Contrachapado

Antecedentes

La madera contrachapada está hecha de tres o más capas delgadas de madera unidas con un adhesivo. Cada capa de madera, o capa, generalmente se orienta con su veta en ángulo recto con la capa adyacente para reducir la contracción y mejorar la resistencia de la pieza terminada. La mayoría de la madera contrachapada se prensa en láminas grandes y planas que se utilizan en la construcción de edificios. Otras piezas de madera contrachapada se pueden formar en curvas simples o compuestas para su uso en muebles, barcos y aviones.

El uso de finas capas de madera como medio de construcción se remonta aproximadamente al 1500 a. C. cuando los artesanos egipcios unieron delgadas piezas de madera de ébano oscuro al exterior de un ataúd de cedro encontrado en la tumba del rey Tut-Ankh-Amon. Esta técnica fue posteriormente utilizada por griegos y romanos para producir muebles finos y otros objetos decorativos. En la década de 1600, el arte de decorar muebles con piezas delgadas de madera se conoció como enchapado, y las piezas en sí mismas se conocieron como enchapados.

Hasta finales de 1700, las piezas de enchapado se cortaban completamente a mano. En 1797, el inglés Sir Samuel Bentham solicitó patentes que cubrían varias máquinas para producir chapas. En sus solicitudes de patente, describió el concepto de laminar varias capas de chapa con pegamento para formar una pieza más gruesa, la primera descripción de lo que ahora llamamos madera contrachapada.

A pesar de este desarrollo, pasaron casi otros cien años antes de que las chapas laminadas encontraran algún uso comercial fuera de la industria del mueble. Aproximadamente en 1890, las maderas laminadas se utilizaron por primera vez para construir puertas. A medida que crecía la demanda, varias empresas comenzaron a producir láminas de madera laminada de múltiples capas, no solo para puertas, sino también para uso en vagones de ferrocarril, autobuses y aviones. A pesar de este mayor uso, el concepto de utilizar "maderas pegadas", como los llamaban sarcásticamente algunos artesanos, generó una imagen negativa del producto. Para contrarrestar esta imagen, los fabricantes de madera laminada se reunieron y finalmente se decidieron por el término "madera contrachapada" para describir el nuevo material.

En 1928, se introdujeron en los Estados Unidos las primeras láminas de madera contrachapada de tamaño estándar de 4 pies por 8 pies (1,2 m por 2,4 m) para su uso como material de construcción general. En las décadas siguientes, los adhesivos mejorados y los nuevos métodos de producción permitieron que la madera contrachapada se utilizara para una amplia variedad de aplicaciones. Hoy en día, la madera contrachapada ha reemplazado a la madera cortada para muchos propósitos de construcción, y la fabricación de madera contrachapada se ha convertido en una industria mundial multimillonaria.

Materias primas

Las capas exteriores de madera contrachapada se conocen respectivamente como cara y fondo. La cara es la superficie que se va a usar o ver, mientras que el dorso permanece sin usar u oculto. La capa central se conoce como núcleo. En contrachapados con cinco o más capas, las capas intermedias se conocen como bandas transversales.

La madera contrachapada puede estar hecha de maderas duras, maderas blandas o una combinación de las dos. Algunas maderas duras comunes incluyen fresno, arce, caoba, roble y teca. La madera blanda más común que se utiliza para fabricar madera contrachapada en los Estados Unidos es el abeto Douglas, aunque también se utilizan varias variedades de pino, cedro, abeto y secuoya.

El contrachapado compuesto tiene un núcleo hecho de tableros de partículas o piezas de madera maciza unidas borde con borde. Tiene un acabado con una cara y un dorso de chapa de madera contrachapada. El contrachapado compuesto se utiliza cuando se necesitan láminas muy gruesas.

El tipo de adhesivo utilizado para unir las capas de madera depende de la aplicación específica del contrachapado terminado. Las láminas de madera contrachapada de madera blanda diseñadas para su instalación en el exterior de una estructura generalmente usan una resina de fenol-formaldehído como adhesivo debido a su excelente fuerza y ​​resistencia a la humedad. Las láminas de madera contrachapada de madera blanda diseñadas para su instalación en el interior de una estructura pueden usar un adhesivo de proteína de sangre o de proteína de soja, aunque la mayoría de las láminas interiores de madera blanda ahora se fabrican con la misma resina de fenol-formaldehído que se usa para las láminas exteriores. El contrachapado de madera dura que se utiliza para aplicaciones en interiores y en la construcción de muebles generalmente se fabrica con una resina de urea-formaldehído.

Algunas aplicaciones requieren láminas de madera contrachapada que tengan una capa delgada de plástico, metal o papel o tela impregnada con resina adherida a la cara o al dorso (o ambos) para dar a la superficie exterior una resistencia adicional a la humedad y la abrasión o para mejorar su pintura. tenencia de propiedades. Tal madera contrachapada se llama madera contrachapada superpuesta y se usa comúnmente en las industrias de la construcción, el transporte y la agricultura.

Otras láminas de madera contrachapada pueden recubrirse con un tinte líquido para dar a las superficies una apariencia acabada, o pueden tratarse con varios productos químicos para mejorar la resistencia a las llamas o la resistencia a la descomposición de la madera contrachapada.

Clasificación y clasificación de madera contrachapada

Hay dos clases amplias de madera contrachapada, cada una con su propio sistema de clasificación.

Una clase se conoce como construcción e industrial. Los contrachapados de esta clase se utilizan principalmente por su resistencia y se clasifican por su capacidad de exposición y el grado de revestimiento utilizado en la cara y el dorso. La capacidad de exposición puede ser interior o exterior, según el tipo de pegamento. Los grados de chapa pueden ser N, A, B, C o D. El grado N tiene muy pocos defectos superficiales, mientras que el grado D puede tener numerosos nudos y hendiduras. Por ejemplo, la madera contrachapada utilizada para los contrapisos de una casa se clasifica como "Interior C-D". Esto significa que tiene una cara C con una D en la parte posterior, y el pegamento es adecuado para su uso en lugares protegidos. Las capas internas de todos los contrachapados industriales y de construcción están hechas de chapa de grado C o D, sin importar la clasificación.

La otra clase de madera contrachapada se conoce como madera dura y decorativa. Los contrachapados de esta clase se utilizan principalmente por su apariencia y se clasifican en orden descendente de resistencia a la humedad como Técnico (Exterior), Tipo I (Exterior), Tipo II (Interior) y Tipo III (Interior). Sus carillas faciales están prácticamente libres de defectos.

Tamaños

Las hojas de madera contrachapada varían en grosor desde. 06 pulg. (1,6 mm) a 3,0 pulg. (76 mm). Los espesores más comunes se encuentran en el rango de 0,25 pulgadas (6,4 mm) a 0,75 pulgadas (19,0 mm). Aunque el núcleo, las bandas transversales y la cara y la parte posterior de una hoja de madera contrachapada pueden estar hechos de chapas de diferentes espesores, el espesor de cada uno debe equilibrarse alrededor del centro. Por ejemplo, la cara y la espalda deben tener el mismo grosor. Asimismo, las bandas cruzadas superior e inferior deben ser iguales.

El tamaño más común para las láminas de madera contrachapada que se utilizan en la construcción de edificios es de 4 pies (1,2 m) de ancho por 8 pies (2,4 m) de largo. Otros anchos habituales son 0,9 m (3 pies) y 1,5 m (5 pies). Las longitudes varían de 8 pies (2,4 m) a 12 pies (3,6 m) en incrementos de 1 pie (0,3 m). Las aplicaciones especiales, como la construcción de barcos, pueden requerir láminas más grandes.

El
proceso de fabricación

Los árboles que se utilizan para fabricar madera contrachapada son generalmente de menor diámetro que los que se utilizan para fabricar madera aserrada. En la mayoría de los casos, se han plantado y cultivado en áreas propiedad de la empresa de contrachapados. Estas áreas se manejan cuidadosamente para maximizar el crecimiento de los árboles y minimizar el daño de insectos o incendios.

A continuación, se muestra una secuencia típica de operaciones para procesar árboles en láminas de madera contrachapada estándar de 1,2 m por 2,4 m (4 pies por 8 pies):

Los registros se descortezan primero y luego se cortan en bloques peladores. Para cortar los bloques en tiras de chapa, primero se empapan y luego se pelan en tiras.

Tala de árboles

• 1 Los árboles seleccionados en un área están marcados como listos para ser cortados o talados. La tala se puede realizar con motosierras a gasolina o con grandes cizallas hidráulicas montadas en la parte delantera de vehículos con ruedas llamados taladores. Las ramas se quitan de los árboles caídos con motosierras.
• 2 Los troncos de árboles cortados, o troncos, son arrastrados a un área de carga por vehículos con ruedas llamados skidders. Los troncos se cortan a medida y se cargan en camiones para el viaje a la fábrica de madera contrachapada, donde se apilan en pilas largas conocidas como plataformas de troncos.

Preparando los registros

• 3 A medida que se necesitan los troncos, los cargadores con neumáticos los recogen de las cubiertas de troncos y los colocan en un transportador de cadena que los lleva a la máquina descortezadora. Esta máquina quita la corteza, ya sea con muelas abrasivas de dientes afilados o con chorros de agua a alta presión, mientras que el tronco gira lentamente sobre su eje mayor.
• 4 Los troncos descortezados se llevan al molino en un transportador de cadena donde una enorme sierra circular los corta en secciones de aproximadamente 8 pies-4 pulgadas (2.5 m) a 8 pies-6 pulgadas (2.6 m) de largo, adecuadas para hacer hojas estándar de 2,4 m (8 pies) de largo. Estas secciones de troncos se conocen como bloques peladores.

Hacer la carilla

• 5 Antes de poder cortar el enchapado, los bloques peladores deben calentarse y empaparse para ablandar la madera. Los bloques se pueden cocer al vapor o sumergir en agua caliente. Este proceso toma de 12 a 40 horas dependiendo del tipo de madera, el diámetro del bloque y otros factores.
• 6 Luego, los bloques peladores calentados se transportan al torno pelador, donde se alinean automáticamente y se introducen en el torno uno por uno. A medida que el torno gira el bloque rápidamente alrededor de su eje longitudinal, una hoja de cuchillo de longitud completa despega una hoja continua de chapa de la superficie del bloque giratorio a una velocidad de 300 a 800 pies / min (90 a 240 m / min). Cuando el diámetro del bloque se reduce a aproximadamente 3-4 pulgadas (230-305 mm), la pieza de madera restante, conocida como núcleo pelador, se expulsa del torno y se coloca un nuevo bloque pelador en su lugar.
• 7 La hoja larga de chapa que emerge del torno pelador se puede procesar inmediatamente, o se puede almacenar en bandejas largas de varios niveles o enrollar en rollos. En cualquier caso, el siguiente proceso implica cortar el enchapado en anchos utilizables, generalmente alrededor de 4 pies 6 pulgadas (1,4 m), para hacer láminas de madera contrachapada estándar de 4 pies (1,2 m) de ancho. Al mismo tiempo, los escáneres ópticos buscan secciones con defectos inaceptables, y estos se recortan, dejando piezas de enchapado con un ancho inferior al estándar. Las tiras húmedas de chapa se enrollan en un rollo, mientras que un escáner óptico detecta cualquier defecto inaceptable en la madera. Una vez seca, la chapa se clasifica y apila. Las secciones seleccionadas de chapa se pegan juntas. Se utiliza una prensa en caliente para sellar la chapa en una sola pieza sólida de madera contrachapada, que se recortará y lijará antes de sellarla con el grado apropiado.
• 8 Las secciones de chapa se clasifican y apilan según el grado. Esto se puede hacer manualmente o se puede hacer automáticamente mediante escáneres ópticos.
• 9 Las secciones clasificadas se introducen en una secadora para reducir su contenido de humedad y permitir que se encojan antes de pegarlas. La mayoría de las fábricas de madera contrachapada utilizan un secador mecánico en el que las piezas se mueven continuamente a través de una cámara calentada. En algunos secadores, se envían chorros de aire caliente a alta velocidad a través de la superficie de las piezas para acelerar el proceso de secado.
• 10 A medida que las secciones de enchapado emergen de la secadora, se apilan según el grado. Las secciones de ancho inferior tienen un revestimiento adicional empalmado con cinta o pegamento para que las piezas sean adecuadas para usar en las capas interiores donde la apariencia y la resistencia son menos importantes.
• 11 Las secciones de enchapado que se instalarán transversalmente (el núcleo en láminas de tres capas o las bandas transversales en láminas de cinco capas) se cortan en longitudes de aproximadamente 4 pies 3 pulgadas (1,3 m).

Formando las láminas de madera contrachapada

• 12 Cuando se ensamblan las secciones apropiadas de chapa para un tramo particular de madera contrachapada, comienza el proceso de colocar y pegar las piezas. Esto se puede hacer de forma manual o semiautomática con máquinas. En el caso más simple de las hojas de tres capas, la chapa posterior se coloca plana y se pasa a través de un esparcidor de pegamento, que aplica una capa de pegamento a la superficie superior. Las secciones cortas de chapa de núcleo se colocan transversalmente en la parte superior de la parte posterior encolada y toda la hoja se pasa por el esparcidor de cola por segunda vez. Finalmente, la chapa de la cara se coloca sobre el núcleo encolado y la hoja se apila con otras hojas esperando para entrar en la prensa.
• 13 Las hojas encoladas se cargan en una prensa en caliente de múltiples aberturas. Las prensas pueden manejar de 20 a 40 hojas a la vez, con cada hoja cargada en una ranura separada. Cuando todas las hojas están cargadas, la prensa las aprieta juntas bajo una presión de aproximadamente 110-200 psi (7,6-13,8 bar), mientras que al mismo tiempo las calienta a una temperatura de aproximadamente 230-315 ° F (109,9-157,2 ° F). C). La presión asegura un buen contacto entre las capas de chapa y el calor hace que el pegamento se cure correctamente para obtener la máxima resistencia. Después de un período de 2-7 minutos, se abre la prensa y se descargan las hojas.
• 14 Las hojas en bruto pasan luego a través de un juego de sierras, que las recorta a su ancho y largo final. Las hojas de grado superior pasan a través de un juego de lijadoras de banda de 1,2 m (4 pies) de ancho, que lijan tanto el frente como la parte posterior. Las láminas de grado intermedio se lijan manualmente para limpiar áreas rugosas. Algunas hojas se pasan a través de un juego de hojas de sierra circular, que cortan ranuras poco profundas en la cara para darle a la madera contrachapada una apariencia texturizada. Después de una inspección final, se reparan los defectos restantes.
• 15 Las hojas terminadas están estampadas con una marca registrada de grado que le brinda al comprador información sobre la clasificación de exposición, el grado, el número de fábrica y otros factores. Las hojas del mismo grado de marca registrada se amarran juntas en pilas y se mueven al almacén para esperar el envío.

Control de calidad

Al igual que con la madera, no existe una pieza perfecta de madera contrachapada. Todas las piezas de madera contrachapada tienen una cierta cantidad de defectos. El número y la ubicación de estos defectos determina el grado de madera contrachapada. Los estándares para contrachapados industriales y de construcción se definen en el Estándar de producto PS1 preparado por la Oficina Nacional de Estándares y la Asociación Estadounidense de Contrachapados. Los estándares para madera dura y contrachapados decorativos están definidos por ANSIIHPMA HP preparado por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares y la Asociación de Fabricantes de Madera Contrachapada. Estas normas no solo establecen los sistemas de clasificación para la madera contrachapada, sino que también especifican los criterios de construcción, rendimiento y aplicación.

El futuro

A pesar de que la madera contrachapada hace un uso bastante eficiente de los árboles, esencialmente desarmarlos y volverlos a unir en una configuración más fuerte y utilizable, todavía hay un desperdicio considerable inherente al proceso de fabricación. En la mayoría de los casos, solo alrededor del 50-75% del volumen utilizable de madera en un árbol se convierte en madera contrachapada. Para mejorar esta cifra, se están desarrollando varios productos nuevos.

Un nuevo producto se llama tabla de hebras orientadas, que se fabrica triturando todo el tronco en hebras, en lugar de pelar una chapa del tronco y desechar el núcleo. Las hebras se mezclan con un adhesivo y se comprimen en capas con el grano corriendo en una dirección. Estas capas comprimidas luego se orientan en ángulos rectos entre sí, como madera contrachapada, y se unen entre sí. El tablero de fibra orientada es tan fuerte como el contrachapado y cuesta un poco menos.