Como minimizar fendas y deformaciones II

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1.¿Es posible predecir en que dirección y en qué medida puede deformarse  mi pieza de madera?

2.¿Puedo conocer cual es el riesgo de que se deforme o agriete? 

En el capitulo anterior, una serie de datos, que resumimos a continuación, permitían responder a esas dos preguntas.

En los próximos capítulos tratamos de contestar a las siguientes:

3.¿Qué maderas adecuadas para talla o tallado y escultura son más propensas a la deformación y cuales son más estables?

4.Tengo un tronco procedente de un tala ¿Cortamos tablas del tronco verde o dejamos que se seque entero?

5.Tengo una sierra mecánica, ¿cómo corto el tronco para lograr que las tablas que obtenga se deformen menos?.

6.¿Partir de tablas reducidas y obtener por encolado  un bloque mayor para tallar, permite reducir las deformaciones?

7.¿Qué efectividad tiene el polietilenglicol para reducir las deformaciones y que problemas voy a encontrar para encolar la madera y tallarla?

Hoy vamos a tratar las cuestiones 3 y 4.

Resumen del capítulo anterior

La madera toma o pierde agua con los cambios de temperatura y humedad del medio ambiente. Por ello sufre deformaciones tales como alabeos, abarquillados, curvados.

La madera viva, recién cortada tiene normalmente un 30% de humedad. Corresponde al punto de saturación de sus fibras.  

Cuando la madera se seca se contrae, siendo mayor en la dirección tangente a los anillos de crecimiento que en la dirección radial (perpendicular a los anillos) y muy pequeña en la dirección longitudinal del tronco.

Todo tablón que no pase por el centro del tronco tendrá una cara más próxima a el (cara derecha).  La más alejada, (cara izquierda) tiende a contraerse de forma cóncava.

Si se conoce la temperatura y humedad media del aire del lugar donde almacenamos la madera podemos mediante una lista conocer la humedad de equilibrio que alcanzará. 

Si las condiciones de temperatura y humedad del medio cambian, la madera va a necesitar 6 meses por cada cm de espesor para alcanzar en toda su masa la nueva humedad de equilibrio. Rápidas variaciones del clima sólo van a afectar a unos pocos milímetros de la superficie de la madera.

Si cambia el entorno de forma constante y prolongada y la nueva humedad de equilibrio es diferente en 4 puntos o más, el riesgo de deformación es grave.

Los secaderos industriales, como solución general,  entregan madera con una humedad del 13% si se destina a exteriores y del  8% si ha de permanecer en el interior de las viviendas.

En un mapa podemos recoger las capitales de provincia que por su evolución anual de temperatura y humedad presentan mayor riesgo de deformación. Hay que tener en cuenta que los valores de la capital no representan a la provincia, y que dentro de ella existen microclimas locales que alteran el nvel de riesgo indicado en el gráfico orientativo.

La variación de humedad es menor en las zonas verdes, seguida de las amarillas y naranjas. En las zonas geográficas consideradas como de riesgo alto (rosado) o muy alto (rojo) tendremos que tomar precauciones. 

Imaginemos un pino Soria que se destina a Valencia capital. La humedad  de equilibrio oscila entre el 13% en verano y el 14% en invierno. La madera deberá secarse hasta el 13,5%. La humedad de equilibrio le llevará a la madera 0,5 puntos por arriba o por abajo. Las deformaciones serán muy pequeñas. Si va destinada a Guadalajara, la humedad de equilibrio oscila del 8% en verano al 18% en invierno. Aunque se seque a un 13%, la variación en el año será de 5 puntos por arriba y por abajo. Tendremos movimientos importantes de la madera.

A lo anterior hay que añadir:

Con el secado natural, al aire, de un tronco verde, es muy difícil bajar la humedad de la madera por debajo del 14-18%.

Si introducimos esta madera en el taller, la calefacción o el aire acondicionado generan humedad baja y temperatura alta. La humedad de equilibrio de la madera puede ser del  7 al 8%. El riesgo de deformación es muy alto.

La madera en fase de sorción de humedad posee una humedad de equilbrio menor que en la fase de desorción o pérdida de humedad. Si una madera se seca por debajo de la humedad que le corresponde a su trabajo tendrá más estabilidad que si se seca por encima de esa humedad de trabajo.

Una madera secada en horno al 8% va a captar agua si la colocamos en un sótano frío y algo húmedo. La deformación debida a la rehidratación, (dilatación) es menor que la merma producida en el secado y baja cuanto más abajo se haya secado la madera. A esta propiedad se la llama inercia higroscópica. 

Tercera pregunta: ¿Qué maderas adecuadas para talla o tallado y escultura son más propensas a la deformación y cuales son más estables?

Para responder a esta pregunta los ingenieros han establecido un parámetro llamado coeficiente de contracción. Basta con medirlo en diferentes especies para disponer de una tabla comparativa.

La contracción total es el porcentaje de pérdida de cotas que experimenta una pieza de madera al pasar de su punto de saturación de fibras a su estado anhidro.

El coeficiente de contracción unitario es el porcentaje de pérdida de cotas que experimenta en cada una de las direcciones consideradas, al bajar un 1% su humedad por debajo del punto de saturación de su fibra.

Los coeficientes unitarios permiten saber cuanto se va a contraer nuestra pieza. En dirección tangencial tenemos los valores de Cct para Haya (0,38), Tilo (0,25) y Caoba de Honduras (0,23).

Partimos de una pieza de 100 mm (Dh=100 mm) entre caras y queremos saber la contracción (mayor), tangencial, cuando la introducimos en el interior, pasando de un 20% de humedad al 8% (Hh-Ho=12) en un caso y del 12% al 8% (Hh-Ho=4) en el segundo caso

Cct= 100.(Dh-Do)/Dh.(Hh-Ho)

Despejando Do=[100-(Hh-Ho).Cct].Dh/100

 

Coeficientes de anisotropía, (definido como el cociente Ct/Cr), mayores de 2,2 unidos a anisotropías absolutas (definido como Ct-Cr) superiores al 3%, producen un riesgo no despeciable de deformación por atejado.

Dicho de otra forma, las maderas con relación entre contracciones totales superior a 2 se dice que tienen mucha tendencia a atejar. Las maderas con relación inferior a 1,7 se dice que no atejan. Atejar equivale a curvarse o abarquillarse.

Debe evitarse el uso de maderas con altos coeficientes de contracción unitario y elevado riesgo de atejamiento Cct y Ccr muy distintos, en las zonas geográficas consideradas como de riesgo alto o muy alto

Entre las más nobles, de dureza no excesiva, tendríamos la Caoba y el Tilo, como aquellas especies más estables. Aliso, Nogal, Castaño y Tejo entre las especies europeas, serían las siguientes menos deformables .

Roble, Olmo, Ciprés, Pino silvestre, Cerezo serían bastante deformables y Abedul y Haya serían las más nerviosas y por ello menos recomendables.

Tallamadera.com sigue recopilando valores, con la intención de realizar la mayor y más completa lista de maderas utilizadas para tallar en ambos lados del Atlántico.

 

Cuarta pregunta: ¿Cortamos tablas de nuestro tronco verde o dejamos que se seque entero?

El valor del coeficiente de contracción de la madera va a darnos pistas sobre la forma de proceder. 

 

Mirando en la lista anterior, donde se recogen las contracciones y densidad de 40 especies, podemos ver que aquellas que entran en la franja verde no van a presentar excesivos problemas para que procedamos al secado del tronco completo, y que aquellas que aparecen en la franja naranja deben despiezarse. El despiece también acelera el proceso de secado. En la extensa zona intermedia vamos a tener variabilidad que se complica con las diferentes condiciones climáticas de nuestro entorno.

Si colocamos la madera en un ambiente saturado de humedad, las fibras, microfibras que componen la pared celular se saturan. Cuando eso ocurre medimos en la madera un 30% de humedad. Para aumentar esa humedad hay que sumergirla en agua.

Expuesta a un ambiente más seco del 30% la madera más externa tiende a contraerse mientras que la del interior no. La parte externa comprime o aprisiona a la interior. Esta que es rígida opone resistencia a ser deformada y somete a la parte exterior a tracción. La madera resiste muy mal la tracción perpendicular a la fibra. La madera se rompe apareciendo rajas denominadas fendas de secado.

En la fotografía se muestran las casi inevitables fendas de secado en la madera de almendro, (prunus dulcis). Las grietas de la albura acaban internándose en el duramen de color más oscuro. La albura externa tiene un contenido mucho más alto de agua que el duramen interno, se seca más rápido y se contrae más.

 

La zona del corte tiene las fibras al aire mientras la corteza protege de la evaporación las paredes laterales. Hay que esperar grietas en los extremos cortados del tronco y tener presente que probablemente deberá eliminarse una parte de los extremos. 

Aquellos que partan de madera natural deberán proceder al secado, al aire, de la misma. Es un secado natural que debe ser lento.

Al no poder actuar sobre la temperatura, ni sobre la humedad ni presión atmosférica, el sistema se basa en favorecer la circulación del aire.

La madera debe apilarse de forma que las corrientes de aire dominantes, la atraviesen perpendicularmente.

Deben separarse convenientemente los diferentes pisos de tablas con rastreles o listones hechos con el mismo tipo de madera a apilar y de espesor similar al de las tablas a apilar o al menos no mucho más duros para evitar marcas.

Se colocará el primer rastrel  a ras del extremo de las tablas y los siguientes serán paralelos al primero y separados 20 veces el grosor de los tablones. Si son de 2 cm de espesor, se colocarán cada 40 cms. Insistimos la corriente de aire debe pasar por estos espacios perpendiculares al eje de los tablones a secar.

Lo mejor es cortar el árbol o la rama en invierno cuando contiene menos agua y savia. El nivel de savia del árbol, como la marea se ve influida por la gravedad de la luna.

Se recomienda cortar los árboles de hoja perenne, (pino, encina) durante la luna nueva y en luna vieja (menguante, la última de la serie), los de hoja caduca.

 

Se puede secar el tronco completo, pero algunas especies no soportan la contracción de la albura y es preferible extraerla dejando sólo el duramen. Por otro lado corteza y albura pueden contener xilófagos.

En general es preferible partir el tronco longitudinalmente por la mitad o en cuartos.

Quita la corteza porque frena la pérdida de agua de los lados.

Sella los extremos con cera de parafina derretida, goma laca, barniz o sellador comercial.

Vigila los extremos y vuelve a sellarlos si aparecen síntomas de agrietamiento.

Colócalos separados del suelo 30 a 50 cms, sobre listones para que circule el aire. Mantenlo protegido de la lluvia, el viento excesivo, heladas y la luz solar directa y atmósferas secas como una calefacción.

Para pequeñas piezas una buena forma de retrasar el secado es colocarlas dentro de una bolsa de plástico pero hay que evitar la excesiva condensación y en tal caso abrir algún agujero.

Hay que tener en cuenta que un espesor de 10 cms de una madera de frondosa necesita unos 4 años para secarse por este método. Se suele calcular 6 meses por cada cm de espesor.  La velocidad de secado varia con la especie, (poro más grande o más pequeño) y con el ambiente de almacenamiento. Por eso es preferible usar una muestra pequeña de por ejemplo 2 cms de espesor e ir controlando cuanto tarda en secarse  hasta la humedad de equilibrio de esa zona. Normalmente por este método natural es muy difícil bajar de una humedad de la madera por debajo de un 14-18%  Si tarda 6 meses, 5 veces ese espesor (10 cms) significarán 30 meses, (2,5 años).

 

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