Contrachapado: historia, producción y camino hacia el futuro

Antecedentes

El contrachapado se compone de tres o más capas finas de madera, o chapas, unidas con adhesivo duradero. Cada chapa se orienta típicamente en ángulo recto a sus vecinas, lo que minimiza la contracción y maximiza la resistencia estructural. El producto resultante está disponible en láminas planas para construcción o en formas curvas para muebles, aplicaciones navales y aeroespaciales.

La técnica de laminar madera fina se remonta al 1500 a.C. aproximadamente, cuando artesanos egipcios pegaron tiras de ébano a un cofre de cedro en la tumba de Tutankamón. Griegos y romanos refinaron el método para muebles finos y objetos decorativos, y para el 1600 el oficio del enchapado —cortar y pegar madera fina— estaba bien establecido.

En 1797, Sir Samuel Bentham patentó varias máquinas que podían laminar múltiples chapas en una pieza más gruesa —la primera descripción formal de lo que ahora llamamos contrachapado. Aunque la idea persistió en la fabricación de muebles por un siglo, no fue hasta los 1890 que el contrachapado se adoptó para puertas, vagones de tren, autobuses y aviones. La creciente reputación de la industria llevó a los fabricantes a adoptar el término "contrachapado" para desplazar el apodo despectivo "madera pegada".

Láminas estándar de 1,2 m × 2,4 m (4 ft × 8 ft) entraron al mercado estadounidense en 1928, inaugurando una nueva era de materiales de construcción. Avances en adhesivos y métodos de producción han hecho del contrachapado una industria global de miles de millones, sustituyendo la madera aserrada en innumerables aplicaciones.

Materias primas

Las capas exteriores del contrachapado se llaman cara (lado visible) y contra (lado oculto). La capa central es el núcleo, y en paneles de cinco capas o más las capas intermedias se conocen como contracapas.

El contrachapado puede fabricarse con maderas duras como fresno, arce, caoba, roble o teca; maderas blandas como abeto de Douglas, pino, cedro, abeto rojo y secoya; o una mezcla de ambas. El contrachapado compuesto tiene núcleo de aglomerado o madera unida por los bordes, acabado con chapa en ambas caras, y se elige cuando se requieren paneles muy gruesos.

El adhesivo usado depende del uso final. El contrachapado de madera blanda para exterior suele emplear resina fenol-formaldehído por su resistencia a la humedad y fuerza. Los paneles de madera blanda para interior pueden usar resinas proteicas como soja, aunque el fenol-formaldehído es ahora común. El contrachapado de madera dura para interior típicamente usa resina urea-formaldehído.

Aplicaciones especiales a veces añaden una capa fina de plástico, metal o papel impregnado de resina —conocido como contrachapado recubierto— para mejorar resistencia a humedad, abrasión o adherencia de pintura. Otros tratamientos de acabado, como tintes líquidos o retardantes de fuego químicos, adaptan aún más las propiedades.

Clasificación y calificación del contrachapado

El contrachapado se divide en dos clases principales, cada una con su propio sistema de calificación.

Contrachapado para construcción e industrial prioriza la resistencia. La calificación depende de la calidad de la chapa (N, A, B, C, D) y la clasificación de exposición (interior o exterior). Por ejemplo, un panel para subsuelo podría etiquetarse "Interior C-D", indicando cara grado C, contra grado D y cola apta para ambientes protegidos. Todas las capas internas son siempre chapa grado C o D.

Contrachapado de madera dura y decorativo se centra en la apariencia. La calificación desciende desde Técnico (Exterior) a Tipo I (Exterior), Tipo II (Interior) y Tipo III (Interior). Estos paneles presentan chapas de cara prácticamente libres de defectos.

Dimensiones

Las láminas de contrachapado van de 1,6 mm (0,06 pulg) a 76 mm (3,0 pulg) de grosor. Las dimensiones comunes están entre 6,4 mm (0,25 pulg) y 19,0 mm (0,75 pulg). El equilibrio de grosor es crítico: cara y contra deben coincidir, igual que las contracapas.

El tamaño de construcción más extendido es 1,2 m × 2,4 m (4 ft × 8 ft). Otros anchos estándar incluyen 0,9 m (3 ft) y 1,5 m (5 ft); los largos varían de 2,4 m (8 ft) a 3,6 m (12 ft) en incrementos de 1 ft. Aplicaciones navales y especiales pueden requerir láminas mayores.

El proceso de fabricación

Los árboles para contrachapado suelen ser de menor diámetro que los de madera aserrada y a menudo provienen de plantaciones propias gestionadas para optimizar crecimiento y proteger contra plagas e incendios.

Los siguientes pasos describen la producción de contrachapado estándar de 1,2 m × 2,4 m:

• Tala: Árboles seleccionados se marcan y talan con motosierras de gasolina o cizallas hidráulicas. Se quitan ramas y los troncos se transportan a zona de carga con arrastres.
• Descortezado y seccionado: Los troncos se descortezan con ruedas de esmeril o chorros de agua a alta presión, luego se cortan con sierra circular en bloques para desenrollar de aprox. 2,4 m × 10-15 cm.
• Producción de chapa:
  • Los bloques se calientan y remojan —a menudo en vapor— durante 12-40 horas para ablandar la madera.
  • En un torno desenrollador, cada bloque gira a alta velocidad mientras una cuchilla pela una tira continua de chapa a 90-240 m/min.
  • Cuando el diámetro del bloque baja a 7-10 cm, el núcleo se expulsa y se alimenta un nuevo bloque.
  • La larga tira de chapa se corta a ~1,2 m × 15 cm, se escanea por defectos y se apila por grado.
  • Las secciones de chapa se secan para reducir humedad, recortan y, si es necesario, se empalman con cinta o pegamento para lograr ancho uniforme.
• Formación de la lámina:
  • Contra, núcleo y cara se colocan en orientación alterna, con adhesivo extendido en cada interfaz.
  • La pila ensamblada entra en una prensa multiabierta en caliente, que aplica 7,6-13,8 bar (110-200 psi) a 109,9-157,2 °C (230-315 °F) durante 2-7 minutos para curar el pegamento.
  • Tras el prensado, las láminas se recortan a dimensiones finales, se lijan en ambas caras e inspeccionan. Texturizado superficial o cortes de ranuras someras pueden añadirse para acabado decorativo.
  • Sellos de calificación indican clasificación de exposición, grado de chapa, número de fábrica y otras especificaciones antes de empaquetar y enviar los paneles.

Control de calidad

Los defectos son inherentes al contrachapado, pero su cantidad y ubicación determinan el grado del panel. Estándares los establece el Instituto Nacional de Estándares (PS1) y la Asociación Americana de Contrachapado para contrachapado de construcción, y por ANSI/HPMA (HP) y la Asociación de Fabricantes de Contrachapado de Madera Dura para contrachapado decorativo. Estos estándares dictan criterios de calificación, construcción, rendimiento y aplicación.

El futuro

A pesar del uso eficiente de madera del contrachapado —reensamblando troncos en compuestos más fuertes— solo se captura el 50-75 % del volumen usable de un árbol. Nuevos productos buscan cerrar esta brecha.

El Tablero de Virutas Orientadas (OSB) es una tal innovación. Al triturar troncos enteros en virutas, mezclarlas con adhesivo y comprimir capas con grano orientado en una dirección, el OSB alcanza resistencia nivel contrachapado a menor coste.