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Curvado en Madera:
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 80°C 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.


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.


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.


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:
= A/ = d_ S~ / ~ 2r
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 ( tmax) en orden a la madera curvada causando
tensión y fractura. Por ejemplo stmax para el secado de el Haya es 0.75 a 1.0% de d/res 0.015 a 0.02.
Por tanto aumentara el stmax y la relación d/2r cuando es tratada en agua hervida. Se ha reportado tmax 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.


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.




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Deformación (%)




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T= tiempo de deformación (minutos)



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.


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.


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 com­presión 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 N° 2) en el esfuerzo de flexión la zona neutra se desplaza hacia la zona fraccionada.|| ||

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Gráfico N°2: Diferencia de comportamiento de la madera a temperatura ambiente y a temperatura de 100°C. (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


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.


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.
Figura N°2: Pieza curvada de madera maciza.

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.
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2.2.2 Cortes de Sierra
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Figura N°3: Plegadores para curvar chapas gruesas o tableros con 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.




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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.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.


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.
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Figura N° 5: Curvado de radio pequeño.
Figura N° 6: Curvado para maderas de 3mm de espesor.



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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.


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.


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.


Recepción de
Materias Primas
Selección de Material
Dimensión 1





Armado

Encolado

Dimensión 2





Prensado

Sierra Huincha

Fresadora





Lijadora

Taladro

Sierra Circular




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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.
2.2.5 Ensambles de tonel


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.
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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.


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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.
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.


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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


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.


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)


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


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.


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.
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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.


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,


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 100°C. 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.


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.


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.
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Figura N° 14: Curvado en molde compuesto por macho y hembra.




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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)
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


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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.
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


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 fleje.
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 s impl i fica 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.


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 s ujeció n 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.
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Cuadro de texto: Figura N° 17B: Dispositivo para hacer una curva.
Cuadro de texto: Figura N° 17B: Dispositivo para hacer una curva.


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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.


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.
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Figura N°18: Colocación de la banda, pinzas y topes ajustables para el moldeo de cercos de asientos redondos.


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Figura N°19: Tope desmontable y ajustable.




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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 ).






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2.5.2 Curvatura en dos planos.|| ||

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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.


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.


Cadena Banda central
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To^fíjo Angulo mefáliea Banda fecundaría
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Plante
Cadena


Figura N°23: Banda especial para curvar en dos planos.


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 fij os. 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.
Figura N°24: Curva en S.

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.
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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.
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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




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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


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Molde metálico calentado con vapor.
Figura N°27: Método para curvar una pata de silla.


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 mol­de 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


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


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 N° 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.
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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


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).


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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 al4 %. 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


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 66°C, 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


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.


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 fij a 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


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.
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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.




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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


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


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.
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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.


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.


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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.


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.


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.


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 .
  • 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.


- 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 80°C por un tiempo de 10 minutos, y así facilitar el vaporizado posterior.


Cuadro de texto:
Cuadro de texto:


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.


Tambor con
agua Alimentador
Bolla con agua caliente


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El vaporizado que se realiza, aumenta la temperatura de la madera a 65°C. 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.


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.







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Cuadro de texto:
Cuadro de texto:



Prensas


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- 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.
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- 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.


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3.1 Gráficos Obtenidas
3.1.1 Gráfico N°3: Espesores versus Radios de Curvaturas de las especies Tepa y Lenga


Espesor versus Radio de Curvatura de Tepa y Lenga




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Espesores (mm)Gráfico N° 4: Tiempo de Vaporizado versus Radio de Curvatura


Cuadro de texto:
Cuadro de texto:



Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura versus
Especies




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Radio de Curvatura (mm)


Tiempo de prensado (min)


□ Lenga
□ Tepa





Cuadro de texto:
Cuadro de texto:



Tiempo de Prensado versus Radio de Curvatura
versus Espesores
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Cuadro de texto:
Cuadro de texto:



Tiempo de Vaporizado versus Tiempo de Prensado versus
Radio de Curvatura
□ 20 min


Cuadro de texto:
Cuadro de texto:

Tiempo de Prensado (min)

20 min
Tiempo de Vaporizado (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


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 N°3 , 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 N°4, 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 N°5 se puede deducir que el Tiempo de Prensado óptimo para ambas especies es de 6 minutos.
En el gráfico N°6 se puede observar claramente que a los 40 minutos de vaporizado en ambas especies se obtienen Radios de curvaturas menores.
Al observar el gráfico N°7, 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 N°8 el tiempo óptimo de vaporizado es de 40 minutos para los espesores de 15 y 20mm.
Según el gráfico N°9 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).


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


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 80°C 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.


> 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; "Carpintería 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


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


CAPITULO VII ANEXOS


EQUIPOS UTILIZADOS
a) Vaporizador diseñado en Empresa Lamino Mobel, a presión atmosférica.
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c) Generador de Radio Frecuencia
Tablero de control Generador de radio frecuencia conectada a prensa hidráulica


Cuadro de texto:
Cuadro de texto:



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h) Estufa de secado, marca Blinder, modelo WTE, 103 ± 3°C
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PROPIEDADES DE LAS ESPECIES MADERERAS UTILIZADAS


Lenga
La lenga es una especie que se extiende entre los 36° 50" a los 56° latitud sur en Argentina, y en Chile comienza su distribución en los 36° 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


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


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.
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(Fuente: Tecnología de las Maderas, Tinto Claudio, 1994)


Tabla N°2: Bosques naturales por tipo forestal, según regiones (Hectáreas)


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
(Fuente: CONAF-CONAMA-BIRF "Catastro y Evaluación de los recursos vegetacionales nativos de Chile, 1994-1997)


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 N° 3: Peso de las muestras de Tepa y Lenga con un espesor 15mm.



Peso Inicial
Peso Final
Peso Secado Electricidad
Peso Final proceso
N° 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


Peso Inicial

Peso Final

Peso Secado Electricidad

Peso Final proceso

N° de dato
Peso
Peso Tepa
Peso
Peso Tepa
Lenga
Tepa
Lenga
Tepa



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 N° 5: Tepa 15mm


Radio Curvatura Milimetros
2450 |
2450 |
2450 |
2470 |
2470 |
2470 |
2500 |
2500 |
2500 |
1950 |
1950
1950 |
2000 |
2000 |
2000 |
2100 I
2100 |
2100 |
1100 |
o
o
| 0S0I
| 0S0I
| 0901
crj
cn
lt1
2200
2200 |
2200 |
2300 |
2300 |
2300
2450 |
2450 |
2450 |
% Contenido Humedad
Ln
ÜJ
CT Ln
15,40
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CT. Ln
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15,31
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15,26
15,24
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cn
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Ln
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15,30
cn
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CT Ln
en
CN
Ln
15,3
15,27
lo Cl
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15,2
15,24

compresión de espesorl
milímetros |




































Presión hidráulica 1
cn E o
cn
cn
R
fN
R
cn
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R
cn
R
R
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R
R
R
cn
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Tiempo Electricidad Minutos
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Tiempo Prensado Minutos



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Tiempo Vaporizado Minutos
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g
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cn
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cn
cn
co cn
lt) cn
R

cn
en
en cn
rn
Ln
cn
cd
m


Cuadro de texto:
Cuadro de texto:



Radío Curvatura Milímetros
2400 |
2400 |
2400 |
2450 |
2450 |
2450 |
2500 |
2500 |
2500 |
1950 |
| 0561
1950 |
2000 |
2000 |
2000 |
2100 |
2100 |
2100 |
R
R
| 001-1-
| 0001
| 0001
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1

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2200 |
2200 |
2200 |
2350 I
2350 I
2350 |
2450 |
2450 |
2450 |
% Contenido Humedad
15,36
15,35
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15,31
15,3

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15,28
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15,27
15,29
15,3
15,25
15,31
15,25 |
15,20
15,21
15,20
R

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R
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15,3
15,35
15,34
15,37
R
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:ompresion de espeso milímetros
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co



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oo
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ro
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cn
ro
cn
ro
ro
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ro
ro
cn
ro
ro
ro
ro
00
00
00
ro
Presión hidráulica
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R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
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R
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R
R
R
R
R
R
R
R
Potencia Electricidad Watts
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
Tiempo Electricidad Minutos
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LO
LO
LO
LO


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LO
LO
LO
LO
LO
CD
CD
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LO
LO
LO
LO
00
00

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LO
LO
LO
LO
LO
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LO
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Tiempo Prensado Minutos

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LO
LO
LO






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LO
LO






LO
LO
LO






LO
LO
LO



Tiempo Vaporizado Minutos
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R
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CN
CN
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En
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R
R

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ñ
00
R
R


Radío Curvatura Milímetros
2500 |
2500 |
2500 |
2520 |
2520 |
2520 |
2550 |
2550 |
2550 |
2000 1
2000 |
2000 |
2100 |
2100 |
2100 |
2150 |
2150 |
2150 |
R
R
R
R
R
R
1
>
>
2250 |
2250 |
2250 |
2360 I
2360 |

2480 |
2480 |
2480 |
% Contenido Humedad
15,30
15,31
15,30
15,28
15,26
15,27
15,25
15,31
15,25
15,21
15,28
1 C 07
15,19
15,20
15,21
15,18
15,25
15,2
15,16
15,18
15,17
15,13
15,19
15,13
15,10
15,15
15,10
15,33
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15,31
15,30
R
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15,30 |
15,27
15,25
15,28
:ompresion de espeso milímetros
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Presión hidráulica
R
R
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Potencia Electricidad Watts
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Tiempo Electricidad Minutos
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CD
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co
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Tiempo Prensado Minutos



IJD
LD
lo






no
lo
lo






lo
lo
lo






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00
00



Tiempo Vaporizado Minutos
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R
R
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R
R
R









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g
g
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En
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R

00
ñ
3
R
R
Tabla N°9: Deformaciones obtenidas en el curvado de la madera, de las especies Tepa y Lenga con un 15mm de espesor.




Compresión del espesor


Sprim Back

15mm
Presión


N° Datos
Tepa (mm)
Lenga (mm)
Tepa Lenga (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 N° 10: Deformaciones obtenidas en el curvado de la madera, de las especies Tepa y Lenga con 20mm de espesor.

N° Datos
Sprim Back
Tepa
(mm)
Lenga (mm)
Compresión del espesor 20mm
Tepa Lenga (mm) (mm)
Presión (Kg/cm2)
1
1
1
19 18
120


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 N° 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


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 N° 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


external image placeholder?w=661&h=313

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


external image placeholder?w=666&h=207

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


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





Cuadro de texto: 62,6736   0,02 0,8759 82416,8   32,22 0,0000 8256,42   3,23 0,0433 3   1,64804E7 6442,24 0,0000
Cuadro de texto: 62,6736 0,02 0,8759 82416,8 32,22 0,0000 8256,42 3,23 0,0433 3 1,64804E7 6442,24 0,0000
especie
espesor
prensado
vaporizado
especie*espesor
especie*prensado
especie*vaporizado
espesor*prensado
espesor*vaporizado
prensado*vaporizado
62,6736 1
82416,8 1
16512,8 2
4,94412E7 1841,84 59787,8 33879,7 93658,7 61758,9 300347,0

3
2
3
6

1841,84 29893,9
11293,2 46829,3
20586,3 50057,8

0,72 0,3979 11,69 0,0000
4,41 0,0056 18,31 0,0000
8,05 0,0001 19,57 0,0000


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 estímate 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)


(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.