Por el Dr. Fred M. Lamb
¡Crees que estás estresado! Mire lo que está pasando con la madera estos días. Si su suministro de madera no es aceptable, pruebe estas soluciones para un inventario de madera sin estrés.
El alivio eficaz de las tensiones en la madera es más importante hoy que hace 10 o 15 años debido al cambio en dos situaciones fundamentales. Primero está la madera misma. La madera de hoy es más propensa al estrés.
En segundo lugar, nuestros molinos de desbaste con desgarro en grupo son tales que incluso una pequeña cantidad de tensión tiende a crear graves problemas de procesamiento. El resultado final es que para muchas aplicaciones y muchos esquemas de procesamiento, el material debe estar prácticamente libre de tensiones.
Stress Versus Moisture
La tensión en la madera provoca deformaciones o distorsiones de las piezas durante el procesamiento. La mejor guía para determinar si la deformación en una pieza de madera es causada por estrés o por un cambio en el contenido de humedad es determinar cuándo ocurrió la deformación por primera vez. Si la deformación se produjo justo al final del proceso de mecanizado (cepilladora, fresadora, sierra circular, etc.), entonces se debe a estrés. Si ocurrió una hora, un día o una semana después, entonces la deformación fue causada por un cambio en el contenido de humedad. Las tensiones aparecen inmediatamente después del mecanizado.
How much stress?
Aunque varía según la especie, en general, el material que se ha secado en horno verde tiende a desarrollar la mayor cantidad de tensiones. El material bien secado al aire (es decir, con un contenido de humedad inferior al 30 por ciento) tenderá a sufrir menos tensión. La diferencia es que en un jardín seco al aire, periódicamente se acumula una pequeña cantidad de humedad en la superficie de la madera.
What types of stresses?
En general, la situación anterior se refiere a tensiones de cementación o transversales, que se consideran tensiones de secado tradicionales. Estas tensiones se producen debido a la forma en que la humedad se mueve durante el secado (desde el interior de la madera hacia el exterior), la forma en que se seca la madera (desde el exterior hacia el interior) y las contracciones diferenciales asociadas con las direcciones radial, tangencial y longitudinal.
Estos tres factores juntos crean un patrón de tensiones que ocurren en la madera al final del secado, es decir, compresión en la corteza y tensión en el núcleo. Este patrón de tensiones es el fenómeno llamado endurecimiento.
En los sistemas de procesamiento de madera actuales, y con la calidad intrínseca y la madera de menor calidad actuales, las tensiones longitudinales son un tema tan importante como las tensiones tradicionales de cementación. Dependiendo de la especie, las tensiones longitudinales son una combinación de tensiones de secado longitudinales, tensiones de madera juvenil, tensiones de crecimiento y tensiones de reacción de la madera.
Procedures for Conditioning Lumber
El propósito del acondicionamiento es eliminar las tensiones de endurecimiento o secado transversal y minimizar las tensiones longitudinales. Los procedimientos son los siguientes:
- Comience el acondicionamiento cuando el tablero de muestra más húmedo alcance el contenido de humedad objetivo (es decir, al final de la ecualización).
- Establezca el EMC (contenido de humedad de equilibrio) en el horno al contenido de humedad objetivo más un 4 por ciento. Por ejemplo, si el contenido de humedad objetivo fuera del 7 por ciento, entonces la EMC de acondicionamiento sería del 11 por ciento. Usted elegiría las temperaturas de bulbo seco y húmedo apropiadas para lograr un 11 por ciento de EMC en el horno. (Nota:
si las tensiones longitudinales son un problema, intente utilizar una EMC de objetivo más 4,5 o incluso objetivo más 5).
- Detener el acondicionamiento cuando las muestras de la prueba de estrés no muestren estrés. Generalmente, para madera de 4/4, debería tomar entre seis y 18 horas acondicionar la madera, según la especie y el horno. Si la madera 4/4 tarda más de 24 horas, probablemente tenga problemas con el hardware (horno o equipo).
- Cortar tanto el test de punta para tensiones de cementación como el test de dedo para tensiones longitudinales.
Las muestras de prueba de cementación cubren todo el ancho del tablero, todo el espesor del tablero y una pulgada a lo largo del tablero. La muestra se gira sobre la testa y las puntas se cortan de la superficie de la testa (Figura 1).
Las muestras de prueba de tensión longitudinal se cortan en todo el espesor del tablero, aproximadamente 11/2 pulgadas o más a lo ancho del tablero y aproximadamente 15 pulgadas a lo largo del tablero. Necesita un par de estas muestras cada vez, ya que hay dos pruebas diferentes. Para la primera prueba, se hacen cortes finos con sierra de cinta a lo ancho de una pieza. Las líneas de corte corren aproximadamente 12 pulgadas a lo largo de la pieza. En esta prueba, las líneas de corte de la sierra son perpendiculares a la superficie original del tablero. Para la segunda prueba, se hacen cortes finos con sierra de cinta a través del espesor de la otra pieza. Nuevamente, las líneas de corte corren aproximadamente 12 pulgadas a lo largo. En esta prueba, las líneas de corte de la sierra son paralelas a la superficie original del tablero (Figura 2).
El acondicionamiento se completa cuando no hay tensiones de cementación o las tensiones se eliminan a un nivel aceptable. Figura 2. Pruebas de tensión longitudinal. La muestra superior muestra cierta tensión longitudinal a través del espesor. Las tres muestras inferiores muestran poca o ninguna tensión longitudinal a lo ancho.
Some Operational Considerations
Las tensiones se alivian más rápidamente y de manera más completa si los ajustes de bulbo seco y bulbo húmedo se alcanzan rápidamente y se mantienen de manera precisa y consistente. Cuanto más se tarde en alcanzar los puntos de ajuste, mayor será la fluctuación en los ajustes; y cuanto menos precisos sean los ajustes, más difícil será eliminar las tensiones, especialmente las tensiones longitudinales.
La ecualización adecuada es imprescindible para un acondicionamiento adecuado. Es difícil eliminar toda la tensión de la madera con alto contenido de humedad o de la madera con el núcleo húmedo.
Cuanto mayor sea la temperatura de bulbo seco, mejor será el acondicionamiento. Sin embargo, esto puede tener un impacto en otras cuestiones (color y maquinabilidad).
Si el vapor está demasiado caliente o hay demasiada condensación en las paredes y el suelo (por lo tanto, se recupera el calor latente de vaporización), la temperatura de bulbo seco estará constantemente por encima del punto establecido. En este caso, no se conseguirá la depresión adecuada y el alivio del estrés tardará más y será menos efectivo. Intente apagar el fuego y el vapor después de igualar para permitir que la temperatura del horno baje un poco. Luego encienda solo el rociador de vapor y aumente la temperatura del bulbo húmedo. Con suerte, esto no hará que el bulbo seco supere su punto de ajuste. Luego, encienda el fuego para llevar el bulbo seco a su punto final de ajuste. Si esto no funciona y el estrés sigue siendo un problema, es posible que deba considerar un atemperador junto con algo de mantenimiento del horno o rociadores de niebla fría para el horno.
Fred M. Lamb es profesor y especialista en extensión, Departamento de Ciencias de la Madera y Productos Forestales, Brooks Forest Products Center, Virginia Tech, Blacksburg, Virginia. Puede comunicarse con el Dr. Lamb al 540-231-7256; Fax:
540-231-8868
Reimpreso con autorización de Modern Woodworking.
