materiales para el diseño: maderas v.2014
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Descripción de los tipos de madera a la venta en México para el diseño de productos. Tecnología de Materiales para el Diseño.TRANSCRIPT
MaderasAlberto Rosa Sierra, Dr. Ing.
Francisco J. González Madariaga, Dr. Ing.
La madera es un material anisotrópico, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol.
Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año, formando anillos, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.
Isotropía Anisotropía
Isotropía, es la característica de los cuerpos cuyas propiedades físicas no dependen de la dirección en que son examinadas. Es decir, se refiere al hecho de que ciertas magnitudes vectoriales conmensurables, dan resultados idénticos con independencia de la dirección escogida para dicha medida. Cuando una determinada magnitud no presenta isotropía se dice que presenta anisotropía.
MaterialTimeline
From pre-historic times to the present National Academy of Engineering (US) and‘Lightness: The Inevitable Renaissance of Minimum Energy Structures’Ed van Hinte & Adriaan Beukers010 Uitgeverij, 1998
Source:
70 — INGREDIENTS NO. 2 INGREDIENTS NO. 2 — 71
Línea de tiempo de
uso de los materiales
De la prehistoria al presente
Metales
Madera
Otros naturales
Cerámicos
Vidrio
Plásticos
Composites
Importancia relativa
Fuente: Academia Nacional de Ingeniería (US)
Traducción: Alberto Rosa Sierra, CA_381, UdeG
Herramientas
de piedra
Terracota
Arcilla
Primeros textiles
Herramientas
de pedernal
Anzuelos
de hueso
Grasa
animal
Cobre
Latón
Oro
Loza de barro
500,000 AC 5000 AC 1000 AC 0 1000 1500
Carpintería
Concreto
Seda
Níquel
Bronce
Aceites
vegetales
Papiro
Cáñamo
Vidrio Hierro
Hule natural
Ladrillo
Chapa
Acero Carbón
Vidrio soplado
Pergamino
Plomo
Papel
Imanes
Porcelana
Mercurio
PetróleoLoza de China Yeso
Platino
Tungsteno
Molibdeno
1975 20001950192519001800
Grafito
Magnesio
Zirconia
Aluminio
TriplayCemento
Portland
Electromagnetos
Caucho vulcanizado
Plástico
sintético
Titanio
Baquelita
Fibra
sintética
Acero
inoxidable
Vidrio de
borosilicato
Caucho sintético
Poliestireno (PS)
Polietileno (PE)
Poliamida (PA)
Fibra de Vidrio
Super-aleaciones
basadas en Níquel
Poliesteres (PE)
PET
Acrílico
Aramidas
Siliconas
HDPE
Triplay
curvado
Plástico biodegradable
Plástico de
almidón (PLA)
Transistor molecular
Piel sintética
Nanotecnología
Imanes de tierras raras
SuperconductoresPoliuretano (PU)
Polipropileno
ABS
Aleaciones de
metales amorfos
Aleación NiTi
Vidrio flotado
Fibra de Ca
Cristal
de Silicio
Línea de tiempo de usode los Materiales
DENDROLOGIA- Serie didáctica
5 - ESTRUCTURA DE LA MADERA DE CONIFERAS.
Las Gimnospermas difieren botánica y estructuralmente de las Angiospermas..
El leño de las Gimnospermas (coníferas) es homogéneo, y el de las Latifoliadas
es heterogéneo.
En el leño de las Coníferas se encuentran los siguientes elementos es-
tructurales (Gráfico 13): 1- TRAQUEIDAS AXIALES
2- PARENQUIMA VERTICAL O AXIAL
3- TRAQUEIDAS RADIALES
4- PARENQUIMA TRANSVERSAL- RADIOS
5- CELULAS EPITELIALES
6- CANALES RESINIFEROS
7- TRAQUEIDAS EN SERIES AXIALES Canal resinífero
Leño tardío
Leño temprano
Radio
leñoso Traqueidas
Gráfico 13.- Aspecto microscópico tridimensional de la madera de Coníferas.
34
Fraxinus excelsior (Fresno)
Tejo, 27 anillos anuales
albura
duramen
médula
corteza
Tablas
Tablón
Listón
Polín
Cubicación de la madera
Corteza
Corcho
• Ligereza: se debe a que el 88% de su volumen es aire, lo que se traduce en una densidad baja.
• Elasticidad: la elasticidad es la capacidad de recuperar el volumen inicial tras sufrir una deformación que justifica, entre otras, su utilización como en tapamiento. El corcho puede comprimirse hasta casi la mitad de su longitud sin perder ninguna flexibilidad, y recupera su forma y volumen en cuanto deja de presionarse.
• Coeficiente de rozamiento elevado: la superficie del corcho queda tapizada por microventosas que le permiten una gran adherencia y dificultan su deslizamiento.
• Impermeabilidad: la difusión de líquidos y gases a través del corcho es muy difícil, gracias a la suberina y a los ceroides presentes en las paredes de sus células, el corcho es prácticamente impermeable a líquidos y gases. Su resistencia a la humedad le permite envejecer sin deteriorarse, de ahí que varias ánforas de vino halladas dentro del mar conservasen su cierre de corcho en perfectas condiciones.
• Fácilmente manejable: modificado artificialmente el contenido en agua del corcho, mediante hervido por ejemplo, se facilitan los procesos industriales, principalmente los de corte, al volverse más blando y elástico.
• Bajo contenido en agua: la humedad de equilibrio del corcho con el ambiente, una vez eliminada la raspa, no supera el 9% de su peso, siendo normalmente del 6%. Esta baja humedad hace imposible la proliferación de microorganismos.
• Aislante térmico: la función natural del corcho es proteger las partes vivas del árbol que lo genera. Su estructura alveolar (impidiendo circular el aire), el bajo contenido en agua y la falta de conductividad de sus compuestos le permite cumplir su función de aislante de forma efectiva. Presenta una resistencia al paso del calor treinta veces superior a la del hormigón.
Es el único material en la naturaleza que tiene un coeficiente de Poisson igual a cero
El coeficiente de Poisson es una constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento de sección de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de estiramiento
Tipos de madera nativas de México
CeibaAmapola
Palo mulatoCedro
JolmashtéFalso guanacaste
PinoAguacate
ÁlamoCasuarina
CaobaChicharra
Encino rojoHaya
Chicozapote
Maca blancaLiquidámbar
CedrilloAmargosoMagnoliaFresno
Encino escobilloCasalcahuite
Cabeza de micoJobilloTzalamCuerillo
MachicheZapote amarillo
Paque
Especies comerciales en México
• Madera maciza: Pino, Caoba, Cedro, Arce, Poplar, Jocha, Mascarei (Ecu), Caobilla, Sande (Col), Roble, Encino, Okume, Banak; Peruanas: Cumala, Lupuna,Utucaro, Requia, Meranti.
• Triplay: Pino blanco nacional, Pino amarillo, Caobilla, Abedul, Cedro rojo, Arauco chileno, Encino, Ceiba, Jocha, Sande, OSB (Oriented strand board)
• MDF: Natural, Okume, Encino, Maple, Melaminizado
• Aglomerado
Algunos tipos de maderas
Teca
Tectona grandisBurma, Tailandia
Durabilidad: Muy durableDensidad: 660 kg/m3
Procesabilidad: MediaAplicaciones: Mobiliario, resiste a los aceites
Poplar
Liriodendron tapforeNorteamérica
Durabilidad: Poco durableDensidad: 510 kg/m3
Procesabilidad: MediaAplicaciones: Mobiliario, excelente parapinturas, muy sensible a la humedad
Abeto
Pseudotsuga menziesiiNorteamérica
Durabilidad: ModeradaDensidad: 530 kg/m3
Procesabilidad: BuenaAplicaciones: Mobiliario, construcción, evitar contacto con clavos
Pino
Pinus strobus/palustrisNorteamérica
Durabilidad: ModeradaDensidad: 420-590 kg/m3
Procesabilidad: BuenaAplicaciones: Mobiliario, construcción
Fresno
Fraxinus americanaNorteamérica
Durabilidad: PocaDensidad: 560 kg/m3
Procesabilidad: BuenaAplicaciones: Mobiliario en especies de baja densidad
Cerezo
Prunus serontinaNorteamérica
Durabilidad: ModeradaDensidad: 580 kg/m3
Procesabilidad: BuenaAplicaciones: Mobiliario, se ennegrece si no se recubre con anti-UV
Ebano
Diospyros ebenumAfrica
Durabilidad: AltaDensidad: 1000 kg/m3
Procesabilidad: DifícilAplicaciones: Pequeñas piezas decorativas
Haya
Fagas sylvaticaEuropa
Durabilidad: PocaDensidad: 720 kg/m3
Procesabilidad: BuenaAplicaciones: Mobiliario, pisos.
Maple
Acer sacobarinumNorteamérica
Durabilidad: PocaDensidad: 550 kg/m3
Procesabilidad: MediaAplicaciones: Mobiliario, resistente a la abrasión
Nogal
Juglans nigraNorteamérica
Durabilidad: ModeradaDensidad: 560 kg/m3
Procesabilidad: BuenaAplicaciones: Mobiliario, tallas
Okume
Aucomea klaeineanaGabón, Guinea Ecuatorial
Abedul
Guayabo
Haya americana
Mezquite
Olmo
Sauce
Tejo
Palo de rosa
Productos derivados maderas
Triplay• Interior: Formado a base de chapas de
madera de pino, en capas impares (3,5,7,9 capas), con hilo encontrado en cada capa pegado con resina urea- formaldeido.
• Cimbra ó Exterior: Formado igual que el triplay interior pero pegado con resina fenólica. Este triplay tiene características de resistencia al agua en exposiciones temporales, no en contacto directo por inmersión (Triplay Marino)
• Listonado ó Corazón de Madera: Formado por una combinación de chapas y un alma de madera sólida en capas impares.
• Enchapado en Okoume, Encino o Maple: Formado con capas de pino en los interiores y chapas de Okoume, Encino, Maple,etc en la capa superior y posterior
Espesores: 6,9,12,15 y 18 mm
Charles & Ray Eames
Gerrit Rietveld
Alva
r Aal
to
Tappio Wirkkala
Compocel
3000 mm
CORE (for more information see data sheet)Polypropylene honeycomb
Sand
wich
Pan
el OK
U-PP
/ OKU
-ALU
/ OKU
-PVC
OKU - PP Panel’s composition
OKU - ALU Panel’s composition
CORE (for more information see data sheet)Aluminium honeycomb with hexagonal cellsDiameter: Ø1/4”, Ø3/8”, Ø1/2”, Ø3/4”Thickness Foil: from 50 to 70 microns
OKU - PVC Panel’s composition
CORE (for more information see data sheet)PVC foamDensity: from 50 to 60 kg/m3
* Other qualities of plywood on request** Other dimensions available on request
2480 mm
1200
mm
1500
mm
SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
2400 mm
1100
mm
2480 mm
1200
mm
Last
Rev
ised
: 03/
12
CEL Components S.r.l. Via Santi, 1 - 40055 Castenaso (Bologna) ItaliaTel. +39 051 782505 Fax +39 051 782477www.cel.eu [email protected] 04102600378 CCIAA BO 0339628ALUMINIUM AND THERMOPLASTIC HONEYCOMBS, LAMINATES, SANDWICH PANELS
ENG
LIABILITY DISCLAIMER: The above data are to the best of our knowledge correct and are intended to give information about our products and their potential applications. No warranty is given or implied in respect of certain properties of the products or their suitability for a particular application. We reserve the right for technical changes without further notice. We guarantee impeccable product quality under our terms of sale.
Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
3000 mm
CORE (for more information see data sheet)Polypropylene honeycomb
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-ALU
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OKU - PP Panel’s composition
OKU - ALU Panel’s composition
CORE (for more information see data sheet)Aluminium honeycomb with hexagonal cellsDiameter: Ø1/4”, Ø3/8”, Ø1/2”, Ø3/4”Thickness Foil: from 50 to 70 microns
OKU - PVC Panel’s composition
CORE (for more information see data sheet)PVC foamDensity: from 50 to 60 kg/m3
* Other qualities of plywood on request** Other dimensions available on request
2480 mm
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SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
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Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
3000 mm
CORE (for more information see data sheet)Polypropylene honeycomb
Sand
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U-PP
/ OKU
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/ OKU
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OKU - PP Panel’s composition
OKU - ALU Panel’s composition
CORE (for more information see data sheet)Aluminium honeycomb with hexagonal cellsDiameter: Ø1/4”, Ø3/8”, Ø1/2”, Ø3/4”Thickness Foil: from 50 to 70 microns
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CORE (for more information see data sheet)PVC foamDensity: from 50 to 60 kg/m3
* Other qualities of plywood on request** Other dimensions available on request
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SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
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SKINS IN MARINE PLYWOOD* quality Okoumè Thickness: from 1,5 to 8 mm
Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
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Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
Standard dimensions**Dimension tolerance ±30mm
Aglomerados
Espesores: 3, 3.2, 3.8, 4.5, 6,8,9,12,16,19,25,28 mm
Max Himmelheber
50% astilla + 50% resina
MDF
Espesores: 4.7,5.5,6,9,12,15 y 18 mm
Otros productosFibracel y perfocelEspesores: 3 y 5mm
Chapas
Se denomina chapa precompuesta a una lámina delgada de madera que se obtiene mediante la laminación de un bloque de chapas a partir del borde del bloque, es decir, a través de las capas de madera prensadas juntas. Las tiras de las chapas originales se convierten en el grano de la chapa precompuesta, obteniéndose un grano que es perfectamente recto u homogéneo.
La chapa de madera se utiliza para lucir muebles con la belleza de la naturaleza, sin arriesgar las especies por la tala inmoderada, son láminas de maderas con espesor uniforme que va de los 0.55 a 0.75mm. en maderas duras; y 0.85 a 1.0mm. en maderas blandas, utilizadas principalmente para cubrir tableros de MDF, MDP, aglomerado, triplay y poder ser utilizadas en mobiliario de casas, cocinas, oficinas, POP, stands, lambrines, etc
Desperdicio del 65%
Desperdicio del 122%
Desperdicio del 130%
Desperdicio del 40%Fondo y del 65% en cada circulo
Desperdicio del 40%
Desperdicio del 12%
OSBOriented strand board (Tableros de virutas o astillas orientadas)
BambúOriented strand board (Tableros de virutas o astillas orientadas)
Tipo Horizontal:Prensado liso consistente en 3 capas, el cual permite apreciar de manera vistosa y exótica los nódulos y betas naturales del bambú.
Tipo Vertical: Prensado en posición vertical, muy sólido y concentrado siendo los nódulos menos prevalecientesExisten básicamente 2 tonalidades o colores:• El color natural, de tonalidad clara.• Carbonizado, de tonalidad más oscura semejante al azúcar caramelo, que se obtiene a través de un proceso de calentamiento por fuego a altas temperaturas, cuyo vapor y cenizas penetran desde la superficie hasta la placa media del bambú, dándole una apariencia más oscura y exótica.
Guadua
Kenaf
Vivir con madera
Vivir con madera II
Fin