MATERIALES DE USO TÉCNICO.

MADERAS Y DERIVADOS

Profesor: Julio Serrano

Como se Obtienen los Materiales

Los materiales con los que hacemos los productos tienen su origen en la naturaleza, pero antes de adquirir la forma y propiedades necesarias, recorren las siguientes etapas:

Extracción: Los recursos naturales que usamos para la obtención de materiales se denominan Materias Primas.

Transformación: Las materias primas se someten a diferentes procesos físicos o químicos para conseguir los materiales de uso técnico.

Elaboración: Una vez transformados, los materiales adoptan diferentes formas comerciales. Con ellos se fabrican las piezas de los distintos productos tecnológicos.

Reciclado: En muchas ocasiones, los materiales procedentes de productos desechados se pueden recuperar para ser utilizados como materia prima en la obtención de otros materiales.

El ciclo de los Materiales

Tipos de Materiales (I)

Existen gran variedad de materiales cuyo origen, podemos agruparlos en cuatro familias.

Materiales Pétreos y Cerámicos: Se obtienen a partir de rocas, arenas o arcillas.

A este grupo pertenecen:

Las piedras naturales

GranitoPizarraMármol

Los materiales construcción

Cemento

Yeso

CerámicasLoza

Porcelana

Vidrios

Tipos de Materiales (II)

Materiales Orgánicos: Proceden de diferentes tipos de vegetales o partes de animales.

A este grupo pertenecen:

La madera y derivados

MaderaPapelCartón

Algodón

SedaLana

Corcho

fibras

Tipos de Materiales (III)

Materiales Metálicos: Se consiguen tras separarlos de los minerales metálicos que los contienen.

A este grupo pertenecen: Acero

Aluminio Latón

Cobre Titanio

Bronce

Oro

PlomoPlata

Tipos de Materiales (IV)

Materiales Sintéticos o Plásticos: resultan de combinar químicamente sustancias derivadas principalmente del petróleo o el gas natural

A este grupo pertenecen:

Polietileno PVC

metacrilato Poliéster

Siliconas

Tejidos acrílicos

Naylón

Licra

Propiedades de los Materiales

La mayoría de los materiales se reconocen por su color, brillo, ligereza, textura e incluso por su olor.

El aspecto y el comportamiento de un material ante acciones o fenómenos externos están determinados por su propiedades físicas y químicas.

Propiedades Físico-Químicas (I)

Dureza : Es la resistencia que oponen los materiales a ser rayados, cortados o perforados.

Resistencia a fuerzas Externas : Muestra la capacidad de un material para soportar pesos o presiones sin romperse.

Propiedades Físico-Químicas (II)

Tenacidad o Fragilidad : Depende de la capacidad para recibir golpes o impactos sin romperse.

Elasticidad o Plasticidad : Si un material recupera la forma cuando cesa la fuerza que lo deforma, se comporta como elástico.

Conductividad Térmica o Eléctrica : Expresa la propiedad de un material para permitir o impedir el paso del calor o de la corriente eléctrica a través de él.

Estabilidad Química : Manifiesta la capacidad de un material para resistir la acción química del oxigeno del aire o de la humedad (Oxidación y Corrosión).

Otras Propiedades

Las Posibilidades de Fabricación : Algunos materiales se pueden fundir, y soldar , otros se pueden cortar y tallar y otros se pueden estirar en hilos o extender en finas láminas porque son dúctiles y maleables.

El comportamiento ecológico: está relacionado con el impacto sobre el medio ambiente que pueda tener el material, tanto en su proceso de obtención como durante su uso y desecho.

Precio y Disponibilidad : A veces, la dificultad para conseguir un determinado material encarece su precio.

El Trabajo con Materiales (I)

Para construir distintos objetos hay que disponer de una gran variedad de materiales: maderas, metales, plásticos, telas, etc. Algunos de ellos se pueden conseguir aprovechando productos desechados; el resto se adquiere en diferentes tiendas como papelerías, ferreterías, etc.

Los materiales en el Comercio

Para comprar un material es necesario señalar diferentes datos, como la cantidad la forma comercial, el tipo de material y las dimensiones características o de referencia.

Aprovechamiento de los Materiales

Normas para el aprovechamiento de los materiales:

-Ajustar las dimensiones

- Dibujar y Distribuir las piezas a partir de los bordes

-Atención al cortar - Guardar y Aprovechar los recortes

- Recuperar trozos de material

- Clasificar y Ordenar todos los materiales

El Trabajo con Materiales (II)

El trabajo con Materiales en el Taller

En el taller se encuentran los útiles, las herramientas y las máquinas necesarios para realizar las diferentes tareas.

La limpieza y el orden resultan imprescindibles para el buen funcionamiento del aula taller.

Normas de Seguridad en el taller:

• Mantener ordenados los útiles y herramientas.

• Sujetar las piezas con firmeza.

• Usar las herramientas con mucho cuidado.

• Limpiar los útiles y herramientas.

• Usar elementos de protección.

• poner mucha atención en el uso de las herramientas.

Obtención y Propiedades de la Madera

La madera se obtiene del tronco y de la madera de los arboles. En el tronco de un árbol podemos apreciar diferentes partes:

• La corteza: o capa exterior.

• La albura o madera más joven, por donde circula la sabia y cuya última capa de crecimiento recibe el nombre de Cámbium.

• El duramen o madera más envejecida y dura.

Propiedades de la Madera

• Es un recurso abundante y renovable, dado su origen vegetal. Se degrada de forma rápida, natural y no contaminante.

• Es un excelente combustible que arde con rapidez proporcionando abundante calor.

• Se trabaja con facilidad, sin tener que recurrir a procesos muy complicados.• Es capaz de resistir fuerzas y presiones elevadas, y posee una aceptable resistencia del rozamiento.

• Suele ser muy flexible

• Las maderas son muy ligeras debido a su baja densidad, normalmente inferior a la del agua.

• Es un buen aislante del frio y del calor.

Aplicaciones de la Madera

Algo más de la mitad de la madera que se utiliza cada año en el mundo sirve como combustible. El resto se dedica a diferentes usos.

• Producción de papel y cartón. Para la producción de papel se emplean árboles de crecimiento rápido.

• Construcción de edificios y barcos, puertas y ventanas, suelos, etc.

• Fabricación de muebles, material deportivo, utensilios domésticos, instrumentos musicales, marcos, etc.

La Industria de la Madera

La explotación de la madera se lleva a cabo en las siguientes fases:

• Los Trabajos Forestales comprenden las tareas de repoblación, la tala y el transporte de los troncos hasta los aserraderos.

• En los aserraderos, los troncos se convierten en vigas, tablones, etc. Para conseguirlo se realizan tareas de descortezado, troceado del tronco y curado de la madera.

• Industrias de tableros se reciben troncos, que se cortan en chapas delgadas, o se desmenuzan en partículas o fibras de madera. Luego se añaden las resinas para unir las chapas y listones o mezclarse con la madera desmenuzada.

Tipos de Maderas y Derivados (I)

Existe una gran variedad de maderas que pertenecen a distintos tipos de arboles, parte de los mismos para conseguir Maderas Naturales y Maderas Transformadas.

Maderas Naturales

Según el tipo de árbol de procedencia se puede clasificar en:

Coníferas: Procede de árbol de hoja perenne que proporcionan maderas ligeras, blandas y fáciles de trabajar. Especies más usada son: Pinos, abetos, cipreses y cedros

Frondosas: Se extraen de arboles de hoja caduca que proporcionan maderas pesadas, duras, y a veces difíciles de trabajar. Especies más usada son: Robles, hayas, nogales, castaños, olivos o fresnos.

Tropicales: También son frondosas pero las propiedades de su madera son más variadas. Entre ellas se encuentran las más duras y las más blandas, las más ligeras y más pesadas, y con múltiples veteados y colores. Proceden de las selvas tropicales. Especies más usada son: Caoba, ébano, o teca.

Tipos de Maderas y Derivados (II)

Maderas Transformadas

Una gran parte de los productos de madera se realizan utilizando maderas transformadas, ya que representan algunas ventajas con respecto a la madera natural. Tipos:

Tableros Contrachapad

os

Se realiza con delgadas chapas de madera que se colocan una sobre otras y se encolan entre sí a alta presión

Se deforma menos y tiene igual resistencia. Se puede deformar para obtener piezas curvas.

Tableros Aglomerados

Esta formado por virutas de madera mezclada con resinas y prensadas.

Se parte con facilidad. Se deforma en contacto con el agua. No admite uniones de clavos o tornillos.

Tipos de Maderas y Derivados (III)

Maderas Transformadas

Tableros y Molduras de

Fibras

Se obtiene a partir de una masa de fibra de madera y cola que se comprime a gran presión. Los más usados son tablex y DM

Se deforma menos y resisten mejor la humedad. Se puede pintar, barnizar o lacar.

Tableros Alistonados

Se realizan uniendo listones de madera natural por su canto con la ayuda de resinas

Su aspecto es de madera natural , tienen las mismas propiedades y se trabaja de la misma manera.

Trabajo con Madera: Realización de Piezas

La madera es un material que se puede trabajar con relativa facilidad. Para construir objetos de madera es necesario realizar las siguientes operaciones:

Dibujar las piezas sobre la madera, cortarlas, lijarlas, unirlas entre sí, y darles un acabado con pintura o barniz.

Marcar y Trazar: antes de cortar una pieza de madera se debe trazar o dibujar su contorno sobre el tablero. Los útiles de trazado más comunes son: el lápiz, el compas, la regla graduada, el metro flexible o el transportador de ángulos.

Serrar: Es la separación o corte de piezas de madera. Se usa el serrucho, la sierra de costilla o la segueta.

Perforar o taladrar: En ocasiones es preciso hacer orificios o perforar la madera. Se realiza con barrenas y taladradoras.

Lijar o Limar: Después de aserrado y perforado, las piezas de madera suelen presentar ciertas astillas en los bordes. Para conseguir un acabado correcto se usan escofinas, limas o papel de lija.

Trabajo con Madera: Uniones (I)

La mayoría de los objetos están formados por varias piezas unidas entre si.

Las uniones pueden ser : Permanentes o Desmontables.

Uniones Permanentes: Son aquellas que impiden la separación de las piezas una vez unidas. Los sistemas más usados en la unión con madera son:

Los Ensambles: Unión más resistente, consiste en encajar las piezas entre si. A la unión se le añade cola.

Las uniones clavadas: Las más sencillas pero menos resistentes. Consisten en encolar y fijar después con clavos o grapas.

Trabajo con Madera: Uniones (II)

Uniones Desmontables: Son aquellas que permiten unir y se parar las piezas sin que se rompa la unión. Normalmente se realizan utilizando tornillo tirafondos que van roscado directamente sobre las piezas a unir.

En ocasiones se emplean herrajes especiales, como ángulos, escuadras o chapas para reforzar la unión. Un caso especial es la unión con bisagras, que permite el giro de las piezas entre si.

Acabados de la Madera

La madera es un material que se altera con los cambios de temperatura, la exposición al sol y, sobre todo, con el contacto con el agua u otros líquidos. Para protegerla se le aplican diferentes tipos de recubrimiento que, además, son decorativos.

Los Tapaporos: Se aplica sobre la madera natural antes de pintarla o barnizarla, para sellar los poros de la madera.

Los Barnices: Recubren y protegen la madera natural, a la vez que dejan contemplar su vetado.

las Pinturas: cubren la madera totalmente, suelen aplicarse sobre superficies deterioradas o tableros artificiales.

Las Lacas: Proporcionan un acabado liso y elegante. Se aplican sobre maderas poco alterables, como los tableros de fibra.

Impacto Ambiental de la Explotación y uso de la madera

Los bosques cumple un importantísimo papel medioambiental, ya que conservan la biodiversidad, mejoran la calidad de la atmosfera, regulan el clima y evitan la desertización del suelo.

Como consecuencia de la explotación inapropiada de los bosques , se producen problemas medioambientales tan graves como los siguientes

La Deforestación de Bosques: Más de la tercera parte del comercio mundial de madera corresponde a talas ilegales. Para reducir este problema se ha creado un organismo internacional llamado FSC (Consejo Administrador de Bosques)

La Contaminación de las Aguas y la Atmósfera: Producida por las industrias de transformación de la madera, fundamentalmente las papeleras debido la uso de productos químicos.