Sea cual sea el método de curvado, los principios de la operación siguen siendo los
mismos, pero el empleo de maquinaria permite la realización de varias curvas en una
sola operación. También facilita el curvado de piezas largas. La velocidad de
producción se puede aumentar considerablemente y además el apoyo lateral que se dan
unas piezas a otras, al curvarlas simultáneamente, reduce su tendencia a retorcerse.
Estrictamente hablando, las palancas o mangos unidos a las bandas de apoyo, empleadas
en el curvado manual, pueden considerarse máquinas o dispositivos multiplicadores
para ejercer mayores fuerzas sobre la madera. No es usual, sin embargo, estimarlas de
este modo y por lo tanto rara vez se emplean para la obtención de curvas múltiples ó
para piezas de grandes dimensiones.
2.6 TECNOLOGIA PARA EL CURVADO DE LA MADERA.
2.6.1 Máquina cabrestante (torno de eje vertical)
La máquina de curvar más sencilla consiste en una polea accionada a mano o con
motor, que tira mediante un cable o una cadena del extremo de una banda de apoyo
(Figura N°30). El molde se sujeta a un banco. Luego la parte central del molde se fija
con un sargento a la pieza, la banda es sencilla, con topes de madera y placas
posteriores.
Para tensar la banda se han metido cuñas de madera entre los topes y las frentes de la
pieza. Entre el molde y el torno de eje vertical se ponen poleas para guiar el cable. La
disposición del conjunto es tal, que el cable resulta casi perpendicular al tope del
que tira. Actuando sobre el torno de eje vertical, la pieza se adapta al molde, una vez
60
formada la curva, se sujeta la pieza con la banda al molde. El conjunto se lleva a la
cámara de secado y consolidación. El secado final se hace quitando la banda y
clavando listones entre las caras de la pieza pera mantener la curva.
Figura N°30: Curvado mediante máquina cabrestante.
2.6.2 Máquinas de brazo de palancas.
Estas máquinas son esencialmente iguales a la anterior, salvo que llevan brazos o
palancas rígidos mediante los cuales se transmiten los esfuerzos al conjunto pieza-
banda de apoyo. En la Figura N°31 se ve una máquina de este tipo. Lleva dos brazos a
cada lado del eje. El par superior al cual se adapta la banda mayor fija a la máquina,
está unido al par inferior mediante pivotes, sujetos a ambos pares por ejes para
permitir el movimiento.
61
Los pistones hidráulicos que controlan los motores están acoplados directamente a los
brazos inferiores, que hacen subir a los otros para curvar.
Inicialmente los brazos y la banda mayor están horizontales. Encima de esta banda se
pone la menor, en .la que se apoyará la pieza de madera vaporizada servirá para
sujetar la cara convexa al sacar la pieza de la máquina. Un extremo lleva un tope
fijo y el otro una placa de acero con tres pistones de 16 mm. de diámetro que pasan a
través del tope de la banda menor y que se apoyan contra una placa ajustable en la banda
mayor. La madera se coloca de modo que se apoye contra dicha placa de acero para
que las presiones aplicadas en el curvado se transmitan directamente al tope de la
banda mayor a través de los pistones. La presión final se aplica antes de curvar para
Figura N°31: Máquina de brazo y palanca
62
empezar esta operación con la banda mayor tensa. Al completar el curvado, habrá
inevitablemente una separación entre el tope de la banda menor y la cara posterior de
la placa de acero que se apoya en la testa de la pieza. Este hueco debe llenarse. Pera
ello la placa de acero tiene dos pasadores, que se pueden mover a mano hasta que se
apoyen contra el tope de la banda menor. El dispositivo de sujeción de las piezas
curvadas se coloca después y finalmente se afloja la banda menor, volviendo los
brazos a la posición horizontal.
El conjunto de madera curvada y banda de apoyo se puede ya retirar de la máquina.
En la máquina de la Figura N° 31 se pueden curvar varias piezas estrechas a la vez,
colocándolas una junto a otra. La presión se aplica mediante pistones neumáticos
pequeños unidos a los brazos superiores.
2.6.3 Máquina Curvadora con pistón hidráulico.
La figura 32 ilustra una modificación de este método. La máquina consiste
esencialmente en un soporte fijo y una mesa deslizante que sé puede mover hacia
delante y hacía atrás sobre correderas situadas en el soporte. El molde está sujeto a la
mesa deslizante y el movimiento se transmite mediante pistón neumático o
hidráulico. Sobre el soporte hay dos placas metálicas rígidas con bisagras de
dimensiones adecuadas, separadas una distancia aproximadamente igual a la longitud
de la madera que debe curvarse. Las bandas de apoyo son metálicas con topes fijos y
placas posteriores que sobresalen poco de ellos. Por detrás de estas placas y cerca de su
extremo hay muescas semicirculares que encajan en las testas de las bielas.
Al comenzar la operación, el pistón está al principio de su carrera; la madera está
colocada entre los topes de la banda y las testas de las bielas están encajadas en las
63
muescas de las placas posteriores. Entonces el pistón desciende, empujando el molde
contra la pieza; los topes hacen un movimiento circular y finalmente la pieza queda
curvada alrededor del molde. Antes de retirar la pieza se sujeta por medio de un
tirante.
Figura N°32: Máquina Curvadora con pistón hidráulico.
a) Pistón hidráulico.
b) Tope fijo.
c) Pieza vaporizada.
d) Mesa deslizante.
e) Placa con bisagra.
f) Biela metálica.
g) Banda de apoyo.
h) Soporte fijo.
64
2.6.4 Máquina de mesa giratoria
En este tipo de máquina una testa de la pieza y un extremo de la banda de acero
están sujetas en un punto situado sobre el molde o cerca de él. Este, a su vez, está
sujeto o una mesa o disco que se puede girar a voluntad. Existe también un
dispositivo, que puede consistir en un rodillo con un muelle, o en un pistón
neumático para transmitir presión radial a la parte posterior de la madera en el
punto de contacto con el molde. Hay también una biela que obliga al tope de la
banda de apoyo, situado lejos del molde, a acercarse a éste siguiendo una tangente.
Cuando se hace girar la mesa, la madera y la banda se enrollan alrededor del molde,
manteniéndose en estrecho contacto debido a la presión radial. En la Figura N° 33 se
muestra una máquina de éste tipo para la fabricación de bastones. En ella, la mesa
giratoria está colocada en posición vertical y gira en sentido contrario a las agujas
del reloj a la velocidad de 1 r.p.m., al hacerlo, tira del conjunto madera-banda a lo
largo de una serie de rodillos metálicos, sobre los que hay una especie de recipiente para
las piezas de madera. La banda tiene anchura suficiente para el curvado de ocho
bastones en cada operación.
La madera vaporizada se prensa a veces entre moldes o bandejas macho y hembra. Si se
emplea una prensa hidráulica grande, se pueden colocar varios pisos de bandejas entre
los platos, para prensarlos en una sola, operación.
65
El conjunto se sujeta sin deshacerlo y se lleva a la cámara de consolidación de una vez.
A veces la prensa tiene platos calentados con vapor que aceleran la consolidación. En esta
máquina las piezas no se retiran después del curvado, sino que se dejan hasta que se
enfrían. Si no se usan bandas de apoyo, los radios de curvatura serán grandes y no se
conseguirá mucha exactitud en la forma. Por supuesto se pueden emplear bandas.
Figura N°33: Máquina de mesa giratoria.
66
2.6.5 Máquinas para curvar mangos de palas.
En la fabricación de mangos de palas puede ser preciso curvar los extremos del eje. La
parte correspondiente de la pieza se ablanda primero por inmersión en agua caliente o
vaporizándola, después de lo cual el mango se sujeta en su posición mediante un
sargento, que puede deslizarse libremente en las guías que lleva la estructura de la
máquina o estar fijo en determinada posición. En la producción de mangos con asa, el
extremo abierto se fuerza a tomar la forma de la curva deseada en un molde de acero o
de aleación especial, también se puede emplear un molde de dos piezas.
En este caso, el mango se sujeta a la hembra del molde; el macho, que es deslizante, se
introduce en el extremo abierto y ablandado, que adoptará la forma de los moldes.
Algunos tipos de mangos llevan curvas en S ó de cuello de cisne en la parte donde se fija
el útil. Para hacerlas, se emplean moldes abiertos. La mitad superior se pone en
contacto con la inferior durante el curvado mediante una cuña.
La parte superior de cada molde es ligeramente más profunda que la inferior y ambas
están perfiladas dé acuerdo con la curva que se ha de producir. La corredera que lleva el
molde avanza y la pieza de madera, sujeta firmemente se ve forzada a entrar en él,
adoptando la forma requerida.
Los mangos encajados en los moldes se llevan a una cámara caliente o se colocan sobre
tuberías calentadas con vapor hasta que se consolide la curva. Tan pronto como las zonas
curvadas se han secado, se pueden quitar los moldes y los mangos están listos para su uso.
CAPITULO III: DESARROLLO DEL ESTUDIO.
67
3.1 OBJETIVOS 3.1.1 OBJETIVO GENERAL Determinar las características del curvado en piezas de madera sólida, para las especies Tepa(Laurelia philippiana) y Lenga, utilizando radiofrecuencia. 3.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS.
- Determinar en cual combinación de tiempo de vaporizado y prensado se obtienen los radios de curvatura más pequeños en las especies Tepa y Lenga.
- Determinar radios de curvaturas en piezas de Tepa y Lenga de espesor de 15 y 20mm, para respaldos de silla.
- Determinar los tiempos de trabajo en el proceso de curvado de la madera de las especies Tepa y Lenga.
3.2 MATERIALES Y METODOS 3.2.1 Obtención de probetas.
68
Para el estudio se utilizaron maderas de tepa (Laurelia philippiana) de 15 y 20mm de
espesor y de lenga (Nothofagus pumilio) de 15 y 20mm de espesor, provenientes de la
Empresa Delma Ltda.
Las maderas vienen dimensionadas de 1000mm * 90mm, libres de nudos, perforaciones o
agrietamientos, cepillada, fibras en direcciones longitudinales, con un 8 a un 10% de
contenido de humedad. Estas maderas se cortaron en dimensiones de 500mm * 90mm,
para ambas especies.
Para plastificar la madera y someterla al proceso de curvado se aumento su contenido de
humedad, depositándolas en un baño termorregulado a 80°C, por un periodo de
10minutos, para obtener un contenido de humedad de 15%.
3.2.2 Máquinas y Equipos utilizados.
• Vaporizador a presión atmosférica.
• Prensa Hidráulica con una presión máxima de 600Kg/cm2 .
69
• Generador de Radiofrecuencia.
• Sierra múltiple.
• Baño termorregulado, marca Memmert, modelo IP-20.
• Estufa de Secado, marca blinder, modelo WTE.
• Balanza marca Denver Instrument Co, modelo 100 A 3.2.3 Vaporizado.
- Tomar muestras aleatorias de cada especie, para poder medir su contenido de humedad
por método gravimétrico.
- Cortar la madera en probetas de 500*90*15mm y 500*90*20mm y luego se pesaran en
una balanza digital, marca Denver Instrument, modelo 100 A.
70
- Las probetas con las dimensiones antes descritas, como fase previa al vaporizado en
cámara, y considerando que el contenido de humedad de ellas están cercanas al 8%, se
aumenta la humedad, utilizando un baño termorregulado, sumergiéndolas en su
totalidad a 80ºC por un tiempo de 10 minutos, y así facilitar el vaporizado posterior.
- Se construye en forma artesanal un vaporizador de madera terciada de 5mm de espesor
con dimensiones de 1200 x 770 x 280 mm, conectados a una resistencia de 4
conectores de electricidad de 4 Ampere y a un tambor de agua, con capacidad de
10litros, para recibir en su interior piezas de madera de hasta 750 mm de espesor.
Lenga Tepa
Tambor con agua
Alimentador
Bolla con agua caliente
71
- El vaporizado que se realiza, aumenta la temperatura de la madera a 65ºC. Vaporizar las
muestras de cada especie durante 20, 30, 40 y 50 minutos. Después de cada vaporizado
se pesan las muestras, previo al prensado, determinándose así los contenidos de
humedad, provocando así la plasticidad deseada en la madera para un inmediato
curvado. El tiempo de traslado a las prensas debe ser lo mas breve posible, como
también el comienzo de la compresión por parte de ellas para evitar la perdida de
temperatura y humedad. Por tanto la distancia entre el vaporizador y las prensas debe
ser cercano o inmediatamente al lado. Estos tiempos de traslado fueron 5 segundos en
promedio, debido a su cercanía.
Acceso de vapor
a la cámara
72
3.2.3 Prensado. - Se utiliza una Prensa hidráulica de 600Kg/ cm2 como máximo. Las probetas ya
vaporizadas se ingresan a la prensa, poniéndose esta en marcha, ejerciéndose una presión
sobre de 120Kg/cm2 por tiempos de 4, 6 y 14 minutos para cada una de las repeticiones.
- Esta máquina es conectada a un generador de alta frecuencia para un prensado en
caliente de la madera aplicándose una potencia de 200W, por un período de 6 minutos.
Generador alta
frecuencia
Prensas
73
Conexión Cátodo
Ánodo a las prensas
Compresión de madera, toma la forma curvada del molde
Secado de la madera en prensa debido a la generación de alta frecuencia
Madera referencia
Curvado Lenga
Curvado Tepa
74
- Después del proceso de curvado, las muestras son pesadas para verificar el
contenido de humedad final y dibujada sobre un papel para verificar sus cambios
dimensionales con respecto a la curvatura.
- El enderezamiento de la madera o intento de volver a su estado anterior (madera en
forma recta o “Sprin Back”) es uno de los factores que hay que tener en cuenta para
calcular la curvatura final. Tiene directa relación con el contenido de humedad final de
la madera curvada.
- Medir los espesores de las probetas al final del proceso de curvado.
75
CAPITULO III
RESULTADOS
3.1 Gráficos Obtenidas
3.1.1 Gráfico Nº3: Espesores versus Radios de Curvaturas de las especies Tepa y Lenga
Medidas de espesores
76
15
20
192019401960198020002020
Radio de Curvatura
(mm)
Espesores (mm)
Espesor versus Radio de Curvatura de Tepa y Lenga
Gráfico Nº 4: Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura
77
20
30
40
50
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
Radio de Curvatura (mm)
Tiempo de Vaporizado (min)
Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura
Gráfico Nº5: Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura versus Especies Tepa y
Lenga
78
46
14
Lenga
Tepa19101920193019401950196019701980199020002010
Radio de Curvatura
(mm)
Tiempo de prensado (min)
Especies
Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura versus Especies
Lenga
Tepa
Gráfico Nº6: Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura versus Especies Tepa y
Lenga.
79
2030
4050
LengaTepa
0
500
1000
1500
2000
2500
Radio de Curvatura
(mm)
Tiempo de Vaporizado (min)
Especies
Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura versus Especies
LengaTepa
Gráfico Nº7: Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura versus Espesores de Tepa y
Lenga
80
46
14 15mmespesor
20mmespesor
1860188019001920194019601980200020202040
Radio de Curvatura
(mm)
Tiempo de Prensado (min) Espesores
Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura versus Espesores
15mmespesor
20mmespesor
Gráfico Nº8: Tiempo de vaporizado versus Radio de Curvatura versus Espesores de Tepa
y Lenga
81
2030
4050 15mm
20mm
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Radio de Curvatura (mm)
Tiempo de VaporizadoEspesores
Tiempo Vaporizado versus Radio de Curvatura versus Espesores
15mm20mm
Gráfico Nº9: Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura versus Espesores de Tepa
y Lenga
82
4614
20 min 30 min 40 min 50 min0500
1000
1500
2000
2500
3000
Radio de Curvatura (mm)
Tiempo de Prensado
(min)
Tiempo de Vaporizado (min)
Tiempo de Vaporizado versus Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura
20 min30 min40 min50 min
CAPITULO IV
DISCUSIONES DE LOS RESULTADOS
Los resultados obtenidos reflejan que la madera a utilizar debe tener un preciso control del
contenido de humedad ya que esta condición es un factor gravitante demostrado en las
83
tablas de resultados. Además es determinante el estado de la madera (sin nudos, de fibras
paralelas longitudinalmente, sin perforaciones) por que comprometen el curvado, y
perjudican los resultados.
Los rangos de radios encontrados en ambas especies son satisfactorios para respaldos de
sillas, siendo curvas suaves, con un espesor adecuado.
Según el gráfico Nº3 , se puede observar que a menor espesor existe menor Radios de
curvaturas, por lo tanto, se genera una mayor curvatura de las especies.
Al observar el gráfico Nº4, se observa que el Tiempo de Vaporizado óptimo es de 40
minutos, ya que al aumentar el tiempo sobre los 40 minutos el Radio de curvatura vuelve a
aumentar.
Del gráfico Nº5 se puede deducir que el Tiempo de Prensado óptimo para ambas especies
es de 6 minutos.
En el gráfico Nº6 se puede observar claramente que a los 40 minutos de vaporizado en
ambas especies se obtienen Radios de curvaturas menores.
Al observar el gráfico Nº7, se deduce que el Tiempo de Prensado óptimo es de 6 minutos
para los espesores de 15 y 20mm en ambas especies.
En el gráfico Nº8 el tiempo óptimo de vaporizado es de 40 minutos para los espesores de
15 y 20mm.
Según el gráfico Nº9 la mejor combinatoria entre el Tiempo de vaporizado, el Tiempo de
prensado y el Radio de curvatura es de 6 minutos para el prensado, 40minutos para el
vaporizado para así obtener Radios de curvaturas menores (Valores bajo los 1000mm).
84
CAPITULO V
CONCLUSIONES
El curvado de la madera es un proceso el cual necesita experiencia previa en el
doblado de madera debido al costo de romper madera, no encontrar las condiciones
adecuadas de plasticidad, como humedad, temperatura, potencia de electricidad en
secado, tiempo de prensado, tiempo en secado, con la variabilidad de las maderas a
utilizar.
Los resultados obtenidos son satisfactorios, dado que se logran radios de
curvaturas utilizables para respaldos de sillas, con un contenido de humedad
85
alrededor del 15%, por lo tanto se logra insertar la pieza en un ciclo productivo
posterior.
Se logra curvar con radios mayores a 1000 milímetros los que se considera como
curvas suaves. Se puede adecuar un proceso análogo al multilaminado insertando
el curvado de la madera en línea de producción.
Los resultados logran satisfacer las necesidades requeridas para obtener un mejor
producto de calidad y capaz de insertarse en el mercado actual, el cual podría ser
una diferencia significativa.
El proceso entrega un producto listo para insertarse en otras líneas de
manufacturas, encontrando un producto utilizable como parte esencial en la
industria del mueble, estéticamente.
El aprovechamiento de la madera es máxima considerando un curvado exitoso, no
hay desecho teniendo en cuenta que la madera debe tener la dimensión final lista o
aproximada antes del curvado, para minimizar los procesos posteriores si la
comparamos con los procesos de obtención de madera curvada por aserrado.
El curvado realizado con la tecnología existente en la fábrica Lamino Mobel es
perfectamente desarrollable, ya que se logran buenos resultados de curvaturas para
piezas de respaldos de sillas.
El proceso de curvado puede ser mejorado incorporando mayor tecnología, como
autoclaves de presión y vaporización, radiofrecuencias con mayores precisiones de
electricidad, sistemas de control de contenido de húmeda, etc.
El tiempo óptimo de curvado con esta tecnología es aproximadamente 1 hora de
producción continua, considerando el proceso descrito de sumergir las maderas en
agua a 80ºC por 10 minutos, luego vaporizado aproximado de 40 minutos, tiempo
en prensa de 6 minutos, con una presión de 120 Kg/cm2 .
A menores espesores se generan mejores Radios de curvaturas.
86
No existe deformación Sprim Back en ambas especies (Tepa y Lepa), con lo cual
se puede deducir que existe un óptimo secado de la madera.
Las especies lenga y tepa presentaron un buen comportamiento frente a las
tecnologías utilizadas por la Empresa Lamino Mobel.
CAPITULO VI
BIBLIOGRAFIA
1.- Peña Vignote Santiago; Jiménez Francisco Javier; “Tecnología de la madera”; Ministerio
de Agricultura Pesca y Alimentación; Capitulo III; Chile 1977
2.- N. W. Kay; “Carpinteria de Armas y de Taller”; Editorial Gustavo Gili S.A; Capitulo II
Barcelona 1954
3.- Thomas Clark; “Nuevas oportunidades para el desarrollo de productos industriales”;
Publicación Xylon internacional; California julio de 1999
4.- Rowell F.; Wood Handbook; Specialty Tratments; Chapter 19; Masch 1999
5.-W.C. Stevens y N. Turner, Traducido por Dr Ricardo Velez Muñoz; “Manual de Curvado
de la Madera”; Asociación de investigación de las industrias de la madera y corcho;
Madrid Diciembre 1972
87
6.-Tinto Claudio Jose; “Tecnología de las Maderas”; Editorial Agro Vet; Buenos Aires 1994
7.- Revista Chile Forestal, Octubre 1993, N° 210.
8.- Revista Chile Forestal, Mayo 1996, Volumen 21, N° 238.
9.- Revista Chile Forestal, Diciembre 1998, Volumen 23.
LINKOGRAFÍA
Paginas de Internet utilizadas:
www.compwood.dlk
www.aitim.es
www.ton.cz
88
CAPITULO VII
ANEXOS
EQUIPOS UTILIZADOS
a) Vaporizador diseñado en Empresa Lamino Mobel, a presión atmosférica.
b) Prensa Hidráulica presión máxima 600 kg/cm2
89
c) Generador de Radio Frecuencia
Tablero de control Generador de radio frecuencia conectada a prensa hidráulica
Generador alta
frecuencia
Conexión Cátodo
Ánodo a las prensas
90
.
d) Balanza, marca Denver Instrument Co., modelo 100 A
e) Baño Termoregulado, marca Memmert, modelo IP-20
91
f) Sierra múltiple
g) Huincha de medir
h) Estufa de secado, marca Blinder, modelo WTE, 103 ± 3ºC
92
PROPIEDADES DE LAS ESPECIES MADERERAS UTILIZADAS
Lenga
La lenga es una especie que se extiende entre los 36º 50" a los 56º latitud sur en Argentina,
y en Chile comienza su distribución en los 36º 35" L.S. La estrecha región de crecimiento
es de aproximadamente 2200 Km de largo, desde Neuquén hasta el extremo sur de Tierra
del Fuego. El tipo forestal lenga forma el límite latitudinal superior, generalmente por
encima de los 1000 m.. Este límite es más alto en el área septentrional, donde alcanza los
2000 m y va descendiendo hacia el sur, hasta alcanzar los 500m. en Ushuaia, y los 200m.
en la Isla de los Estados. Del mismo modo el límite inferior desciende hacia el sur,
llegando al nivel del mar en Tierra del Fuego. Los efectos de las erupciones volcánicas
han limitado el desarrollo latitudinal de los árboles, rebajándolos entre 100 y 200m. Junto
con los efectos volcánicos, se suman las avalanchas de escoria y nieve, las pendientes
inestables y los vientos muy fuertes.
Sus hojas son de 2,5 a 3,5 cm de largo, y hasta 2 cm de ancho. Poseen hojas simples,
alternas, elípticas, con dos lóbulos entre nervaduras, lo que la distingue del resto de los
Nothofagus. Es una especie caduca, y su follaje se tiñe de distintos tonos de la gama del
rojo y el amarillo antes de caer a mediados de mayo en nuestra provincia.
Estos colores se deben a la presencia de pigmentos como las antocianinas. Se aprecian
distintos matices en el bosque debido a la variabilidad genética de este carácter.
Las flores son pequeñas, solitarias, las masculinas con 15-20 estambres y las femeninas
con ovarios infero-trilocular. La corteza es delgada y lisa cuando joven y se va agrietando
93
con la edad (ver ítem sobre fases de desarrollo). Según donde crezca la lenga puede medir
desde 4 a 35 metros de altura, con diámetros de hasta 2 metros en la base y puede alcanzar
los 350 años de vida.
El tipo forestal lenga se subdivide en subtipos: bosque Krummholtz, arbóreo de lenga. El
subtipo Krummholz se encuentra en el límite latitudinal superior, que se produce en
condiciones muy extremas, y que se manifiesta por troncos que crecen arrastrados sobre
suelo y desde los cuales emergen ramas, conjunto que forma una maraña impenetrable. En
algunos lugares el subtipo achaparrado se presenta como parte superior del gradiente de
altura. Por debajo del Krummholz todavía se aprecia el efecto de la nieve, bajas
temperaturas, la pendiente y el deslizamiento de suelos, en la arqueadura de la base de los
fustes de las lengas (Lenga en "L"). Cuando la lenga crece en forma aislada, desde las
fases juveniles, no se produce el derrame natural y presenta una forma de copa globosa.
En cambio cuando crece en un medio de competencia con otros árboles, desrama
naturalmente, presentando fustes rectos y la copa se presenta en el estrato superior.
Su madera tiene una densidad que oscila entre los 500 y 590 g/cm3 a 12% de humedad
(esta variación suele tener componentes genéticos muy fuertes) con colores que varían
casi desde el blanco en la altura hasta el rosado cuando está recién cortada que viran al
marrón amarillento cuando pasa el tiempo (ver ítem usos y características de la madera).
En el suelo del bosque suelen observarse otros tonos oscuros en la madera caída, debidos
a hongos saprófitos, como es el caso de palos negros (que hacen creer que allí hubo un
incendio) y otros verdes.
Los bosques de Nothofagus pumilio son claramente distinguibles y tienden a formar
comunidades discretas, a lo largo de toda su muy amplia distribución geográfica.
La descripción general que presenta esta especie es una albura color blanco-crema y duramen
rosado, con brillo suave y lustre natural mediano. Textura fina y homogénea, grano derecho y
veteado poco demarcado, salvo en caras tangenciales. Madera semipesada, con P.E. de 0,580. Es
94
una especie caducufolia, de lento crecimiento juvenil, florece a fines de primavera, madurando sus
frutos en otoño.
Su comportamiento al secado requiere un proceso relativamente lento y normas intermedias en el
proceso artificial. Es recomendable la aplicación del tratamiento de reacondicionado para eliminar
tensiones y colapso.
Sus propiedades de resistencia poseen valores medios en los ensayos de flexión y compresión.
Esta especie es poco durable en contacto con la tierra y a la intemperie en condiciones de
humedad prolongada. El duramen es poco penetrable a la impregnación, con absorción escasa. La
albura se impregna con suma facilidad.
Esta especie se trabaja fácilmente en todas las operaciones, dando una superficie lisa y pulida. Se
clava y atornilla sin dificultad y toma muy bien los tintes, barnices y lustres. Se presta para
procesos de debobinado y curvado al vapor.
Los usos más comunes de estas maderas son: terciados, marcos para puertas y ventanas, mueblería
(piezas talladas), pisos para tránsito liviano, tonelería, tornería, enchapados, embarcaciones,
revestimientos interiores.
(Fuente: Tecnología de las Maderas, Tinto Claudio, 1994)
Tabla Nº 1: Exportaciones de muebles de madera nativa
ESPECIE MONTO (US$) % EXPORTACION
Tepa 143903 6,3
Lenga 832628 36,2
Raulí 736813 32,1
Araucaria 43770 1,9
Alerce 5943 0,2
(Fuente: Revista Chile Forestal, 1993)
95
Tabla Nº2: Bosques naturales por tipo forestal, según regiones (Hectáreas)
(Fuente: CONAF-CONAMA-BIRF “Catastro y Evaluación de los recursos vegetacionales
nativos de Chile, 1994-1997)
TIPO FORESTAL
REGION ALERCE CIPRÉS DE LAS G ARAUCARIA
CIPRÉS DE LA CORDILLERA LENGA
ROBLE HUALO TEPA
I ***** ***** ***** ***** ***** ***** *****
II ***** ***** ***** ***** ***** ***** *****
III ***** ***** ***** ***** ***** ***** *****
IV ***** ***** ***** ***** ***** ***** *****
V ***** ***** ***** ***** ***** 635 *****
RM ***** ***** ***** 47 ***** 6837 *****
VI ***** ***** ***** 2051 ***** 17181 *****
VII ***** ***** ***** 9275 13522 145582 *****
VIII ***** ***** 43610 18810 144058 14124 52246
IX 200976 ***** 207885 5285 102200 ***** 104639
X ***** 37909 9588 11070 566376 ***** 405708
XI ***** 514105 ***** ***** 1440702 ***** *****
XII ***** 418312 ***** ***** 1124504 ***** *****
TOTAL 200976 970326 261083 46538 3391362 184359 562593
96
TEPA Nombre botánico: Laurelia philippiana.
Otros nombres: Hua-huán, laurelia (Chile).
Distribución y abastecimiento: Su área de distribución geográfica en Chile se extiende más hacia
el sur. En los bosques andinos patagónicos argentinos es una especie poco frecuente y sin
importancia económica. Los árboles alcanzan alturas de 20-30 m y diámetros de 0,50-0,80 m. Es
tolerante a la sombra y presenta un tronco recto, libre de ramas.
Descripción general: La madera es de color blanco-amarillento claro, con albura y duramen
poco diferenciados. Presenta un olor acre característico que impide su aplicación como envase
de frutas. El grano es derecho, textura mediana a fina, veteado poco destacado, brillo mediano,
madera blanda y liviana, con P.E. de 0,460.
Comportamiento al secado: Se seca rápidamente y sin mayores desperfectos. Acepta normas
intermedias en los procesos de secado artificial.
Propiedades de resistencia: Es madera resistente y flexible, reteniendo normalmente los
clavos y tornillos.
Durabilidad natural: Muy poco durable en contacto con la tierra y a la intemperie. Se
impregna sin dificultad, con retenciones aceptables.
Condiciones de trabajabilidad: Se trabaja fácilmente las operaciones de transformación
mecánica. Acepta bien los lustres, pinturas, barnices y adhesivos.
Usos: Carretes, bobinas, colmenas, encofrados, carpintería en general, tableros terciados.
(Fuente: Tecnología de las Maderas, Tinto Claudio, 1994)
Tabla Nº 3: Peso de las muestras de Tepa y Lenga con un espesor 15mm.
97
Tabla Nº 4: Pesos de las muestras de Tepa y Lenga con un espesor 20 mm.
Peso Inicial Peso Final
Peso Secado
Electricidad Peso Final
proceso Nº de dato Peso Peso Tepa Peso Peso Tepa Lenga Tepa Lenga Tepa
Peso
Inicial Peso Final Peso Secado Electricidad
Peso Final
proceso Nº de dato
Peso Lenga Peso Tepa
Peso Lenga
Peso Tepa Lenga Tepa Lenga Tepa
(gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) 1 340 365 350 380 350 380 345 375 2 345 325 360 345 360 345 355 340 3 375 335 415 430 405 390 395 385 4 380 365 415 550 400 530 400 445 5 360 420 465 485 420 460 415 455 6 350 425 390 565 370 520 365 485 7 430 395 465 460 450 425 450 425 8 420 365 455 450 440 405 440 405 9 360 355 400 410 380 385 380 385
10 365 360 405 415 375 395 375 395 11 440 370 465 425 455 395 455 395 12 425 370 450 410 440 390 440 390 13 355 355 385 395 380 375 380 375 14 370 345 390 385 385 365 385 365 15 395 355 420 385 410 355 410 355 16 390 355 410 395 400 360 400 360 17 400 350 420 385 415 355 415 355 18 395 340 420 375 410 345 410 345 19 380 390 415 455 405 435 395 435 20 375 390 415 455 405 435 395 435 21 325 370 350 425 340 395 335 395 22 335 355 370 410 370 385 365 385 23 360 355 465 410 455 385 450 385 24 340 420 350 485 350 460 345 460 25 390 335 410 430 400 390 400 390 26 375 355 415 410 405 385 395 385 27 380 340 415 375 405 345 395 345 28 400 390 420 455 415 435 415 435 29 350 355 390 395 385 360 380 360 30 375 395 415 460 405 425 395 425 31 430 420 465 485 455 460 455 455 32 345 365 360 450 345 405 340 405 33 390 425 410 565 400 520 400 485 34 400 390 420 455 410 435 410 435 35 335 340 410 375 400 345 400 340 36 380 370 415 425 405 435 395 435
98
Lenga Lenga (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr)
1 345 370 355 385 355 385 350 380 2 350 330 365 350 365 350 360 345 3 380 340 420 435 410 395 400 390 4 385 370 420 555 405 535 405 450 5 365 425 470 490 425 465 420 460 6 355 430 395 570 375 525 370 490 7 435 400 470 465 455 430 455 430 8 425 370 460 455 445 410 445 410 9 365 360 405 415 385 390 385 390
10 370 365 410 420 380 400 380 400 11 445 375 470 430 460 400 460 400 12 430 375 455 415 445 395 445 395 13 360 360 390 400 385 380 385 380 14 375 350 395 390 390 370 390 370 15 400 360 425 390 415 360 415 360 16 395 360 415 400 405 365 405 365 17 405 355 425 390 420 360 420 360 18 345 360 355 390 355 370 350 370 19 380 365 420 420 410 400 400 400 20 365 375 470 415 425 395 420 395 21 435 370 470 455 425 410 420 410 22 405 330 425 350 420 350 420 345 23 400 425 425 490 420 465 420 460 24 360 430 390 570 385 525 385 490 25 445 355 470 390 460 360 460 360 26 365 360 405 390 385 360 385 360 27 435 375 470 430 455 400 455 400 28 365 365 470 420 455 400 455 400 29 380 360 420 415 405 395 405 390 30 385 370 420 455 405 410 405 410 31 405 330 425 350 420 350 420 345 32 375 340 395 435 390 395 390 395 33 400 425 425 490 420 465 420 460 34 445 430 470 570 455 525 455 490 35 370 400 410 465 380 430 380 430 36 435 370 470 385 455 385 455 380
Tabla Nº 5: Tepa 15mm
99
Tabla Nº 6: Tepa 20mm
100
Tabla Nº 7 Lenga 15 mm
101
Tabla Nº8: Lenga 20mm
102
Tabla Nº9: Deformaciones obtenidas en el curvado de la madera, de las especies Tepa y
Lenga con un 15mm de espesor.
Sprim Back Compresión del espesor 15mm Presión
103
Nº Datos Tepa Lenga Tepa Lenga (mm) (mm) (mm) (mm) (Kg/cm2)
1 1 1 14 13 120 2 2 1 14 13 120 3 0 1 14 13 120 4 0 2 14 13 120 5 0 0 14 13 120 6 0 0 14 13 120 7 0 0 14 13 120 8 0 0 14 13 120 9 0 0 14 13 120
10 0 0 14 13 120 11 0 0 14 13 120 12 0 0 14 13 120 13 0 0 14 13 120 14 0 0 14 13 120 15 0 0 14 13 120 16 0 0 14 13 120 17 0 0 14 13 120 18 0 0 14 13 120 19 0 0 14 13 120 20 0 0 14 13 120 21 0 0 14 13 120 22 0 0 14 13 120 23 0 0 14 13 120 24 0 0 14 13 120 25 0 0 14 13 120 26 0 0 14 13 120 27 0 0 14 13 120 28 0 0 14 13 120 29 0 0 14 13 120 30 0 0 14 13 120 31 0 0 14 13 120 32 0 0 14 13 120 33 0 0 14 13 120 34 0 0 14 13 120 35 0 0 14 13 120 36 0 0 14 13 120
Tabla Nº 10: Deformaciones obtenidas en el curvado de la madera, de las especies Tepa y Lenga con 20mm de espesor.
Sprim Back Compresión del espesor 20mm Presión
Nº Datos Tepa Lenga Tepa Lenga (mm) (mm) (mm) (mm) (Kg/cm2)
1 1 1 19 18 120
104
2 2 1 19 18 120 3 0 1 19 18 120 4 0 2 19 18 120 5 0 0 19 18 120 6 0 0 19 18 120 7 0 0 19 18 120 8 0 0 19 18 120 9 0 0 19 18 120
10 0 0 19 18 120 11 0 0 19 18 120 12 0 0 19 18 120 13 0 0 19 18 120 14 0 0 19 18 120 15 0 0 19 18 120 16 0 0 19 18 120 17 0 0 19 18 120 18 0 0 19 18 120 19 0 0 19 18 120 20 0 0 19 18 120 21 0 0 19 18 120 22 0 0 19 18 120 23 0 0 19 18 120 24 0 0 19 18 120 25 0 0 19 18 120 26 0 0 19 18 120 27 0 0 19 18 120 28 0 0 19 18 120 29 0 0 19 18 120 30 0 0 19 18 120 31 0 0 19 18 120 32 0 0 19 18 120 33 0 0 19 18 120 34 0 0 19 18 120 35 0 0 19 18 120 36 0 0 19 18 120
Tabla Nº 11: Radios Limites de Curvatura para Madera Vaporizada y Secada al Aire 25,4
(mm) de espesor. (Fuente: Manual del Curvado de la Madera, W.C. Stevens, 1972)
Especie Especie Radio (mm) Radio (mm)
Nombre Comercial Nombre botánico Con banda de
apoyo
Sin banda
105
Haya danesa Fagus sylvatica 43 370
Haya rumana Fagus sylvatica 41 410
Haya inglesa Fagus sylvatica 38 330
Eucalipto pilularis Eucalyptus pilularis 610 1220
Castaño Castanea sativa 150 380
Laurelia Laurelia aromática 430 500
Coigüe Nothofagus dombeyi 250 420
Danta Nesogordonia
papaverifera
360 760
Olmo rojo
americano
Ulmus thomassi 38 360
Olmo blanco
americano
Ulmus americana 43 340
Abeto blanco
americano
Abies grandis 910 910
Bossé blanco Guarea thompsonii 360 910
Bossé blanco Guarea cedrata 190 510
Roble blanco
americano
Quercus spp. 13 330
Raulí Nothofagus alpina 420 420
Tabla Nº 12: Radios Límites de Curvatura para láminas delgadas de 3,2mm, al 12% de humedad. (Fuente: Manual del Curvado de la Madera, W.C. Stevens, 1972)
Especies Especies
Nombre comercial Nombre botánico Radio (mm) Relación aprox.
Radio/espesor de
laminación
Fresno Inglés Fraxinus excelsior 122 38
Fresno francés Fracinus sp. 122 38
Haya danesa Fagus sylvatica 135 42
106
Haya rumana Fagus sylvatica 114 36
Haya inglesa Fagus sylvatica 112 35
Castaño Castanea sativa 191 60
Coigüe Nothofagus dombeyi 163 51
Danta Nesogordonia
papaverifera
135 42
Bossé blanco Guarea cedrata 201 63
Laurelia Laurelia aromética 173 54
Olmo blanco
americano
Ulmus americana 109 34
Roble blanco
americano
Quercus spp. 137 43
Raulí Nothogagus alpina 191 60
Roble de Chile Nothofagus oblicua 137 43
Olmo rojo
americano
Ulmus thomassi 99 31
Tablas Nº 13: Características mecánicas de la madera.
Especies Flexión Compresión
Paralela
Compresión
Normal
Tracción
Paralelo
Modulo Elasticidad
Medio Mínimo
Kg./cm2
Verde Seco
Kg./cm2
Verde Seco
Kg./cm2
Verde Seco
Kg./cm2
Verde Seco
Ton/cm2 Ton/cm2
Verde Seco Verde Seco
Álamo 123 187 95 179 13 22 123 187 50.6 77.7 41.5 63.7
Coigüe 197 293 141 247 61 75 197 293 83.3 105.5 67.1 85.0
Eucalipto 275 429 226 432 71 ---- 275 429 126.7 160.0 70.1 89.5
Lenga 162 283 107 211 23 44 162 288 79.7 101.7 52.4 66.9
Pino
Insigne
115 212 60 143 15 ---- 115 212 65.5 85.2 34.0 44.2
107
Pino
Oregon
127 223 89 166 15 30 127 223 69.7 94.0 33.6 45.3
Tepa 188 284 118 230 25 42 188 284 81.9 98.0 57.0 68.2
Ulmo 240 322 195 424 32 41 240 322 104.0 112.5 75.5 81.7
Alerce 181 260 96 193 ---- ---- 181 260 45.5 57.3 22.4 28.4
Araucaria 229 444 125 262 ---- ---- 229 444 82.9 113.9 32.3 44.4
Olivillo 208 325 118 240 ---- ---- 208 325 71.2 89.8 48.8 61.5
Raulí 220 354 114 196 ---- ---- 220 354 77.8 99.6 57.3 73.4
Roble 218 319 135 236 ---- ---- 218 319 106.7 123.7 65.5 75.9
Tabla N°14: Propiedades mecánicas de las especies madereras Tepa y Lenga.
108
General Linear Models --------------------- Number of dependent variables: 1 Number of categorical factors: 4 Number of quantitative factors: 0 Analysis of Variance for radio curvatura ----------------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ----------------------------------------------------------------------------- Model 5,0217E7 30 1,6739E6 654,33 0,0000 Residual 289074,0 113 2558,18 ----------------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 5,05061E7 143 Type III Sums of Squares ------------------------------------------------------------------------------------ Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ------------------------------------------------------------------------------------ especie 62,6736 1 62,6736 0,02 0,8759 espesor 82416,8 1 82416,8 32,22 0,0000 prensado 16512,8 2 8256,42 3,23 0,0433 vaporizado 4,94412E7 3 1,64804E7 6442,24 0,0000 especie*espesor 1841,84 1 1841,84 0,72 0,3979 especie*prensado 59787,8 2 29893,9 11,69 0,0000 especie*vaporizado 33879,7 3 11293,2 4,41 0,0056 espesor*prensado 93658,7 2 46829,3 18,31 0,0000 espesor*vaporizado 61758,9 3 20586,3 8,05 0,0001 prensado*vaporizado 300347,0 6 50057,8 19,57 0,0000
109
especie*espesor*prensado*v 125593,0 6 20932,1 8,18 0,0000 Residual 289074,0 113 2558,18 ------------------------------------------------------------------------------------ Total (corrected) 5,05061E7 143 All F-ratios are based on the residual mean square error. R-Squared = 99,4276 percent R-Squared (adjusted for d.f.) = 99,2757 percent Standard Error of Est. = 50,5784 Mean absolute error = 33,235 Durbin-Watson statistic = 0,556378 Residual Analysis --------------------------------- Estimation Validation n 144 MSE 2558,18 MAE 33,235 MAPE 2,24147 ME -1,09739E-13 MPE -0,0776537 The StatAdvisor --------------- This pane summarizes the results of fitting a general linear statistical model relating radio curvatura to 4 predictive factors. Since the P-value in the first ANOVA table for radio curvatura is less than 0.01, there is a statistically significant relationship between radio curvatura and the predictor variables at the 99% confidence level. The second ANOVA table for radio curvatura tests the statistical significance of each of the factors as it was entered into the model. Notice that the highest P-value is 0,8759, belonging to A. Since the P-value is greater or equal to 0.10, that term is not statistically significant at the 90% or higher confidence level. Consequently, you should consider removing A from the model. The R-Squared statistic indicates that the model as fitted explains 99,4276% of the variability in radio curvatura. The adjusted R-squared statistic, which is more suitable for comparing models with different numbers of independent variables, is 99,2757%. The standard error of the estimate shows the standard deviation of the residuals to be 50,5784. This value can be used to construct prediction limits for new observations by selecting the Reports option from the text menu. The mean absolute error (MAE) of 33,235 is the average value of the residuals. The Durbin-Watson (DW) statistic tests the residuals to determine if there is any significant correlation based on the order in which they occur in your data file. Since the DW value is less than 1.4, there may be some indication of serial correlation. Plot the residuals versus row order to see if there is any pattern which can be seen. The output also summarizes the performance of the model in fitting the data, and in predicting any values withheld from the fitting process. It displays: (1) the mean squared error (MSE) (2) the mean absolute error (MAE) (3) the mean absolute percentage error (MAPE)
110
(4) the mean error (ME) (5) the mean percentage error (MPE) Each of the statistics is based on the residuals. The first three statistics measure the magnitude of the errors. A better model will give a smaller value. The last two statistics measure bias. A better model will give a value close to 0.0.