Innovaciones en Carpintería

Innovaciones técnicas a través de la historia

De las herramientas de piedra al control de procesos mediante el uso de las tecnologías de información y la comunicación. La carpintería e industria de la madera en los sistemas productivos y sus procesos de innovación. Los procesos técnicos de la carpintería e industria de la madera a través de la historia. El uso y evolución de materiales y herramientas en la carpintería e industria de la madera a lo largo de la historia y la innovación como proceso. Las innovaciones en la carpintería e industria de la madera a través de la historia de las civilizaciones:

•Edad Antigua.

•Edad Media.

•Renacimiento.

•Barroco.

•Los siglos XVIII y XIX

Innovación Cambio técnico

Proponer un video o documental sobre las invenciones e innovaciones en el ámbito de los procesos y productos dela carpintería moderna. Integrar grupos de trabajo para exponer y discutir los procesos de mejora observados, por ejemplo el uso eficiente de la energía o el cumplimiento eficaz en la función. Realizar una línea de tiempo ilustrada de una herramienta proveniente de la época del renacimiento como el cepillo para maderas, ubicar cómo fue su evolución y cómo se ha modificado a lo largo del tiempo hasta nuestros días. Realizar una investigación documental sobre las invenciones e innovaciones en el uso de la madera. Presentar los resultados de su indagación a través de un informe ilustrado. Identificar y describir a través de un cuadro comparativo las innovaciones en los procesos y productos de la carpintería e industria de la madera, a través de la historia de las civilizaciones. Se sugiere explorar por épocas históricas:

•Edad Antigua: ensambles de caja y espigas, uso de formones y sierras en los egipcios; empleo de gramas metálicas en las uniones y la tornería de los asirios y persas; construcciones rígidas y líneas sobrias, así como el uso del cepillo, gubias, azuelas, formones, tenazas, martillos, clavazón de grapas y lañas entre los griegos y romanos.

•Edad Media: desarrollo del panelizado a base debastidor, clavijado y plafón, chapado con especies nobles (fresno, arce), uso de colas de origen animal en los romanos.

•Renacimiento: aparición de la técnica ebanista en muebles, mejora de las herramientas cepillos de moldurar, boceles para tornear balaustres, la madera de nogal y castaño, los acabados mates y se oscurece con barniz y mordiente en Europa.

•Barroco: uso de la geometría para curvas complejas, ensambles enormes y complejos, los acabados se enriquecen con las lacas y revestimientos de marfil y carey, piedras y metales, los paneles de madera se les da uso de soporte, luego a muebles, puertas y paredes.

•Siglos XVIII y XIX: desarrollo y modificación de la cepilladora y la fresadora mecánicas, el desarrollo dela tecnología de hierro en las herramientas como parte del cambio técnico. Reproducir a escala un objeto técnico perteneciente a alguna de estas épocas históricas.

Características y fuentes de la innovación técnica: contextos de uso y de reproducción

La información, sus fuentes y los ciclos de la innovación técnica. Los contextos de uso y reproducción de sistemas de carpintería e industria de la madera como fuente de información para la innovación técnica. El usuario y el técnico como fuentes de información para el mejoramiento de los procesos y productos en la carpintería e industria de la madera. Los procesos de selección de maderas, medios técnicos y diseños en la innovación técnica dela carpintería e industria de la madera.

Innovación técnica. Fuentes de innovación técnica. Contexto de uso de medios técnicos. Contexto de reproducción de técnicas.

Indagar en un taller de carpintería o ebanistería sobre los principales cambios técnicos e innovaciones en los medios técnicos e insumos empleados para la manufactura de objetos de madera. Proponer una charla o conferencia con especialistas de la materia, para ubicar los principales procesos de innovación en la carpintería e industria de la madera. Construir un invernadero de planta de pino con el apoyo de padres de familia, maestros y alumnos aplicando la innovación técnica en la producción como parte del cambio técnico.

Uso de conocimientos técnicos para la innovación

El uso y resignificación de conocimientos para el cambio técnico: propiedades y reglas de operación de un sistema técnico en carpintería e industria de la madera. El uso de nuevos cortes de la madera para su máximo aprovechamiento. Características de los materiales usados en la carpintería e industria de la madera:

•Propiedades físicas y mecánicas: humedad, densidad, contracción e hinchamiento, hendibilidad, conductividad, duración, elasticidad, deformabilidad, dureza, desgaste, resistencia al choque, tracción y compresión. La innovación en los materiales que se usan para la manufactura de productos en la carpintería e industria de la madera.

Innovación Conocimientos técnicos

Innovar un artefacto de la carpintería e industria de la madera empleado en la vida cotidiana, aplicando su conocimiento tecnológico y que sea una propuesta propia. Elaborar un folleto para dar a conocer las ventajas que nos brinda la tecnología en la industria de la madera y su influencia en la calidad de vida y cuidado del medio ambiente. Identificar y representar gráficamente nuevas herramientas y máquinas utilizadas en carpintería, con base en ello proponer un análisis de objeto, de acuerdo con las siguientes características:

•Estructura.

•Funcionalidad.

•Funcionamiento. Evaluar el desempeño de un producto derivado de la tecnología de la manufactura. Se sugiere la evaluación de un producto de madera, con base en las características delos materiales de los cuales está construido. Distinguir el uso de maderas blandas y duras en la construcción de diversos artefactos empleados en su vida cotidiana y comentarlo grupalmente.

Empleo de TIC para la innovación

La importancia de las tecnologías de la información y comunicación en los procesos de cambio técnico. La tradición oral en las culturas primitivas para la trasmisión de conocimientos sobre la carpintería El uso de medios de representación tradicionales y digitales para el diseño y construcción de objetos y sistemas de carpintería e industria de la madera. El uso de las TIC’s para el diseño, corte y ensamblado de productos de carpintería e industria de la madera.

Innovación TIC

Consultar en revistas, libros y enciclopedias qué son las TIC’s y cuáles son las principales innovaciones que se les han realizado históricamente. Presentar un reporte ilustrado al respecto. Analizar grupalmente los beneficios y consecuencias que se obtienen con el uso de las TIC’s en la vida cotidiana. Ilustrar la evolución de una herramienta empleada en la carpintería y ubicar la importancia de su adecuación tecnológica. Indagar acerca de programas de cómputo para el diseño e identificar su utilización en carpintería e industria de la madera. Se sugiere explorar el autocad. Diseñar, cortar y ensamblar un objeto de madera utilizando nuevas tecnologías de carácter industrial.

La información y el uso de las TIC para la resolución de problemas y el trabajo por proyectos en los procesos productivos

El uso de la información para el mejoramiento de los productos.

Información TIC Resolución de problemas Proyecto técnico Procesos

Debatir grupalmente sobre qué uso hacemos de las tecnologías de la información y la comunicación. Para qué nos sirven, en qué nos habilitan y cómo nos permiten la resolución de problemas en la vida cotidiana. Elaborar un prototipo de una herramienta, empleada en la

Los sistemas de información para la innovación y resolución de problemas:

•La recopilación de datos.

•El análisis e interpretación.

•Las propuestas de mejoramiento. Integración de contenidos para el desarrollo del proyecto de innovación de carpintería e industria de la madera.

Productivos

Carpintería e industria de la madera, realizando propuestas de mejora e innovación para su mejor funcionamiento y uso. Seleccionar y procesar la información para el desarrollo del proyecto de innovación de carpintería e industria de la madera. Se sugiere identificar el problema a resolver, los medios técnicos a emplear, el costo de los materiales a utilizar en el desarrollo del proyecto técnico de innovación y valorar grupalmente la viabilidad del proyecto.

Tarea de Carpintería

PROPIEDADES DE LA MADERA

La madera posee una serie de propiedades características que hacen de ella un material peculiar. Su utilización es muy amplia. La madera posee ventajas, entre otras su docilidad de labra, su escasa densidad, su belleza, su calidad, su resistencia mecánica y propiedades térmicas y acústicas. Aunque presenta también inconvenientes como su combustibilidad, su inestabilidad volumétrica y su putrefacción.

 - Anisotropía. Es un material anisótropo, es decir no se comporta igual en todas las direcciones de las fibras. Es más fácil cepillar longitudinalmente al sentido de las fibras que transversalmente, y ocurre a la inversa con el aserrar.

- Resistencia. La madera es uno de los materiales más idóneos para su trabajo a tracción, por su especial estructura direccional, su resistencia será máxima cuando la solicitación sea paralela a la fibra y cuando sea perpendicular su resistencia disminuirá. En esta solicitación juegan un papel importante las fibras cortas o interrumpidas y los nudos, que minoran la resistencia. El esfuerzo de flexión, origina uno de tracción y otro de compresión separados por una zona neutra, por lo cual la resistencia a flexión será máxima cuando la fuerza actuante sea perpendicular al hilo y mínima cuando ambos sean paralelos.

- Flexibilidad. La madera puede ser curvada o doblada por medio de calor, humedad, o presión. Se dobla con más facilidad la madera joven que la vieja, la madera verde que la seca. Las maderas duras son menos flexibles que las blandas.

- Dureza. Está relacionada directamente con la densidad, a mayor densidad mayor dureza. Al estar relacionada con la densidad, la zona central de un tronco es la que posee mayor dureza, pues es la más compacta La humedad influye de manera cuadrática en la dureza. Si la humedad es elevada la dureza disminuye enormemente. Por el contrario si la madera se reseca, carece de humedad y se vuelve muy frágil.

 - Peso específico o densidad. Depende como es lógico de su contenido de agua. Se puede hablar de una densidad absoluta y de una densidad aparente. La densidad absoluta viene determinada por la celulosa y sus derivados. Su valor oscila alrededor de 1550 kg/m3, apenas varía de unas maderas a otras. La densidad aparente viene determinada por los poros que tiene la madera, ya que dependiendo de si están más o menos carentes de agua crece o disminuye la densidad. Depende pues del grado de humedad, de la época de apeo, de la zona vegetal, etc. La madera es un material blando cuya dureza es proporcional al cuadrado de la densidad, decayendo en proporción inversa con el grado de humedad. Ambas densidades unidas dan la densidad real de la madera. – Conductividad térmica. La madera seca contiene células diminutas de burbujas de aire, por lo que se comporta como aislante calorífico; el coeficiente l vale 0,03 en sentido perpendicular a la fibra y vale 0.01 en sentido paralelo a la fibra. Lo cual quiere decir que su capacidad aislante es mayor en este último sentido.

MADERA DURA Y MADERA BLANDA

La clasificación de las maderas, a veces, llevan a la confusión al confundir el tipo de madera con la densidad de la madera.

 Las maderas se clasifican en dos: Las denominadas maderas blandas y las maderas duras.

Las maderas blandas

Son fundamentalmente las coníferas. Las formas de estos árboles son altos, espigados y en punta. Son árboles de crecimiento rápido y escasa densidad, dando lugar a troncos rectos y largos que pueden ser cultivados rentablemente en bosques particulares (por ejemplo, las choperas). Además, las maderas blandas son fáciles de trabajar y de escasa resistencia. Son maderas bastante más económicas que las duras, por eso su uso tan extendido en la construcción, en la ebanistería o en la fabricación de papel y de tableros de fibras.

Los colores de estas maderas son siempre claros, pero con la exposición al aire y a la luz tienden a oscurecer.

 Asimismo, dentro de la tipología de maderas blandas podemos encontrar:

a) maderas blandas (por ejemplo: el abeto, el pino)

b) muy blandas (por ejemplo: el chopo, el sauce).

 A la que podríamos llamar ‘familia de maderas blandas’ pertenecen, entre otras, las que a continuación vamos a conocer un poco más en profundidad, para familiarizarnos además con otros aspectos como su procedencia, su uso, sus características, muy importantes, como ya hemos apuntado anteriormente, a la hora de elegir la madera con la que se va a trabajar:

 1) Pino Oregón: Madera blanda de grano muy recto, libre de nudos y de un color pardo rojizo. Muy empleada en Estados Unidos en la construcción, es fácil de trabajar. En España los usos más frecuentes son para ebanistería y elaboración de contrachapados.

2) Pino Tea: También conocido como pino amarillo o pino de hoja larga. Madera blanda de grano duro con un color que combina franjas alternas de color crema y marrón y, además muy resinosa. Se usó en la antigüedad para la construcción de muchos muebles destinados a las iglesias. En la actualidad su uso es habitual en carpintería.

 3) Tejo: Se trata de una madera blanda, de grano recto y denso, cuyo duramen es de color rojo anaranjado y la albura de un color claro que lo diferencia de forma nítida del duramen. Es una madera muy utilizada en la decoración, tanto por el juego de sus distintos colores, como por la forma de sus anillos de crecimiento, pero es difícil de trabajar. Hoy en día su uso es muy esporádico, cuando no prácticamente inexistente. Durante muchos años se le atribuyeron poderes mágicos y se usaron en puertas y arcos para proteger del mal de ojos.

.Las maderas duras

Son de crecimiento lento y mayor densidad. Se puede decir sin ánimo de errar que las maderas duras son el resto de los árboles, aunque sólo algunos se utilizan con fines comerciales. Están pues distribuidas por todos los lugares del mundo. Son bastantes mas caras que las maderas blandas, contando con una mayor gama de colores, granos y veteados. Muchas de ellas, dado su precio, se usan como chapas.

 Las maderas duras, a su vez, se clasifican en:

a) durísimas (por ejemplo: el ébano, el boj, la encina).

b) duras (por ejemplo: el cerezo, el olmo, el roble).

c) semiduras (la haya, el castaño).

 A continuación vamos a conocer algunas de las maderas pertenecientes a la ‘familia’ de las consideradas duras:

 1) Fresno: Madera dura de grano recto y textura basta de un color que va del pardo al marrón rojizo. En algunos casos el duramen es mas oscuro, en cuyo caso se denomina “fresno oliva”. Su uso es muy variado, desde mangos para herramientas, aperos agrícolas, ebanistería, chapados y contrachapados.

Aunque es muy difícil de trabajar por la dureza que tiene los resultados son muy duraderos. 

2) Balsa: Madera dura, pero dentro de éstas es la más blanda y ligera. Fácil de trabajar y de acabados muy buenos, sus usos más frecuentes son la elaboración de maquetas, los embalajes.

 3) Haya americana: Madera dura de grano recto, con textura lisa y fina. Sus usos habituales son la ebanistería, el torneado y la elaboración de muebles curvados. Su grano regular la convierte en una madera muy buena para el cepillado y el ensamblado, con un acabado fino y suave. Sus usos son muy frecuentes, así podemos encontrar haya americana en trabajos de ebanistería interior, muebles, juguetes, mangos de herramientas, etcétera.

4) Haya europea: Se diferencia de la anterior en el color, es decir, mientras la madera de haya americana es de color blanquecino, la europea es de color pardo amarillento. El haya vaporizada es de color pardo rojizo. Coincide con la anterior en los usos que se le suele dar a este tipo de madera (ebanistería interior, muebles, mangos…). En la actualidad esta madera es muy utilizada en nuestro país.

 5) Boj: Madera dura, densa y pesada, de color amarillo claro o crema claro y de textura fina. Se usa fundamentalmente en trabajos de talla, tornería y elaboración de mangos de herramientas, así como para el taraceado (técnica decorativa de la madera). Es una madera muy difícil de cepillar y su acabado es duro y brillante.

 6) Bubinga: Madera dura de color pardo rojizo y grano muy irregular. Sus usos más frecuentes son el chapeado y la elaboración de muebles y utensilios.

 7) Nogal blanco americano: Madera dura de grano desigual pero recto y textura basta; de color blanco grisáceo. Su uso es muy frecuente en la ebanistería, chapeado y elaboración de muebles. También existe el denominado nogal negro americano cuya diferencia con el anterior está en el color: éste último sería de un color marrón oscuro y negro rojizo.

 8) Nogal europeo: Madera de textura un tanto basta y grano entre ondulado y recto. Con vetas oscuras, es de color pardo grisáceo. Se utiliza habitualmente en trabajos de ebanistería de interiores, chapas y talla.

 9) Castaño: Madera dura de color marrón claro, de textura basta con grano generalmente en espiral, aunque en ocasiones también se puede encontrar recto. De uso frecuente en España, puesto que es una madera muy común en nuestro país. Se utiliza para multitud de trabajos en carpintería y ebanistería, como la elaboración de muebles, ventanas, ataúdes…

 10) Teca: Madera muy dura de textura basta, irregular y aceitosa. El color es pardo, aunque tiene variaciones en función del lugar de origen. Muy utilizada para la construcción de embarcaciones y muebles de exterior. Dada la escasez de esta madera en la actualidad, los gobiernos asiáticos la tienen muy protegida y está prohibida su exportación. Por ello, la que podemos encontrar en España es de contrabando o simplemente son variedades de teca (como la tica).

 11) Cerezo: Estamos ante una madera dura de grano recto y textura fina, con colores que van del rosa cremoso al marrón rojizo. Se trata de una madera que puede ser tanto nacional como de origen americano. El cerezo es una madera muy apreciada para los trabajos de ebanistería de interiores.

 12) Tilo: Madera blanda de grano recto. Con colores que van del blanco al amarillo, al contacto con el aire oscurece hasta convertirse en marrón claro. Muy usado en la fabricación de juguetes, instrumentos musicales y tallas.

13) Roble: Madera dura de grano recto, grueso y textura basta. De color marrón pálido, tiene muy marcado los anillos de crecimiento. Es una madera nacional de uso muy frecuente, desde trabajos de ebanistería de interior hasta carpintería de exterior, entarimados, tallas, tornería, etcétera.

 14) Sicomoro: De color blanco amarillento o amarillo es una madera de textura fina y lisa, de grano recto. Sus usos más frecuentes son la tornería, los utensilios de cocina y entarimados.

 15) Olmo: Madera dura de grano recto, muy duradera. Así se llegó a usar para la construcción de techos expuestos a las humedades.