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  • 2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      La materia que nos brinda la naturaleza tiene múltiples formas y es abundante. El hombre, a lo largo de su historia, ha sido capaz de extraerla y convertirla en materiales útiles para su actividad diaria. Observa a tu alrededor y podrás distinguir una infinidad de materiales que constituyen los objetos que empleas a diario.

      En esta unidad vas a estudiar...

      • Materiales y materias primas
      • Propiedades de los materiales
      • Las herramientas
      • La madera
      • Propiedades de la madera
      • Presentación de las maderas
      • Derivados de la madera a partir de celulosa
      • Uniones
      • Herramientas para el trabajo con madera

       

      Hacer muebles con madera de palés

      • En una sociedad tan industrializada como en la que vivimos, la explotación de los recursos naturales está agotando el planeta. Bosques enteros están siendo talados para cubrir la creciente demanda de papel, madera y otros derivados, con consecuencias en el equilibrio de los ecosistemas, en la flora y la fauna, en el suelo y, también, en la atmósfera.
      • Por todas estas razones, la reutilización y el reciclado de madera se convierten en una buena solución para evitar, o al menos reducir, parte del impacto que ejercen la obtención, el uso y el desecho de la madera sobre el medio ambiente. Muchos diseñadores de muebles han apostado por el empleo de la madera procedente de palés.
      • Un palé es una estructura plana constituida por maderas transversales y paralelas que se usa como plataforma para soportar cargas, de forma que el conjunto de palé y carga es movido a la vez al colocarlo en camiones o depositarlo en el suelo, sin que la carga sufra contacto alguno con los medios de transporte. Su madera es ligera, blanda y se trabaja con facilidad. Muchos muebles se construyen con los tablones que constituyen un palé de forma individual o empleando el propio palé como elemento plano.

       

       

       

      ¿Qué sabes sobre los materiales?

      1. Piensa en los materiales de los que están hechos los objetos que llevas a diario al colegio o al instituto. Haz una lista de cuatro materiales distintos y de los objetos que los contienen.

      1. ¿Cuántos materiales de los de la lista anterior se encuentran de forma natural en tu comunidad autónoma? ¿Cuántos de los objetos manufacturados proceden de nuestro país?

      1. ¿Qué herramientas conoces? ¿Sabes cómo manejarlas para no tener accidentes?

      1. Seguro que en tu casa hay varios objetos hechos de madera. Aunque todas las maderas puedan parecerte iguales, en realidad no lo son. ¿Conoces las diferencias entre las maderas naturales y las artificiales?

       

      1. ¿Qué procedimientos se te ocurren para unir dos trozos de madera? ¿Qué herramientas y materiales necesitas para ello?

       

       

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      1 Materiales y materias primas

      1.1 La selección de materiales

      Cualquier proceso de resolución tecnológica conlleva responder a una serie de preguntas. Según se respondan, la solución irá tomando forma. Así, durante el proceso aparecerán preguntas sobre los materiales similares a las siguientes:

      • El tipo de materiales: ¿Qué materiales vamos a usar? ¿Deben ser naturales o artificiales?
      • Sus funciones: ¿Qué función principal han de cumplir? ¿Tienen que aportar solución a alguna otra función, como, por ejemplo, la estética?
      • Su durabilidad: ¿Qué tiempo ha de durar la solución?
      • El coste económico: ¿De qué presupuesto disponemos?
      • Los tipos de elementos adicionales que hay que aportar: ¿Qué herramientas se deben utilizar? ¿Se necesitan elementos de unión?
      • Las técnicas de trabajo a emplear: ¿Conocemos o podemos conocer en un tiempo razonable las técnicas de trabajo con los materiales y las herramientas a nuestra disposición?

      1.2 Las materias primas

      Las materias primas son los productos extraídos directamente de la naturaleza. Su procedencia puede ser vegetal, animal o mineral. También se consideran materias primas el aire y el agua, imprescindibles para los cultivos y la vida en general, así como el petróleo y el gas natural, cuyo origen es fósil.

      MATERIAS PRIMAS

      1.3 Materiales naturales y transformados

      A las materias primas, también denominadas materiales naturales en bruto, se les aplican procesos industriales para convertirlas en materiales transformados. Estos se emplearán para fabricar otros objetos más complejos; por ejemplo, la madera de los árboles se transforma en tableros para construir muebles.

      Una vez procesados, los materiales se pueden clasificar en artificiales y sintéticos. Los materiales artificiales están compuestos de otros más simples que se encuentran en la naturaleza. Los materiales sintéticos se obtienen a partir de los artificiales y no se encuentran en la naturaleza.

      Un producto tecnológico es un objeto construido a partir de materiales, diseñado por el ser humano para cubrir una necesidad.

      EL CELULOIDE

      Hacia la mitad del siglo xix, las existencias de marfil estaban en un proceso de escasez, y los fabricantes de bolas de billar, objetos fabricados con este material, ofrecieron, mediante un concurso público, diez mil dólares a aquel que pudiera fabricar las bolas de billar con algún material sustitutivo. El premio lo ganó John W. Hyatt, quien presentó una forma endurecida de nitrocelulosa, que denominó celuloide.

      El celuloide, en forma de película, fue muy utilizado en la industria del cine. Dejó de utilizarse para este fin en 1940, debido, sobre todo, a que era un material altamente inflamable.

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. ¿Crees que podemos utilizar las materias primas directamente o necesitan algún tipo de transformación antes de hacerlo?

      1. Clasifica los siguientes elementos según sean materias primas, materiales o productos:

        madera, chaqueta, vidrio, trigo, arena, plástico, pan, persiana, ventana, lana, harina, petróleo, tablón, estantería, ovillo.

      1. Supón que tienes que resolver el problema de llevar todos tus instrumentos y útiles de escritura y dibujo al colegio o al instituto.

      a) Piensa al menos dos soluciones distintas. Dibuja un croquis de ambas. Recuerda que el croquis debe incluir las medidas.

      b) Indica qué materiales usarías en cada caso. ¿Son los mismos? Explica brevemente por qué has usado esos materiales y no otros (disponibilidad, precio, tacto, color, etc.).

      c) El cierre es uno de los puntos clave para evitar que tus instrumentos se caigan y se deterioren. ¿Qué método de cierre has escogido para cada uno de tus diseños?

      d) Describe los pros y los contras que tiene cada una de tus soluciones. ¿Qué podrías hacer para mejorarlas?

       

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      2 Propiedades de los materiales

      Las propiedades de los materiales son aquellas cualidades que poseen y que determinan su comportamiento ante acciones externas, pero también son las características que determinan la percepción que tienen nuestros sentidos de ellos.

      Hay muchas propiedades y distintas formas de clasificarlas. En las siguientes tablas puedes ver propiedades que se utilizan coloquialmente como sinónimos, pero que tienen significados muy distintos entre sí cuando nos referimos a los materiales.

      2.1 Propiedades mecánicas

      Son aquellas propiedades que están relacionadas con el comportamiento del material frente a los esfuerzos y las cargas.

       
      Propiedades y definición Ejemplo Propiedades y definición Ejemplo

      Dureza

      Oposición de un cuerpo a ser penetrado o rayado por otro.

      Fragilidad

      Capacidad de un objeto para romperse fácilmente sin sufrir apenas deformaciones.

      Resistencia mecánica

      Capacidad de los cuerpos de resistir las fuerzas que se les aplican sin romperse o modificar su forma.

      Elasticidad

      Capacidad de un material de recuperar su forma original tras sufrir deformaciones ocasionadas por fuerzas externas después de cesar estas fuerzas.

      Tenacidad

      Oposición de un cuerpo a ser modificado, deformado o roto.

      Plasticidad

      Capacidad de un cuerpo de deformarse permanentemente al exceder su límite elástico, pero sin llegar a romperse.

       

      2.2 Propiedades térmicas

      Son aquellas propiedades que indican cómo se comporta el material frente al calor.

       
      Propiedades y definición Ejemplo Propiedades y definición Ejemplo

      Dilatación

      Es el aumento de tamaño que sufre un cuerpo al incrementar su temperatura.

      Conductividad térmica

      Capacidad de conducir el calor.

      2.2 Propiedades ecológicas

      Son aquellas propiedades que nos informan sobre el impacto que tiene el material sobre el ambiente.

       
      Propiedades y definición Ejemplo Propiedades y definición Ejemplo

      Toxicidad

      Grado de efectividad de un veneno o toxina.

      Reciclabilidad

      Capacidad de un material para ser utilizado de nuevo para el mismo fin con el que se creó u otro distinto.

      Ecotoxicidad

      Grado de los efectos tóxicos de un contaminante sobre un ecosistema.

      Biodegradabilidad

      Capacidad de un material de descomponerse por medios naturales.

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Analiza. En la actualidad, el etiquetado de los productos que compramos debe llevar impresas las propiedades ecológicas. Analiza los envases de varios de ellos:

      a) Anota el producto, copia los símbolos e indica su significado.

      b) ¿Son iguales, parecidos o distintos los símbolos que has anotado?

      c) Hay elementos comunes en el lenguaje simbólico (color, forma...); descúbrelos y crea tus propios símbolos de biodegradabilidad, reciclabilidad y toxicidad.

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      3 Las herramientas

      3.1 Las primeras herramientas del ser humano

      El ser humano utilizó sus manos como herramientas durante muchos siglos, hasta que la capacidad de abstracción de su cerebro le impulsó a emplear palos y piedras para potenciar los efectos de sus acciones.

      Los útiles más primitivos no tenían mango, sino que se usaban directamente agarrándolos con la mano, y eran seleccionados según la forma y el tamaño que la erosión natural les había dado.

      Cuando nuestros antepasados aprendieron a tallar la piedra, dependieron únicamente de la consecución del material apropiado para lograr las herramientas que necesitaban.

      Durante el Paleolítico inferior, las herramientas de piedra fueron simples cantos toscamente tallados: precursores de mazos, hachas y picos. En el Paleolítico medio, las herramientas fueron más cortantes y punzantes, incluyendo raederas, puntas de lanza, buriles y raspadores. Ya en el Paleolítico superior, las hojas se hicieron todavía más precisas y también fabricaron herramientas de asta y hueso, como agujas y arpones.

      LAS HERRAMIENTAS EN LA PREHISTORIA

       

      HERRAMIENTAS PARA EL TRABAJO MANUAL

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. En tu opinión, ¿qué ventajas supuso añadir un mango a las herramientas?

       

      1. Imagina que volvieras a la Edad de Piedra y tuvieras que organizar el trabajo de tu tribu para conseguir los materiales y las herramientas que necesitaseis para sobrevivir.

      a) ¿Qué actividades seríais capaces de realizar en esa época?

      b) ¿Qué útiles y herramientas tendríais que construir y para qué?

      3.2¿Qué es una herramienta?

      Existe una amplísima variedad de herramientas adaptadas a las más diversas actividades. Tienen muchas funciones distintas, desde amplificar la potencia de las manos hasta protegerlas del contacto directo con elementos y productos peligrosos.

      Se puede decir que una herramienta es un objeto diseñado para facilitar la realización de trabajos y de tareas mecánicas.

      Tanta es la importancia de las herramientas en el desarrollo y en la evolución de las diferentes culturas humanas que la palabra «herramienta» ha trascendido en nuestros días su significado aplicado a objetos físicos, para utilizarse también referido a programas informáticos.

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Completa el gráfico sobre herramientas en tu cuaderno. Añade aquellas que conozcas y no aparezcan en él; puedes crear nuevas categorías partiendo del nodo central.

      1. Define, de forma breve, cada uno de los grupos de herramientas que aparecen en el mapa mental de esta página.

      3.3 Las máquinas herramienta

      Según el Museo de la Máquina Herramienta, de Elgoibar, Gipuzkoa: «Durante siglos la herramienta fue la prolongación de la mano del hombre, hasta la aparición de la máquina, que le ayudó en la utilización de la herramienta».

      Así, se emplea el término «máquina herramienta» para designar complejas herramientas cuya fuente de energía no procede del movimiento de las manos o, en general, del cuerpo humano. Esta definición incluye las actuales herramientas eléctricas portátiles, aunque normalmente se aplica a pesadas máquinas, como los tornos o las
      grandes prensas mecánicas. Hoy día, es la electricidad la forma de energía que mueve preferentemente estas máquinas, pero se podría usar cualquier otra fuente. Otra característica que define las máquinas herramienta es que el operario no maneja directamente el útil que realiza el trabajo, sino que debe colocar el material sobre el que se va a trabajar, ajustar la herramienta y ponerla en marcha.

      El control de las máquinas puede realizarse por medio de botones, palancas o volantes, aunque en modelos más sofisticados puede ser automático, por ejemplo mediante ordenador; en este último caso, estaríamos refiriéndonos a una máquina de control numérico.

      Las máquinas herramienta se emplean en la fabricación precisa de productos o de piezas de productos. Su empleo en producción de grandes series garantiza que las piezas obtenidas serán idénticas (dentro de los parámetros de tolerancia). Pueden trabajar sobre diversos materiales, aunque su imagen se asocia sobre todo al trabajo
      con metales.

      Es posible asegurar que nuestra sociedad moderna no podría disponer de tantos y tan variados objetos tecnológicos, desde los satélites espaciales a los relojes de pulsera, sin la existencia de las máquinas herramienta.

      TOLERANCIA

      La tolerancia es un concepto que, desde el punto de vista técnico, indica el margen de permisividad en las medidas. Por ejemplo, cuando un diseñador indica que en una determinada pieza se ha de realizar un taladro con un diámetro de 8 milímetros y con una tolerancia de 1 milímetro, significará que el trabajo será aceptable cuando el taladro realizado tenga cualquier medida entre 7 y 9 milímetros.

       

       

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. ¿Qué otras fuentes de energía anteriores a la electricidad empleó el ser humano en el pasado para mover sus máquinas?

        Escribe por lo menos tres y un ejemplo de máquina movida por cada una de ellas.

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      4 La madera

      Los seres humanos llevan miles de años aprovechando la abundancia y variedad de maderas a su alcance para construir todo tipo de objetos, desde herramientas hasta viviendas.

      La madera es el material fibroso del que se componen los árboles. Está formada principalmente por dos sustancias: la celulosa (fibra natural que constituye las paredes de las células vegetales) y la lignina (que mantiene la celulosa unida, confiriéndole dureza y rigidez al árbol).

      4.1 Las partes del tronco

      El tronco es la parte del árbol más empleada y de mayor aprovechamiento para los trabajos tecnológicos. Hacen falta muchos pasos para transformar el tronco de un árbol en un objeto tecnológico, como un mueble.

      Si hacemos un corte perpendicular al tronco de un árbol, podemos distinguir las partes en que se divide.

      LAS PARTES DEL TRONCO DE UN ÁRBOL

      Contenido...

       

      4.2 Tipos de maderas

      Según el tipo de árbol del que proceden, las maderas naturales se pueden clasificar en:

      • Frondosas. Se obtienen a partir de árboles poco resinosos, de textura fibrosa, frecuentemente de hoja caduca y maderas de una amplia gama de colores, durezas y tonalidades. Muchas variedades soportan bien las inclemencias meteorológicas, lo que las hace muy adecuadas para mobiliario de jardín. Entre ellas se cuentan la teca, el ébano y la caoba. En nuestras latitudes, algunas de las frondosas de madera dura más conocidas son el roble, el haya y el olivo, mientras que entre las de madera blanda, cabría destacar el chopo.
      • Resinosas. Habitualmente proceden de árboles de hoja perenne, productores de resina, de madera blanca o de colores claros y, en general, de poca dureza. Predominan en zonas frías, en ambos hemisferios, suelen ser fáciles de trabajar y son las únicas válidas para obtener madera laminada. La familia de árboles más importante de esta variedad es la formada por las coníferas, siendo sus representantes más conocidos pinos y abetos. Entre las coníferas de madera dura destacan los cipreses.

      4.3 La obtención de la madera

      Para obtener madera, es necesario talar árboles. Para evitar deforestaciones y talas indiscriminadas, esta actividad está actualmente regulada por los gobiernos y solo se autoriza llevarla a cabo en determinados bosques a empresas que deben reforestar amplias zonas de las que posteriormente se abastecerán. Los árboles se talan cuando han alcanzado su madurez.

      Hasta lograr que el material pueda ser usado para la construcción de objetos, hay que seguir varios pasos.

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Busca información sobre árboles singulares (el más alto, el más ancho, el más viejo...), averigua dónde están situados y las características del lugar: clima, humedad, temperatura, tipo de terreno, etc.

      OBTENCIÓN DE LA MADERA

      Por medio de hachas o sierras mecánicas se corta el tronco y se eliminan ramas y raíces. En algunas ocasiones se aprovecha para realizar el descortezado del árbol tras la poda.

      Desde los bosques hasta los aserraderos, se traslada en camiones o siguiendo el curso de un río, dependiendo del terreno y la orografía, la infraestructura de transporte y la distancia al aserradero.

       

      Si el árbol no ha sido descortezado en el bosque, será lo primero que se le haga. Después, se cortará siguiendo una técnica u otra, en función de la forma que se quiera obtener: tableros, chapas, listones.

      Eliminar la savia del interior de la madera. Se ordenan las maderas de forma que circule el aire entre ellas. Se puede seguir un proceso de secado natural o acelerarlo por medios artificiales como la aplicación de calor o de productos químicos.

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Fíjate en los árboles que hay en el camino al colegio o al instituto. ¿Cuáles son más abundantes, los frondosos o los resinosos? ¿Qué características te lo han indicado?

      1.  Escribe los nombres de las especies de árboles más frecuentes en tu provincia. ¿Son especies autóctonas o se han introducido desde otros países? ¿Por qué se introdujeron?
      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      5 Propiedades de la madera

      Hay tantos tipos de maderas como árboles, lo que quiere decir que existe una amplia variedad donde elegir. Como material tecnológico, una primera clasificación de las maderas es, según su dureza, en duras y blandas, pero también interesan otras propiedades.

      DUREZA

      Resistencia a ser penetrada y rayada por otros cuerpos. Comparada con otros materiales, la madera es blanda y se raya con facilidad, aunque existen diferentes niveles de dureza, esto es, hay maderas más duras que otras. En general, cuanto más oscura es la madera, más dura resulta ser.

       

      AISLAMIENTO TÉRMICO Y ELÉCTRICO

      La madera es un buen aislante. Presenta una gran oposición al paso del calor y la electricidad.

       

      FLEXIBILIDAD

      Capacidad para ser deformada en el sentido de las fibras sin romperse. La madera es flexible, comparada con otros materiales, aunque hay maderas más flexibles que otras.

       

      DENSIDAD

      Relación entre la masa y el volumen del material. En general, la madera es poco densa y tiene una relación resistencia/ peso que la hace muy apropiada para su uso en construcción.

       

      HIGROSCOPICIDAD

      Capacidad de absorber o ceder humedad. Esta propiedad afecta al volumen y al peso de la pieza. La madera absorbe con facilidad la humedad del ambiente.

       

      CONDUCTIVIDAD ACÚSTICA

      Debido a su baja densidad y su elevada elasticidad, la madera conduce muy bien el sonido. Estas dos propiedades la hacen muy adecuada para construir instrumentos musicales.

       

      HENDIBILIDAD

      Facilidad para abrirse en el sentido longitudinal de las fibras.

       

      TENACIDAD

      Es muy resistente a la rotura por golpes.

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. No todas las partes del tronco tienen la misma densidad. ¿Qué partes crees que son más densas y por qué?

      1. La madera de balsa se caracteriza por ser la menos densa que se conoce. ¿Qué otras propiedades consideras que debe tener?

       

      1.  ¿A través de qué propiedad se explica por qué la madera flota en el agua?

       

      1.  Aunque en la actualidad los mangos de muchos utensilios de cocina se fabrican con plástico, durante años la madera ha sido el material predominante. ¿Qué propiedad hace a la madera adecuada para este uso? ¿Por qué crees que ha sido sustituida por el plástico?

       

      1. Atendiendo a la propiedad de la flexibilidad, ¿qué madera emplearías para fabricar un arco? ¿Y un tablero para un pequeño puente?

       

       

      1. Busca las propiedades que hacen de las siguientes maderas algunas de las más utilizadas: castaño, caoba, cerezo, fresno, haya, nogal, olivo, pino, roble y teca. ¿Cuáles son los usos a los que se destinan (mobiliario, construcción de estructuras, forrar suelos o paredes, etc.)?

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      6 Presentación de las maderas

      6.1 Maderas naturales

      La madera natural puede ser aserrada de diferentes formas para obtener piezas que serán utilizadas en la construcción de objetos. Algunas de las presentaciones o formas comerciales más comunes son:

      • Listones. Piezas de sección cuadrada, rectangular o circular. Su grosor es variable. Se emplean para maquetas, remates o soportes de cajones.
      • Molduras o perfiles. Piezas similares a los listones, de formas más complejas. Se emplean en decoración.
      • Tablas y tablones. Empleadas en construcción y en la industria del mueble.
      • Vigas. Empleadas como elemento estructural en construcción. Su uso se está reduciendo, siendo sustituidas por el hormigón.
      • Tableros. Piezas de gran superficie que se obtienen ensamblando varias tablas por el canto. Se emplean en la industria del mueble y en decoración.
      • Láminas o chapas. Piezas delgadas usadas para forrar superficies.

      FORMAS COMERCIALES DE LA MADERA NATURAL

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Con ayuda de las ilustraciones superiores, indica las diferencias entre las tablas, los tablones, las vigas y los tableros.

      1. Observa en la imagen cómo se ha cortado el tronco para obtener tablas y listones. ¿Por qué crees que se ha utilizado el duramen para hacer tablas y la médula para listones?

      6.2 Maderas prefabricadas

      En ocasiones es necesario disponer de tableros de madera de dimensiones difíciles de obtener a partir de piezas naturales. Existen distintos modos de salvar esta dificultad, como convertir los troncos en delgadas láminas o astillas y aprovecharlos para construir tableros artificiales.

      Las principales propiedades de los prefabricados de madera son:

      • Son más uniformes, no tienen nudos o vetas.
      • Al no tener vetas ni nudos, se deforman menos.
      • Están disponibles en diversos acabados; imitando madera natural, piedra; en una amplia gama de colores lisos, con brillo, etc.
      • Pueden tener tratamientos antiparasitarios (hongos e insectos) y antihumedad.
      • Aprovechan la madera de árboles cuya calidad no los hace adecuados para el aserrado.
      • Tienen medidas estándares, con grosores que van de los 2,5 mm a los 36 mm.
      • Son más baratos que la madera natural.

      PREFABRICADOS
      DE MADERA

      De arriba a abajo, tablero contrachapado, tablero aglomerado y tablero de fibras.

       

       

      Presentaciones comerciales

      Los prefabricados de madera se emplean sobre todo en la construcción de objetos como muebles, puertas, estanterías, etc. a precios sensiblemente inferiores que los de la madera natural. Las presentaciones más empleadas son las siguientes:

      • Tableros contrachapados. Formados a partir de un número impar de láminas encoladas, de entre 0,5 y 3 mm de espesor. Se disponen de forma que las fibras de los tableros consecutivos queden perpendiculares, haciendo que el producto final sea más resistente a las deformaciones.
      • Tableros aglomerados. Se fabrican a partir de virutas y restos de madera encolados y prensados. Se les conoce también como tableros de partículas.
      • Tableros de fibras. Se consiguen por reducción de la madera hasta las fibras que la forman.

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Haz un diagrama que te ayude a distinguir las diferencias entre maderas naturales y artificiales, comparando las ventajas y los inconvenientes de cada una.

      1. ¿De qué está compuesto el tablero aglomerado? ¿En qué tipo de muebles se suele emplear? Pon un ejemplo, indicando las partes hechas de aglomerado.

       

      1. ¿En qué se diferencian un tablero aglomerado y uno de fibras?

       

      1. Localiza un almacén de maderas o una tienda de bricolaje cerca de tu casa.

      a) Observa y consulta las diferentes presentaciones de listones de madera y tableros contrachapados.

      b) Anota las dimensiones de las presentaciones de ambos productos. ¿Están disponibles en cualquier tamaño o hay unas medidas estándares?

      c) ¿Por qué crees que estos productos se comercializan con estas medidas?

      1. Describe el proceso que aparece en la figura:

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      7 Derivados de la madera a partir de celulosa

      La celulosa es el principal componente de las paredes celulares de árboles y otras plantas. Se encuentra en forma de fibras cuyas dimensiones varían de una planta a otra. Su principal uso es la fabricación de papel y cartón

      7.1 Papel

      El proceso de fabricación de papel apenas ha variado desde que fue desarrollado en China, aproximadamente en el siglo I a. C. El papel resultó más económico y fácil de fabricar que los materiales usados hasta entonces, pergamino y papiro, de producción mucho más limitada y costosa.

      La producción de papel consta de dos grandes fases: la elaboración de la pasta de celulosa y la fabricación del papel, cada una con varios pasos, tal y como puede verse en la figura inferior.

      7.2 Cartón

      El cartón se forma por varias capas de papel superpuestas, lo que le confiere mayor grosor, dureza y resistencia. La capa externa puede tener un tratamiento distinto para lograr un brillo o una impresión más llamativa; la técnica empleada con más frecuencia es el estucado. El principal uso del cartón es en embalajes y envases.

      EL CORCHO

      El corcho es también un derivado de la madera. Es un tejido vegetal extraído de la corteza del alcornoque; está formado por células muertas que protegen las zonas vivas del árbol. Es flexible e impermeable.

      FABRICACIÓN ARTESANAL DE PAPEL

      1. Prepara una rejilla de malla fina de acero o plástico. Móntala sobre un marco de madera con las dimensiones del tamaño de papel que quieras conseguir. Para fijar la malla al marco, solo hay que graparla.
         
      2. Ahora prepara la mezcla con trozos de papel desechado del menor tamaño posible. Échalos en una cubeta de agua y déjalos medio día. Da vueltas a la mezcla de vez en cuando, con ayuda de una cuchara de madera, para hacer que el papel se deshaga y forme una pasta uniforme o tritúralos con una batidora.
         
      3. Poniendo un recipiente debajo, vierte la pasta sobre la rejilla de forma homogénea y espera a que escurra la mayor parte del agua. Deposita la lámina de pasta de papel sobre una bayeta, pon otra bayeta encima y continúa formando una pila de capas de pasta y bayetas hasta tener todas las hojas que quieras preparar. Coloca la pila entre dos tableros y prénsala con ayuda de sargentos o poniendo objetos pesados sobre ella.

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Crea tu propio diagrama con los pasos de la fabricación de papel. Incluye una breve descripción de cada paso.

      1. Anota una lista de al menos cinco objetos cotidianos hechos de papel.

       

      1. Ya conoces diferentes presentaciones de papel. Haz un listado con todas las que conoces junto con sus características.

       

      1.  ¿Qué crees que es más ecológico: el uso de libros electrónicos o el de libros en papel? Busca argumentos y justifica tu respuesta.

       

      1.  Analiza un envase de cartón. Por ejemplo, una caja.

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      8 Herramientas para el trabajo con madera

      8.1 Herramientas de corte

      SIERRAS Y SERRUCHOS

      Serrucho. Es la herramienta general para realizar cortes en la madera. Su corte es poco preciso, ya que la hoja es muy flexible y cimbrea.

      Sierra de costilla. Lleva una pieza metálica en forma de U en el borde superior, llamada costilla, que facilita los cortes rectos. Para cortes «cortos» y precisos. Si el corte es largo, la costilla puede entorpecer la labor al tropezar con la madera.

       

      SEGUETAS

      Segueta. Se compone de un mango y un arco al que se atornilla una hoja metálica o pelo. Dependiendo del número de dientes y del grosor de la hoja se podrán hacer cortes de mayor precisión. Hay una amplia gama de arcos de distintas longitudes.

      Los pelos redondos permiten hacer cortes curvados, mientras que los pelos planos solo están indicados para cortes rectos.

      Los dientes deben montarse hacia delante y el pelo ha de quedar tenso para evitar que se parta con facilidad.

      Sierra de arco. Herramienta muy versátil para cortes en madera o metal. Se emplea para el corte preciso de listones, en el que apenas se desprende serrín o virutas ni se astilla la madera. La pieza a cortar ha de ser de poco grosor o tropezará el arco.

       

      MÁQUINAS HERRAMIENTA

      Sierra circular. Para cortes rectos. El corte puede producir astillado si el disco no está bien afilado, tiene un número reducido de dientes o se corta a pocas revoluciones.

      Sierra de calar. Para cortes rectos y curvados. Corte más lento que el de la sierra circular. Tiende a astillar el material.

       

      8.2 Herramientas de percusión

      Existe una amplia variedad de martillos, pero si nos fijamos, todos coinciden en tener al menos un lado de la cabeza diseñado para golpear y otro con una forma especial específica para el trabajo para el que se diseñó.

      MARTILLOS

      Martillo de peña. Para trabajos comunes. Utilizado en tapicería o modelismo, se fabrica en diversos tamaños.

      Martillo de orejas. El lado plano se emplea para clavar clavos y las orejas o uñas para desclavarlos.

      MAZOS

      Mazos de nailon y de goma. Se emplean en trabajos delicados con metales y madera, para evitar marcas profundas o daños en la superficie de los materiales
      golpeados.

       

      8.3 Herramientas de montaje

      LLAVES

      Llaves de boca fija
      Llaves ajustables

       

      DESTORNILLADORES

      Destornillador de punta plana
      Destornillador de estrella
      Destornillador automático
      Destornillador eléctrico
      Puntas para destornillador de punta intercambiable

       

      8.4 Herramientas de remoción y ajuste

      REBAJAR

      Garlopa o cepillo. Herramienta de ajuste que consiste en una hoja afilada de acero y un soporte del mismo ancho con la parte inferior perfectamente lisa. La hoja asoma ligeramente para arrancar virutas del material. Hay que mantener la hoja bien afilada y regulada de forma que asome lo justo por la ranura (durmiente), para que las virutas sean delgadas y uniformes.

      Existen garlopas de diversos tamaños para rebajar piezas de madera más o menos grandes y poder realizar trabajos más detallados.

      Formones, gubias y escoplos. Herramientas para realizar cortes, muescas, rebajes y trabajos artesanos artísticos. El formón y el escoplo tienen la punta con filo biselado, mientras que las gubias lo tienen curvado y es más delgado. Para algunos trabajos se necesita golpearlos con un mazo o martillo para penetrar en el material.

      Escofinas. Herramienta de acero parecida a la lima, aunque con dientes de mayor tamaño, que sirve para desbastar la madera eliminando el material sobrante. Los rebajes son más toscos que los que se consiguen con la lima debido al tamaño de los dientes.

      Limas y escofinas se presentan con distintos tamaños y secciones, pensados para rebajar en plano o en curva. No se deben usar limas con la madera porque los dientes se embazan con el serrín.

       

      PERFORAR

      Barrenas. Se emplean para hacer taladros poco profundos y de pequeño grosor.

      Brocas. Son herramientas cilíndricas que se acoplan al extremo de una taladradora o berbiquí para hacer taladros en el material.

       

      AJUSTAR

      Lijas. Son un accesorio que ayuda en el ajuste fino de las superficies, eliminando pequeñas imperfecciones. Están hechas de una hoja de papel a la que se adhieren materiales abrasivos.

       

      MÁQUINAS HERRAMIENTA

      Torno. Es una máquina herramienta empleada para obtener piezas en forma de figura de revolución, como el cono o el cilindro.

      Taladradora. Máquina a la que se le acopla una broca para hacer perforaciones circulares. La elección del tipo de broca dependerá del trabajo que se vaya a acometer.

       

      Cepillo eléctrico. Presenta algunas ventajas frente al manual, como la posibilidad de acoplar un aspirador que recoja la viruta o una regulación más fina de las cuchillas.

      Fresadora. Esta herramienta permite conseguir formas complejas gracias al uso de distintos filos (fresas) y a la posibilidad de orientar la máquina o la pieza en diversos ángulos.

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. ¿Cómo se deben montar los pelos de segueta atendiendo a sus dientes? Haz un dibujo aclaratorio.

      1. ¿Para qué se utilizan las limas y las escofinas? ¿En qué se diferencian?

       

      1. Diseña una estantería sencilla para tu dormitorio; debe tener dos baldas y estar cerrada por los lados para evitar que se caigan los objetos que vayas a colocar sobre ella. Supón que dispones de un tablero estándar de 19 mm de espesor para tu proyecto. Debes aportar:

      a) Croquis con las medidas (puedes inspirarte en las instrucciones de montaje de muebles prefabricados).

      b) Dibujo de cómo cortarías las piezas necesarias del tablero. Debes colocarlas de manera que aproveches el material al máximo.

      c) Materiales y herramientas necesarios para montarlos.

      d) Ideas de cómo fijarías la estantería a la pared.

      e) El tipo de unión que emplearás: fija o desmontable, encolada, clavada o atornillada.

      f) Supón que es obligatorio usar tornillos de ensamblar, haz una lista de las herramientas necesarias para poder montarlos.

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      9 Uniones

      Las uniones o ensambles nos permiten montar distintas piezas de madera para lograr que formen el objeto que queremos construir.

      9.1 Uniones fijas

      Las uniones fijas están pensadas para permanecer estables en el tiempo. Con este fin, muchas de ellas se encolan o se clavan, por lo que, si se quiere desmontar la unión, hay que hacerlo con mucho cuidado para evitar que se rompa alguna de sus partes.

      Uniones encoladas

      El material más usado en la actualidad para encolar piezas de madera es la cola vinílica, fácil de reconocer por su color blanco. Esta cola se disuelve en agua, por lo que solo es adecuada para muebles de interior.
      Para maderas en exteriores se usa el cemento de contacto, elaborado a base de resinas sintéticas.

      Unión con espigas o clavijas

      Las espigas son pequeñas piezas de madera dura, de forma cilíndrica y con estrías. Tras encolarlas, las espigas se insertan en los taladros que previamente habremos practicado en las partes que queremos ensamblar. Los taladros se hacen con una broca del mismo grosor que las espigas.

      UNIONES MÁS HABITUALES ENTRE TABLEROS

       

      Uniones clavadas

      Los clavos son objetos metálicos (generalmente de acero), largos, delgados y acabados en punta.

      Podemos clasificar los clavos en comunes y para acabados.

      Los clavos comunes tienen cabezas grandes y se emplean en trabajos de ensamble, en los que no importa que la cabeza quede a la vista.

      Los clavos para acabados tienen cabezas un poco mayores que el grosor de su tallo. Tras clavarlos con el martillo, se apoya un botador o punzón sobre su cabeza y se introducen un poco más en la madera, de modo que apenas quedan visibles. Se acaban de ocultar aplicando un poco de cera sobre la cabeza, antes de barnizar la madera.

      TIPOS DE CLAVOS

      De cabeza perdida
      De cabeza plana
      Puntilla sin cabeza
      Chincheta
      Grapa

       

      ELEMENTOS DESMONTABLES

       

      COMPRENDE, PIENSA, INVESTIGA...

      1. Fíjate en las uniones de los muebles de madera de tu casa, en especial de las sillas y mesas. ¿Qué tipos de uniones emplean?

      1. Si tuvieras que decidir el tipo de unión para una silla, ¿cuál recomendarías?

       

      1.  Compara. En tu opinión, ¿qué ventajas e inconvenientes presentan los tornillos de ensamblar frente a los clavos? ¿Por qué los taladros deben ser más finos que los tornillos que se van a utilizar?

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      Aplica lo aprendido

       Haz tu propio mapa mental

      Hacer tu propio mapa mental es una forma divertida de estudiar y ayudarte a lograr los mejores resultados en los exámenes. Más abajo tienes uno de ejemplo, pero no se trata de copiar, sino de crear el tuyo propio a partir de tus conocimientos y la información que puedas encontrar. Recuerda:

      a) Ten a mano el libro de texto, revistas, catálogos y resto de información.

      b) Si puedes, consulta con algún experto en el tema y toma notas.

      c) Pon en el centro el motivo del mapa.

      d) Haz dibujos, caricaturas y emplea palabras clave o frases muy cortas.

      e) Usa distintos colores para las ramas que vayan saliendo. 

       

       

      Utiliza las TIC

      1. Si aún no lo has hecho, descarga de Internet e instala el programa de dibujo vectorial Inkscape (http://www.inkscape.org). Practica su uso dibujando cuatro de las herramientas manuales que hemos descrito durante el desarrollo de esta unidad.
         
      2. Localiza sobre un mapamundi las siguientes maderas: balsa, ébano, secuoya, haya, roble, olivo, abeto.
         
      3. Elabora tu propio fichero de herramientas empleando textos combinados con imágenes.

      INKSCAPE

      Inkscape es un magnífico programa de dibujo vectorial. Se trata de software libre, por lo que podemos descargarlo e instalarlo sin obligación de pagar licencias de uso. No obstante, los autores del proyecto admiten donativos para ayudar al mantenimiento del equipo informático preciso para llevar a cabo su labor desinteresada.

       

       Investiga sobre el terreno

      Busca información acerca de los distintos tipos de sierras: el material para el que están diseñadas, paso, dentado ondulado, dentado alternado, etc. Para ello, lo mejor es acudir a un almacén de herramientas, a un centro de bricolaje o a una ferretería. Seguro que alguien del personal del departamento de herramientas estará encantado de responder a tus preguntas.

      Prepara un guion con lo que quieres preguntar y presenta a tu clase un informe con los datos recogidos.

       Actúa como ingeniero

      Las herramientas para el trabajo con madera son eficaces y precisas, pero en ocasiones pueden resultar peligrosas. Repasa las normas de seguridad haciendo en tu cuaderno una tabla con las herramientas que hemos visto, e indica los riesgos y precauciones que debes tomar. Se te propone un modelo y un ejemplo, pero puedes adaptarlo.

      Herramienta
      Martillo
      Riesgo
      Golpes en las manos
      Proyección de esquirlas al golpear
      Medidas preventivas
      Usar los equipos de protección individual
      Mantener la herramienta limpia, para evitar que resbale
      Revisar que la cabeza esté bien fija al mango antes de usarlo

      EEQUIPO DE
      PROTECCIÓN INDIVIDUAL

       

       

       Innovación técnica

      La palabra «reutilización» se asocia normalmente con la recuperación de materiales para destinarlos a otros fines. Este es el caso de un carpintero inventor español que ha diseñado una bicicleta con un cuadro hecho de un tipo de madera que se emplea en la construcción. El carpintero Aitzol Tellería observó que con el tipo de producto que se obtenía por superposición de finas láminas de madera o microlaminación de piezas de madera de fresno, las características de resistencia mecánica mejoraban cuanto más fino era el espesor de las láminas.

      Así, desarrolló una serie de piezas huecas a base de láminas de alrededor de un milímetro de espesor hasta dar forma al cuadro de una bicicleta, cuyas propiedades mecánicas eran similares a los materiales metálicos comunes o la misma fibra de carbono empleada en este tipo de cuadros, pero cuyo peso oscila entre 2,3 kg y 1,4 kg.

      1. ¿Por qué crees que se ha empleado madera de fresno?

      1. ¿Te parece que la microlaminación podría mejorar incluso las características de flexibilidad de la estructura de madera de la bicicleta?

      1. Busca información acerca del precio de este tipo de bicicletas. ¿Te parece justificado?

      1. ¿Qué opinión te merece, desde el punto de vista ecológico, la fabricación de bicicletas de madera?

      1. ¿Qué son los bosques explotados de forma racional?

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      Proyecto de aula

       La caja acústica

      ¿En qué consiste?

      ¿Has escuchado cómo suena una guitarra o un violín cuando se pulsan las cuerdas? El sonido procede de su vibración, pero se amplifica gracias a la caja de resonancia de estos instrumentos. De hecho, los instrumentos de cuerda son huecos y su interior actúa para aumentar la intensidad del sonido que produce.

       Materiales y herramientas

      Para construir una caja acústica del tamaño que quieras, necesitas los siguientes materiales:

      • Tablero de contrachapado de entre 5 y 8 milímetros de espesor.
      • Cola blanca de carpintero.
      • Listoncillo de madera blanda de sección cuadrada de 10 × 10 milímetros.
      • Hilos de diferentes materials, como hilo de nailon, hilo de pescar, hilo de costura, gomas elásticas, etc.
      • Cuatro tornillos rosca madera de 10 milímetros de longitud máxima.
      • Compás de marcado.
      • Segueta con pelo.
      • Pistola termofusible.

       Proceso de construcción

      1. Marca y corta seis piezas cuadradas o rectangulares del tablero de contrachapado con las medidas adecuadas para formar un cubo o un prisma.
         
      2. Sierra un círculo interior en la pieza que servirá de tapa.
         
      3. Equipa la tapa con dos tacos de madera en los que antes habrás enroscado cuatro tornillos en cada uno equidistantes entre sí.
         
      4. Sitúa ambos tacos en extremos opuestos del círculo cortando la tapa.
         
      5. Ensambla todas las piezas.
         
      6. Por último, tensa cuatro hilos diferentes entre cada par de tornillos opuestos y sella las aristas.

      2. Materiales tecnológicos, herramientas y madera
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      Comprueba cómo progresas

      1. Es habitual la división de las primeras edades de la prehistoria según el material empleado por los seres humanos para la construcción de sus herramientas: Edad de Piedra, del Cobre, del Bronce y del Hierro. Siguiendo con esta tónica, el uso generalizado de metales más ligeros y metaloides podría llevarnos a bautizar los siglos XX y XXI como la Edad del Aluminio, aunque el auge de la tecnología electrónica inclina a otros autores por el nombre de Edad del Silicio.

      a) Realiza en tu cuaderno una línea de tiempo en la que aparezcan las edades prehistóricas y la época actual. Anota las principales herramientas usadas en cada época y las mejoras en la tecnología que implicaron el cambio de edad.

      b) Haz un listado de inventos y objetos que tengan aluminio como uno de sus componentes principales. Haz lo mismo con el silicio. ¿Crees que está clara la posibilidad de bautizar la época actual como Edad del Aluminio o Edad del Silicio? ¿Qué nombre elegirías tú y por qué?

      1. Hay diversas técnicas de aserrado. De los distintos cortes que aparecen en la figura, ¿cuál crees que aprovecha más el material?

      1. Realiza un glosario de términos de tecnología relacionados con la madera entresacados de la unidad.

      1. Averigua qué objetos de tu casa están hechos de madera natural y cuáles a partir de prefabricados. Haz una lista ordenándolos por estancias (cocina, salón, dormitorios).

      1. Explica por qué se usan prefabricados en lugar de madera natural. ¿Podrías explicar algún criterio que aconseje el uso de prefabricados frente a la madera natural?

      1. Organiza, en forma de diagrama de bloques, el proceso que se sigue para fabricar tableros de madera desde el momento de la tala.

      1. ¿Por qué crees que no se emplean maderas artificiales para fabricar objetos como instrumentos musicales, mangos de herramientas o cucharas de cocina?

      1. Dibuja el corte del tronco de un árbol, identifica sus partes y explica de qué depende el número de anillos que tiene.

      1. Diseña una mesa de estudio de madera. Haz el croquis (no olvides las medidas), la lista de materiales y herramientas necesarios, especificando el tipo de madera y los ensambles necesarios.

      1. Describe un tipo de unión de maderas que no se haya explicado en la unidad. Haz un dibujo, explica su uso y con qué herramientas crees que se ha podido fabricar.

      1. Trabaja en pequeños grupos. Haz un mural con las herramientas para trabajar madera. Busca catálogos de ferreterías o centros de bricolaje para conseguir fotografías. También podéis optar por dibujar vosotros mismos las herramientas, escribir su nombre y una breve descripción de su uso.

      1. Selecciona los elementos de protección que tendrías que usar para construir una mesa si usas sierra eléctrica, martillo y destornillador.

      Haz un muestrario de distintos tipos de papel y cartón de uso habitual. Recorta cuadrados de 5 cm de lado de los diferentes tipos de papel que uses en casa y en el instituto. Puedes hacer tu muestrario sobre diversas páginas de una libreta o en un mural de cartulina.

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