El contrachapado es un material compuesto fabricado a partir de capas delgadas, o "capas", de chapa de madera que se han apilado y pegado entre sí. Es una madera industrializada de la familia de los tableros manufacturados, que incluyen el contrachapado, el tablero de fibra de densidad media (MDF), el tablero de virutas orientadas (OSB) y el tablero de partículas (o 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 . Las láminas de madera se apilan de manera que cada capa tenga su veta perpendicular a las capas adyacentes. Esta alternancia de la veta se llama veta cruzada y tiene varios beneficios importantes: reduce la tendencia de la madera a partirse cuando se clava en los bordes; reduce la hinchazón y la contracción del espesor, proporcionando una mejor estabilidad dimensional; y hace que la resistencia del panel sea consistente en todas las direcciones. Normalmente hay un número impar de capas, de modo que la lámina está equilibrada (es decir, las capas superficiales tienen sus vetas paralelas entre sí); esto reduce la deformación. Debido a que el contrachapado está unido con vetas que corren una contra la otra y con un número impar de piezas compuestas, tiene una alta rigidez perpendicular a la dirección de la veta de la capa superficial.
Los contrachapados más pequeños, más delgados y de menor calidad pueden tener solo sus capas dispuestas en ángulos rectos entre sí. Algunos productos de contrachapado de mejor calidad tienen por diseño cinco capas en pasos de 45 grados (0, 45, 90, 135 y 180 grados), lo que les otorga resistencia en múltiples ejes.
La palabra ply deriva del verbo francés plier , [1] "doblar", del verbo latino plico , del antiguo verbo griego πλέκω . [2]
Los antiguos egipcios y griegos cortaban madera fina y la pegaban en capas siguiendo la veta en direcciones perpendiculares, ya que la madera fina escaseaba. Se cree que esto se hacía únicamente con fines estéticos y económicos, pero resultó ser una gran alternativa a la madera pura, ya que reducía la flexión, lo que la convertía en un material de construcción versátil. [3]
En 1797, Samuel Bentham solicitó patentes para varias máquinas para producir chapas. En sus solicitudes de patente, describió el concepto de laminar varias capas de chapa con cola para formar una pieza más gruesa, la primera descripción de lo que ahora llamamos madera contrachapada. [4] Bentham fue un ingeniero naval británico con muchas invenciones en la construcción naval en su haber. Las chapas en la época de Bentham se cortaban en forma plana , en hendidura o en cuartos ; es decir, se cortaban a lo largo o en forma transversal al tronco manualmente en diferentes ángulos respecto de la veta y, por lo tanto, se limitaban en ancho y largo. [ cita requerida ]
Unos cincuenta años después, Immanuel Nobel , padre de Alfred Nobel , se dio cuenta de que varias capas delgadas de madera unidas entre sí serían más resistentes que una sola capa gruesa de madera. Al comprender el potencial industrial de la madera laminada, inventó el torno rotatorio . [5]
Hay pocos registros de la implementación temprana del torno rotatorio 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 de fabricación de chapas de madera con torno rotatorio en su entrada Déroulage . [6] Por lo tanto, se puede suponer que la fabricación de madera contrachapada con torno rotatorio era un proceso establecido en Francia en la década de 1860. La madera contrachapada se introdujo en los Estados Unidos en 1865 [7] y la producción industrial allí comenzó poco después. En 1928, las primeras láminas de madera contrachapada de tamaño estándar de 4 pies por 8 pies (1,22 m por 2,44 m) se introdujeron en los Estados Unidos para su uso como material de construcción general. [4]
Los artistas utilizan la madera contrachapada como soporte para sus pinturas de caballete, en lugar de los lienzos o el cartón tradicionales. Ya en 1880 se producían y vendían en Nueva York tableros para pintura al óleo confeccionados con madera contrachapada de tres capas. [8]
Se han hecho experimentos de pegado de madera contrachapada con resinas fenólicas, sobre todo en forma de solución alcohólica o polvo, que, sin embargo, no han dado la precisión suficiente en la aplicación. Hacia 1930, en la producción de madera contrachapada impermeable se empezó a utilizar un proceso seco de pegado de chapas a madera contrachapada con resina fenólica en forma de película . [9] [10]
Un panel de madera contrachapada típico tiene chapas frontales de un grado superior al de las chapas centrales. La función principal de las capas centrales es aumentar la separación entre las capas externas 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, la tensión máxima se produce en las capas más externas, una en tracción , la otra en compresión . La tensión de flexión disminuye desde el máximo en las capas frontales hasta casi cero en la capa central. La tensión de corte , por el contrario, es mayor en el centro del panel y en las fibras externas. En Europa, la madera contrachapada básica se puede dividir en tres categorías principales: contrachapado de abedul (densidad aprox.680 kg/m 3 ), madera contrachapada mixta (densidad aprox.620 kg/m 3 ) y contrachapados de coníferas (densidad 460–520 kg/m3 ) . [11]
Existen diferentes variedades de madera contrachapada para diferentes aplicaciones:
El contrachapado de madera blanda generalmente está hecho de cedro , abeto Douglas o picea , pino y abeto (conocidos colectivamente como abeto-pino-abeto o SPF) o secuoya y generalmente se utiliza para fines industriales y de construcción. [12]
La dimensión más común es de 1,2 por 2,4 metros (3 pies 11 pulgadas × 7 pies 10 pulgadas) o la dimensión imperial ligeramente más grande de 4 pies × 8 pies. Las capas varían en espesor de 1,4 mm a 4,3 mm. El número de capas, que siempre es impar, depende del espesor y el grado de la hoja. Los techos pueden utilizar el contrachapado más delgado de 16 milímetros ( 5 ⁄ 8 pulgadas). Los contrapisos tienen al menos 19 milímetros ( 3 ⁄ 4 pulgadas) de espesor, el espesor depende de la distancia entre las vigas del piso . El contrachapado para aplicaciones de pisos es a menudo machihembrado (T&G); Esto evita que una tabla se mueva hacia arriba o hacia abajo en relación con su vecina, proporcionando un piso de sensación de solidez cuando las juntas no se encuentran sobre las vigas. La madera contrachapada T&G generalmente se encuentra en el rango de 13 a 25 milímetros ( 1 ⁄2 a 1 pulgada).
El contrachapado de madera dura se fabrica a partir de madera de árboles dicotiledóneos (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 planar y resistencia al impacto, lo que lo hace especialmente adecuado para estructuras de pisos y paredes de servicio pesado. La construcción de contrachapado orientado 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. [13]
El contrachapado tropical está hecho de especies mixtas de madera dura de origen 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 a un precio superior en muchos mercados si se fabrica con altos estándares. El contrachapado tropical se usa ampliamente en el Reino Unido, Japón, Estados Unidos, Taiwán, Corea, Dubai y otros países del mundo. Se utiliza para fines de construcción en muchas regiones debido a su bajo costo. Sin embargo, los bosques de muchos países han sido sobreexplotados, incluidos Filipinas, Malasia e Indonesia, en gran parte debido a la demanda de producción y exportación de contrachapado. [14]
El contrachapado de alta resistencia, también conocido como contrachapado para aviones, se fabrica a partir de caoba, abeto y/o abedul utilizando adhesivos con una 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 , en particular el Mosquito británico multifunción . Apodado "La Maravilla de Madera", el contrachapado se utilizó para las superficies de las alas, y también para secciones planas como los mamparos y las almas de los largueros de las alas. El fuselaje tenía una rigidez excepcional gracias al "sándwich" de contrachapado de balsa adherido de su carcasa monocasco ; de sección transversal elíptica, se formó en dos mitades separadas, imagen especular, utilizando moldes curvos.
El contrachapado estructural de calidad aeronáutica se fabrica más comúnmente a partir de chapas de caoba africana, abeto o abedul que se unen entre sí en una prensa caliente sobre núcleos de madera dura de tilo o álamo o de chapas de abedul europeo en toda su extensión. El tilo es otro tipo de contrachapado de calidad aeronáutica que es más ligero y más flexible que el contrachapado de caoba y abedul, pero tiene un poco menos [ cita requerida ] de resistencia estructural. El contrachapado de calidad aeronáutica se fabrica según una serie de especificaciones, incluidas las descritas desde 1931 en las Reglas Germanischer Lloyd para la inspección y prueba de contrachapados para aeronaves y MIL-P-607, la última de las cuales exige una prueba de corte después de la inmersión en agua hirviendo durante tres horas para verificar que las cualidades adhesivas entre las capas cumplan con las especificaciones. El contrachapado de calidad aeronáutica está hecho de tres o más capas de abedul, tan delgadas como 0,40 milímetros ( 1 ⁄ 64 pulgadas) de espesor en total, y es extremadamente fuerte y ligero.
El Hércules H-4 de Howard Hughes se construyó con madera contrachapada. El avión fue construido por la Hughes Aircraft Company empleando un proceso de madera contrachapada y resina Duramold . [15] La chapa de madera especializada fue fabricada por Roddis Manufacturing en Marshfield, Wisconsin . [16]
Generalmente revestido con madera dura , que incluye 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 una gran cantidad de otras maderas duras.
El contrachapado flexible está diseñado para hacer piezas curvas, una práctica que se remonta a la década de 1850 en la fabricación de muebles. [ cita requerida ] Con un grosor de 3 ⁄ 8 pulgadas (9,5 mm), el "tablero ondulado" o "tablero flexible" de caoba de tres capas viene en láminas de 4 por 8 pies (1,2 m × 2,4 m) con una capa central muy fina de veta cruzada y dos capas exteriores más gruesas, ya sea de veta larga en la lámina o de veta cruzada. El tablero ondulado 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 utilizaban láminas de chapa de una sola capa para fabricar sombreros de estufa , por lo que el contrachapado moderno flexible a veces se conoce allí como "contrachapado para sombrereros", [ cita requerida ] aunque el material original no era estrictamente madera contrachapada, sino una sola lámina de chapa.
El contrachapado marino se fabrica a partir de chapas de núcleo y cara duraderas, con pocos defectos, por lo que dura más tiempo tanto en condiciones húmedas como mojadas y resiste la delaminación y el ataque de hongos. Su construcción es tal que se puede utilizar en entornos donde está expuesto a la humedad durante períodos prolongados. Cada chapa de madera será de maderas duras tropicales y tendrá un espacio entre núcleos insignificante, lo que limita la posibilidad de atrapar agua en el contrachapado y, por lo tanto, proporciona 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.
El contrachapado marino se puede clasificar según su conformidad con la norma BS 1088 , que es una norma británica para contrachapados marinos, y la norma IS:710 es la norma de la Oficina de Normas de la India (BIS) para contrachapados de calidad marina. Existen pocas normas internacionales para clasificar el contrachapado marino y la mayoría de ellas son voluntarias. Algunos contrachapados marinos tienen un sello de Lloyd's of London que certifica su conformidad con la norma BS 1088. Algunos contrachapados también se etiquetan en función de la madera utilizada para fabricarlos. Ejemplos de esto son el Okoumé o el Meranti .
En el Reino Unido, se pueden encontrar comerciantes de materiales de construcción que anuncian un tipo de madera contrachapada como "madera contrachapada marina" que no cumple con la norma BS 1088 ; por lo general, los anuncios en línea para estos productos incluirán una advertencia del tipo "no apto para embarcaciones".
En la India, el contrachapado marino se denomina popularmente "Kitply", en honor a la marca que popularizó el concepto de madera contrachapada marina resistente al agua en la década de 1980.
Otros tipos de madera contrachapada incluyen la madera ignífuga, la madera resistente a la humedad, la madera de malla de alambre, la madera contrachapada para señalización y la madera contrachapada tratada a presión. Sin embargo, la madera contrachapada puede tratarse con diversos productos químicos para mejorar su resistencia al fuego. Cada uno de estos productos está diseñado para satisfacer una necesidad en la industria.
El contrachapado de abedul del Báltico es un producto de una zona cercana al mar Báltico. Originalmente fabricado para ebanistas europeos, pero ahora también popular en los Estados Unidos. Es muy estable y está compuesto por un núcleo interior sin huecos de capas de abedul entrecruzadas con un adhesivo de calidad exterior. Las chapas de la cara son más gruesas que las de calidad tradicional para ebanistería.
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 procesar la madera dimensionada en un aserradero . El tronco se coloca horizontalmente y se hace girar sobre su eje largo mientras se presiona una cuchilla larga contra él, lo que hace que se desprenda una fina capa de madera (como una hoja de papel continua 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" por el que pase la chapa entre la cuchilla y la barra frontal. La barra frontal comprime parcialmente la madera a medida que se pela; controla la vibración de la cuchilla peladora; y ayuda a mantener la chapa que se está pelando con un grosor preciso. De esta manera, el tronco se pela en láminas de chapa, que luego se cortan a las dimensiones de gran tamaño deseadas, para permitir que se encojan (dependiendo de la especie de madera) cuando se sequen. Las láminas se reparan, se clasifican, se pegan y 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 1,4 MPa [200 psi]) para formar el panel de madera contrachapada. El panel se puede reparar, rellenar defectos superficiales menores, como grietas o pequeños agujeros de nudos, redimensionar, lijar o repintar de alguna otra manera, según el mercado al que esté destinado.
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La madera contrachapada para uso en interiores generalmente utiliza el pegamento de urea-formaldehído , menos costoso, que tiene una resistencia al agua limitada, mientras que la madera contrachapada para exteriores y de grado marino está diseñada para soportar la humedad y utiliza un pegamento de resorcinol-formaldehído o fenol-formaldehído resistente al agua para evitar la delaminación y mantener la resistencia en condiciones de alta humedad . [17]
Los adhesivos utilizados en la madera contrachapada se han convertido en un motivo de preocupación. Tanto el formaldehído de urea como el formaldehído de fenol son cancerígenos en concentraciones muy altas. Como resultado, muchos fabricantes están recurriendo a sistemas de pegamento con baja emisión de formaldehído, identificados con una clasificación "E". La madera contrachapada producida con "E0" tiene prácticamente cero emisiones de formaldehído. [18]
Además de la importancia que están adquiriendo los pegamentos, los propios recursos madereros se están convirtiendo en el centro de atención de los fabricantes, en parte debido a la conservación de la energía, así como a la preocupación por los recursos naturales. Existen varias certificaciones disponibles para los fabricantes que participan en estos programas. Programme 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 programas de certificación que garantizan que las prácticas de producción y construcción sean sostenibles. Muchos de estos programas ofrecen beneficios fiscales tanto al fabricante como al usuario final. [19]
El rango de espesor más comúnmente utilizado es de 1 ⁄ 8 a 3 pulgadas (3,2–76,2 mm). Los tamaños de las láminas de madera contrachapada más comúnmente utilizadas son 4 por 8 pies (1220 mm × 2440 mm) [20], que fue utilizado por primera vez por Portland Manufacturing Company, que desarrolló madera contrachapada con núcleo de chapa moderna para la Feria Mundial de Portland de 1905. Un tamaño métrico común para una lámina de madera contrachapada es 1200 × 2400 mm. 5 × 5 pies (1500 × 1500 mm) también es un tamaño europeo común para el contrachapado de abedul báltico y el contrachapado para aeronaves. [21]
Los tamaños de madera contrachapada especializada para encofrado de hormigón pueden variar de 15 ⁄ 64 a 13 ⁄ 16 pulgadas (6 a 21 mm), y existe una multitud de formatos, aunque el de 15 × 750 × 1500 mm (0,59 pulgadas × 30 × 59 pulgadas) (19/32 pulgadas × 2 pies-6 pulgadas × 4 pies-11 pulgadas) es el más comúnmente utilizado.
La madera contrachapada para aeronaves está disponible en espesores de 1 ⁄ 8 de pulgada (3 mm) (construcción de 3 capas) y más; normalmente, la madera contrachapada para aeronaves utiliza chapas de 0,5 mm (aproximadamente 1/64 de pulgada) de espesor, aunque también se utilizan chapas mucho más delgadas, como 0,1 mm, en la construcción de algunos de los paneles más delgados.
Las normas de clasificación difieren según el país de origen. Las normas más populares son la British Standard (BS) y la American Standard (ASTM). Sin embargo, Joyce (1970) enumera algunas indicaciones generales de las normas de clasificación: [22] [ página necesaria ]
El contrachapado se utiliza en muchas aplicaciones que requieren láminas de alta calidad y resistencia. En este contexto, calidad significa resistencia al agrietamiento, la rotura, la contracción, la torsión y la deformación.
El contrachapado encolado para exteriores es adecuado para su uso en exteriores, pero como la humedad afecta la resistencia de la madera, se consigue un rendimiento óptimo cuando el contenido de humedad se mantiene relativamente bajo. Las temperaturas bajo cero no afectan a las propiedades dimensionales o de resistencia del contrachapado, lo que permite algunas aplicaciones especiales.
El contrachapado también se utiliza como material de ingeniería para aplicaciones de piel estresada. [ cita requerida ] 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 contrachapado de abedul intercalado con un núcleo de balsa y usando contrachapado extensivamente para las alas. El contrachapado también se usó para los cascos de los barcos torpederos a motor (MTB) y los barcos cañoneros a motor (MGB) de quilla dura construidos por la British Power Boat Company y Vosper 's, los barcos PT estadounidenses y la lancha de desembarco Higgins fundamental para los desembarcos del Día D. Los diseñadores estadounidenses Charles y Ray Eames son conocidos por sus muebles a base de contrachapado, al igual que el arquitecto finlandés Alvar Aalto y su firma Artek , mientras que Phil Bolger ha diseñado una amplia gama de barcos construidos principalmente de contrachapado. Jack Köper, de Ciudad del Cabo, diseñó el bote de vela Dabchick, fabricado en madera contrachapada , que en 2015 todavía navegan numerosos adolescentes.[actualizar]
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La madera contrachapada se utiliza a menudo para crear superficies curvas porque se dobla fácilmente siguiendo la veta. Las rampas para patinetas suelen utilizar madera contrachapada como superficie lisa superior sobre curvas dobladas para crear transiciones que puedan simular las formas de las olas del océano.
Los usos finales típicos del contrachapado de abeto son:
Existen soluciones de revestimiento disponibles que ocultan la estructura de veta prominente del contrachapado 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:
El contrachapado de madera dura revestido con película de resina fenólica (revestido con película) se utiliza normalmente como un componente listo para instalar, por ejemplo:
El contrachapado de abedul se utiliza como material estructural en aplicaciones especiales, por ejemplo:
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:
La madera contrachapada tropical está ampliamente disponible en la región del sudeste asiático, principalmente en Malasia e Indonesia .
"MADERA CONTRACHAPADA MR BWR BWP"https://www.toshgold.in/blogs/types-of-plywood ; POR Tosh gold
