Madera contrachapada

Leña de madera blanda hecha de abeto

El principio de hacer veneers.

La madera contrachapada es un material fabricado a partir de capas finas o "capas" de chapa de madera que se pegan juntas con capas adyacentes que tienen la veta de la madera girada hasta 90 grados entre sí. Es una madera de ingeniería de la familia de tableros fabricados que incluyen tableros de fibra de densidad media (MDF), tableros de virutas orientadas (OSB) y tableros de partículas (aglomerado).

Todos los contrachapados unen láminas de resina y fibra de madera (las células de celulosa son largas, fuertes y delgadas) para formar un material compuesto. Esta alternancia del grano se llama grano cruzado y tiene varios beneficios importantes: reduce la tendencia de la madera a partirse cuando se clava en los bordes; reduce la expansión y la contracción, proporcionando una mejor estabilidad dimensional; y hace que la resistencia del panel sea uniforme en todas las direcciones. Por lo general, hay un número impar de capas, de modo que la hoja esté equilibrada, lo que reduce la deformación. Debido a que la madera contrachapada está unida con granos que corren uno contra el otro y con un número impar de partes compuestas, tiene una alta rigidez perpendicular a la dirección del grano de la capa superficial.

Los contrachapados más pequeños, delgados y de menor calidad solo pueden tener sus capas (capas) dispuestas en ángulo recto entre sí. Algunos productos de madera contrachapada de mejor calidad tienen por diseño cinco capas en pasos de 45 grados (0, 45, 90, 135 y 180 grados), lo que brinda resistencia en varios ejes.

La palabra ply deriva del verbo francés plier, "doblar", del verbo latino plico, del verbo griego antiguo πλέκω.

Historia

Los antiguos egipcios y griegos cortaban la madera finamente y la pegaban en capas con la veta en direcciones perpendiculares, ya que la madera fina escaseaba. Se cree que esto se hizo únicamente con fines estéticos y económicos, pero resultó ser una excelente alternativa a la madera pura, ya que redujo la flexibilidad, lo que la convirtió en un material de construcción versátil.

En 1797, 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. Bentham era un ingeniero naval británico con muchos inventos de construcción naval en su haber. Las chapas en la época de Bentham eran aserradas en plano, aserradas en ranura o aserradas en cuartos; es decir, cortar manualmente a lo largo o a lo ancho del tronco en diferentes ángulos con respecto a la fibra y, por lo tanto, limitar el ancho y el largo.

Unos cincuenta años después, Immanuel Nobel, padre de Alfred Nobel, se dio cuenta de que varias capas de madera más delgadas unidas serían más fuertes que una sola capa gruesa de madera. Comprendiendo el potencial industrial de la madera laminada, inventó el torno rotativo.

Hay pocos registros de la implementación temprana del torno rotativo y la posterior comercialización de la madera contrachapada tal como la conocemos hoy, pero en su edición de 1870, el diccionario francés Robert describe el proceso del torno rotativo. fabricación de chapas en su entrada Déroulage. Por lo tanto, se puede suponer que la fabricación de madera contrachapada con torno rotativo era un proceso establecido en Francia en la década de 1860. La madera contrachapada se introdujo en los Estados Unidos en 1865 y la producción industrial allí comenzó poco después. En 1928, se introdujeron en los Estados Unidos las primeras láminas de madera contrachapada de tamaño estándar de 1,22 m por 2,44 m (4 x 8 pies) para su uso como material de construcción general.

Los artistas utilizan la madera contrachapada como soporte para las pinturas de caballete en sustitución del lienzo o el cartón tradicionales. Ya en 1880 se producían y vendían en Nueva York tablas de artista listas para usar para pintar al óleo en madera contrachapada de tres capas (3 capas).

Características estructurales

Un panel de madera contrachapada típico tiene chapas frontales de una calidad superior a las chapas del núcleo. La función principal de las capas del núcleo es aumentar la separación entre las capas exteriores donde las tensiones de flexión son más altas, aumentando así la resistencia del panel a la flexión. Como resultado, los paneles más gruesos pueden abarcar mayores distancias bajo las mismas cargas. En la flexión, el esfuerzo máximo ocurre en las capas más externas, una en tensión y la otra en compresión. El esfuerzo de flexión disminuye desde el máximo en las capas frontales hasta casi cero en la capa central. El esfuerzo cortante, por el contrario, es mayor en el centro del panel y en las fibras exteriores. En Europa, el contrachapado básico se puede dividir en tres categorías principales: contrachapado de abedul (densidad aproximada 680 kg/m ³), madera contrachapada mixta (densidad aprox. 620 kg/m³ ) y contrachapados de coníferas (densidad 460–520 kg/m^{3< /sup>}).

Tipos

Contrachapado de calidad media con 'show veneer '

Placa de verter de hormigón de alta calidad en madera contrachapada

Extremadamente alta calidad de madera contrachapada Birch

Existen diferentes variedades de madera contrachapada para diferentes aplicaciones:

Madera blanda

El contrachapado de madera blanda generalmente está hecho de cedro, abeto de Douglas o abeto, pino y abeto (conocidos colectivamente como abeto-pino-abeto o SPF) o secoya y se usa generalmente para fines industriales y de construcción.

La dimensión más común es de 1,2 por 2,4 metros (3 pies 11 pulgadas × 7 pies 10 pulgadas) o la dimensión imperial un poco más grande de 4 pies × 8 pies. Las capas varían en grosor de 1,4 mm a 4,3 mm. El número de capas, que siempre es impar, depende del grosor y el grado de la hoja. El techo puede usar el más delgado de 16 milímetros (5⁄8< /span> in) madera contrachapada. Los subsuelos miden al menos 19 milímetros (3⁄4 in) de espesor, el espesor depende de la distancia entre las vigas del piso. La madera contrachapada para aplicaciones de pisos suele ser machihembrada (T&G); Esto evita que una tabla se mueva hacia arriba o hacia abajo con respecto a su vecina, proporcionando un piso de sensación sólida cuando las juntas no descansan sobre las vigas. La madera contrachapada T&G generalmente se encuentra en el rango de 13 a 25 milímetros (1⁄2 a 1 pulg.

Madera dura

El contrachapado de madera dura está hecho de madera de árboles dicotiledóneas (roble, haya y caoba) y se utiliza para usos finales exigentes. El contrachapado de madera dura se caracteriza por su excelente resistencia, rigidez, durabilidad y resistencia a la fluencia. Tiene una alta resistencia al corte plano y resistencia al impacto, lo que lo hace especialmente adecuado para estructuras de pisos y paredes de servicio pesado. La construcción de madera contrachapada orientada tiene una alta capacidad de carga de ruedas. El contrachapado de madera dura tiene una excelente dureza superficial y resistencia al daño y al desgaste.

Tropical

La madera contrachapada tropical está hecha de especies de maderas duras mixtas de madera tropical. Originario de la región asiática, ahora también se fabrica en países africanos y sudamericanos. El contrachapado tropical es superior al contrachapado de madera blanda debido a su densidad, resistencia, uniformidad de las capas y alta calidad. Por lo general, se vende con una prima en muchos mercados si se fabrica con altos estándares. El contrachapado tropical se usa ampliamente en el Reino Unido, Japón, Estados Unidos, Taiwán, Corea, Dubái y otros países del mundo. Se utiliza para fines de construcción en muchas regiones debido a su bajo costo. Sin embargo, muchos países' los bosques han sido sobreexplotados, incluidos Filipinas, Malasia e Indonesia, en gran parte debido a la demanda de producción y exportación de madera contrachapada.

Aviones

De Havilland DH-98 Mosquito fue hecho de chapas curvas y pegadas

La madera contrachapada de alta resistencia, también conocida como madera contrachapada para aviones, está hecha de caoba, pícea y/o abedul usando adhesivos con mayor resistencia al calor y la humedad. Se utilizó en la construcción de planeadores de asalto aéreo durante la Segunda Guerra Mundial y también en varios aviones de combate, sobre todo en el polivalente British Mosquito. Apodado "La maravilla de madera" Se utilizó madera contrachapada para las superficies de las alas, y también secciones planas como los mamparos y las almas de los largueros de las alas. El fuselaje tenía una rigidez excepcional gracias a la unión de capas y capas de balsa tipo 'sándwich'. de su caparazón monocasco; de sección elíptica, se formó en dos mitades especulares separadas, utilizando moldes curvos.

La madera contrachapada estructural de grado aeronáutico se fabrica comúnmente con chapas de caoba africana, abeto o abedul que se unen en una prensa caliente sobre núcleos de madera dura de tilo o álamo o chapas de abedul europeo en todas partes. El tilo es otro tipo de madera contrachapada de calidad aeronáutica que es más liviana y flexible que la madera contrachapada de caoba y abedul, pero tiene una resistencia estructural ligeramente menor. La madera contrachapada de grado aeronáutico se fabrica según una serie de especificaciones, incluidas las descritas desde 1931 en las Reglas de Germanischer Lloyd para la topografía y prueba de madera contrachapada para aeronaves y MIL-P-607, la última de las cuales requiere pruebas de corte después de la inmersión en agua hirviendo para tres horas para verificar que las cualidades adhesivas entre las capas cumplan con las especificaciones. La madera contrachapada de grado aeronáutico está hecha de tres o más capas de abedul, tan delgadas como 0,40 milímetros (1⁄64 in) de espesor en total, y es extremadamente fuerte y liviano.

Howard Hughes' H-4 Hercules fue construido de madera contrachapada. El avión fue construido por Hughes Aircraft Company empleando un proceso Duramold de madera contrachapada y resina. La chapa de madera especializada fue fabricada por Roddis Manufacturing en Marshfield, Wisconsin.

Decorativo (superpuesto)

Por lo general, frente a madera dura, como fresno, roble, roble rojo, abedul, arce, caoba, shorea (a menudo llamada lauan, meranti o caoba filipina, aunque no tiene relación con la caoba verdadera), palo de rosa, teca y un gran número de otras maderas duras.

Flexibles

El contrachapado flexible está diseñado para fabricar piezas curvas, una práctica que se remonta a la década de 1850 en la fabricación de muebles. En 3⁄8 pulgadas (9,5 mm) "tablero ondulado" grueso de caoba de tres capas o "tabla flexible" vienen en láminas de 1,2 m × 2,4 m (4 x 8 pies) con una capa central muy delgada de fibra cruzada y dos capas exteriores más gruesas, ya sea de fibra larga en la hoja o de fibra cruzada. La tabla Wiggle a menudo se pega en dos capas una vez que se forma en la curva deseada, de modo que la forma final sea rígida y resista el movimiento. A menudo, se agregan chapas de madera decorativas como capa superficial.

En el Reino Unido, en la época victoriana, se usaban láminas de chapa de una sola capa para hacer sombreros de tubo de estufa, por lo que la madera contrachapada moderna y flexible a veces se conoce allí como "capa de sombreros", aunque el material original no era estrictamente madera contrachapada, sino una sola hoja de chapa.

Marina

La madera contrachapada marina se fabrica con chapas de cara y núcleo duraderas, con pocos defectos, por lo que se desempeña por más tiempo en condiciones húmedas y mojadas y resiste la deslaminación y el ataque de hongos. Su construcción es tal que puede ser utilizado en ambientes donde esté expuesto a la humedad por largos periodos. Cada chapa de madera será de maderas duras tropicales, tendrá un espacio central insignificante, lo que limitará la posibilidad de atrapar agua en la madera contrachapada y, por lo tanto, proporcionará una unión de pegamento sólida y estable. Utiliza un pegamento exterior resistente a la intemperie y a la ebullición (WBP) similar a la mayoría de los contrachapados exteriores.

La madera contrachapada marina se puede clasificar para cumplir con BS 1088, que es un estándar británico para madera contrachapada marina e IS:710 es la Oficina de Normas Indias (BIS) para madera contrachapada de grado marino. Existen pocos estándares internacionales para la clasificación de madera contrachapada marina y la mayoría de los estándares son voluntarios. Algunas maderas contrachapadas marinas tienen un sello de Lloyd's of London que certifica que cumplen con BS 1088. Algunas maderas contrachapadas también se etiquetan según la madera utilizada para fabricarlas. Ejemplos de ello son el okoumé o el meranti.

En el Reino Unido, se pueden encontrar constructores' comerciantes que anuncian un grado de capa como "capa marina" que no se ajuste a BS 1088; por lo general, los anuncios en línea de estos productos incluirán una advertencia del tipo "no apto para la construcción de embarcaciones".

Otro

Otros tipos de madera contrachapada incluyen ignífugos, resistentes a la humedad, de malla de alambre, aptos para letreros y tratados a presión. Sin embargo, la madera contrachapada se puede tratar con varios productos químicos para mejorar la resistencia al fuego de la madera contrachapada. Cada uno de estos productos está diseñado para satisfacer una necesidad en la industria.

La madera contrachapada de abedul báltico es un producto de un área alrededor del mar Báltico. Originalmente fabricado para ebanistas europeos, pero ahora también es popular en los Estados Unidos. Es muy estable y está compuesto por un núcleo interno sin huecos de capas de abedul con bandas cruzadas con un adhesivo para exteriores. Las chapas frontales son más gruesas que la madera contrachapada tradicional para gabinetes.

Producción

Logs for plywood construction in a plywood factory

La producción de madera contrachapada requiere un buen tronco, llamado pelador, que generalmente es más recto y de mayor diámetro que el que se requiere para el procesamiento en madera dimensionada por un aserradero. El tronco se coloca horizontalmente y se gira sobre su eje largo mientras se presiona una hoja larga en él, lo que hace que se desprenda una fina capa de madera (como una hoja continua de papel de un rollo). Una barra frontal ajustable, que puede ser sólida o un rodillo, se presiona contra el tronco durante la rotación para crear un "espacio" para que la chapa pase entre la cuchilla y la barra frontal. La barra frontal comprime parcialmente la madera a medida que se pela; controla la vibración del cuchillo pelador; y ayuda a mantener la chapa que se está pelando a un espesor exacto. De esta manera, el tronco se pela en láminas de chapa, que luego se cortan en las dimensiones deseadas para permitir que se encoja (dependiendo de la especie de madera) cuando se seca. Luego, las hojas se parchan, clasifican, pegan y luego se hornean en una prensa a una temperatura de al menos 140 °C (284 °F) y a una presión de hasta 1,9 MPa (280 psi) (pero más comúnmente 200 psi) para formar el panel de madera contrachapada. Luego, el panel se puede parchar, tener defectos menores en la superficie, como grietas o pequeños orificios de nudos, redimensionarse, lijarse o reacabarse de otro modo, según el mercado al que esté destinado.

Un molino de madera contrachapada en Joensuu, Finlandia

La madera contrachapada para uso en interiores generalmente usa el pegamento de urea-formaldehído menos costoso, que tiene una resistencia limitada al agua, mientras que la madera contrachapada para exteriores y de grado marino está diseñada para resistir la humedad y usa un pegamento de resorcinol-formaldehído o fenol-formaldehído resistente al agua. para evitar la delaminación y retener la fuerza en condiciones de alta humedad.

Los adhesivos utilizados en la madera contrachapada se han convertido en un motivo de preocupación. Tanto la urea formaldehído como el fenol formaldehído son cancerígenos en concentraciones muy altas. Como resultado, muchos fabricantes están recurriendo a sistemas de pegamento con baja emisión de formaldehído, indicados con una "E" clasificación. Madera contrachapada producida a "E0" tiene efectivamente cero emisiones de formaldehído.

Además de que los pegamentos están en primer plano, los propios recursos madereros se están convirtiendo en el centro de atención de los fabricantes, debido en parte a la conservación de la energía, así como a la preocupación por los recursos naturales. Hay varias certificaciones disponibles para los fabricantes que participan en estos programas. Program for the Endorsement of Forest Certification (PEFC) Forest Stewardship Council (FSC), Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), Sustainable Forestry Initiative (SFI) y Greenguard son todos programas de certificación que garantizan que las prácticas de producción y construcción sean sostenibles. Muchos de estos programas ofrecen ventajas fiscales tanto para el fabricante como para el usuario final.

Tamaños

El rango de grosor más utilizado es de 1⁄8 a 3,0 pulgadas (3,2 a 76,2 mm). Los tamaños de las láminas de madera contrachapada más utilizadas son 4 x 8 pies (1220 x 2440 mm), que fue utilizado por primera vez por Portland Manufacturing Company, que desarrolló lo que conocemos como madera contrachapada con núcleo de chapa moderna para la Feria Mundial de Portland de 1905. Un tamaño métrico común para una hoja de madera contrachapada es 1200 x 2400 mm. 5 × 5 pies (1500 × 1500 mm) también es un tamaño europeo común para la capa de abedul báltico y la capa de aviones.

Los tamaños de madera contrachapada especializada para la formación de concreto pueden variar desde 15⁄64 a 13⁄16< /span> pulgadas (6 a 21 mm), y existe una multitud de formatos, aunque 15 × 750 × 1500 mm (0,59 pulgadas × 30 × 59 pulgadas) (19/32 pulgadas × 2 pies-6 pulgadas × 4 pies-11 pulgadas) es muy comúnmente utilizado.

La madera contrachapada para aviones está disponible en espesores de 1⁄8 pulgada (3 mm) (construcción de 3 capas) y más; normalmente, el contrachapado de aviones utiliza chapas de 0,5 mm (aproximadamente 1/64 pulg.) de espesor, aunque también se utilizan chapas mucho más finas, como 0,1 mm, en la construcción de algunos de los paneles más finos.

Calificaciones

Las reglas de clasificación difieren según el país de origen. Los estándares más populares son el Estándar Británico (BS) y el Estándar Americano (ASTM). Joyce (1970), sin embargo, enumera algunas indicaciones generales de las reglas de calificación:

Aplicaciones

La madera contrachapada se usa en muchas aplicaciones que necesitan material laminado de alta calidad y alta resistencia. Calidad en este contexto significa resistencia al agrietamiento, rotura, contracción, torsión y deformación.

La madera contrachapada encolada para exteriores es adecuada para uso en exteriores, pero debido a que la humedad afecta la resistencia de la madera, se logra un rendimiento óptimo cuando el contenido de humedad permanece relativamente bajo. Las condiciones bajo cero no afectan las propiedades dimensionales o de resistencia de la madera contrachapada, lo que hace posibles algunas aplicaciones especiales.

La madera contrachapada también se usa como material de ingeniería para aplicaciones de piel estresada. Se ha utilizado para aplicaciones marinas y de aviación desde la Segunda Guerra Mundial. El más notable es el bombardero británico de Havilland Mosquito, con un fuselaje hecho de madera contrachapada de abedul que intercala un núcleo de balsa y que usa madera contrachapada en gran medida para las alas. También se usó madera contrachapada para los cascos de los barcos torpederos a motor (MTB) y los barcos cañoneros a motor (MGB) construidos por la British Power Boat Company y Vosper's, los barcos American PT y las lanchas de desembarco Higgins, fundamentales para los desembarcos del Día D. La madera contrachapada se usa actualmente con éxito en aplicaciones de piel estresada. Los diseñadores estadounidenses Charles y Ray Eames son conocidos por sus muebles a base de madera contrachapada, al igual que el arquitecto finlandés Alvar Aalto y su firma Artek, mientras que Phil Bolger ha diseñado una amplia gama de embarcaciones construidas principalmente con madera contrachapada. Jack Köper de Ciudad del Cabo diseñó el bote de vela ligera de madera contrachapada Dabchick, que a partir de 2015 todavía es navegado por un gran número de adolescentes.

Detrola Modelo 579 (1946) radio, de madera contrachapada

La madera contrachapada se usa a menudo para crear superficies curvas porque se puede doblar fácilmente con la veta. Las rampas para patinetas a menudo utilizan madera contrachapada como superficie lisa superior sobre curvas curvas para crear una transición que puede simular las formas de las olas del océano.

Contrachapado de madera blanda

Los usos finales típicos de la madera contrachapada de abeto son:

• Pisos, paredes y techos en construcciones caseras
• Paneles de fijación de viento
• Trabajo en el cuerpo interno del vehículo
• Paquetes y cajas
• Fencing

Hay soluciones de revestimiento disponibles que enmascaran la estructura de grano prominente de la madera contrachapada de abeto. Para estos contrachapados revestidos, hay algunos usos finales en los que se necesita una resistencia razonable, pero la ligereza del abeto es una ventaja, por ejemplo:

• Paneles de cierre de hormigón
• Superficies listas para pintar para construcciones

Contrachapado de madera dura

La madera contrachapada de madera dura recubierta con película de resina fenólica (revestimiento de película) generalmente se usa como un componente listo para instalar, por ejemplo:

• Paneles en sistemas de trabajo de forma concreta
• Pisos, paredes y techos en vehículos de transporte
• Pisos de contenedores
• Pisos sometidos a desgaste pesado en diversos edificios y fábricas
• Material de andamio

("Wire" u otros estilos de impresión disponibles para una mejor tracción)

El contrachapado de abedul se utiliza como material estructural en aplicaciones especiales, por ejemplo:

• Hojas de turbina eólica
• Cajas de aislamiento para portadores de gas natural licuado (GNL)

La superficie lisa y el grosor preciso combinados con la durabilidad del material hacen que el contrachapado de abedul sea un material favorable para muchos usos finales especiales, por ejemplo:

• Altas altavoces
• Juntas de corte de matriz
• Estructura de apoyo para parquet
• Equipo de ensayo
• Mobiliario
• Firmas y vallas para exigir publicidad exterior
• Instrumentos musicales
• Equipo deportivo

Contrachapado tropical

La madera contrachapada tropical está ampliamente disponible en la región del sudeste asiático, principalmente en Malasia e Indonesia.

• Contrachapado común
• Panel de hormigón
• Base de piso
• Panel de estructura
• Container flooring
• Lamin board
• Leña de vena laminada (LVL)