Material Es

52 Tecnologías I - Editorial Donostiarra

3 Materiales de uso técnico: la madera

1. Materiales naturales y transformados. Materiales de uso habitual

2. La elección de los materiales3. Propiedades de los materiales4. La madera: constitución, propiedades y obtención5. Clasificación e identificación de las maderas naturales6. Transformados de la madera7. Técnicas de unión con madera. Formas comerciales de

la madera

La madera ha sido a lo largo de la historia uno de los materiales más utilizados: como combustible y en herramientas, muebles y objetos muy diversos. Actualmente, en varios de sus usos se ha sustituido por materiales sintéticos, como los plásticos. Piensa, por ejemplo, en una raqueta de tenis: antes las raquetas eran de madera, pero a finales del siglo XX dicho material se sustituyó por el aluminio, que es más resistente a la intemperie y más ligero; y, a su vez, el aluminio ha sido sustituido recientemente por el grafito, que es muy resistente y aún más ligero.

Pero la madera sigue teniendo importancia por sus aplicaciones y, sobre todo, por su facilidad de tra-bajo. En este tema estudiarás aspectos importantes de los materiales, en general, y de la madera, más en profundidad. Todo ello te servirá para entender mejor los objetos y materiales que te rodean y para elegir los materiales de tu proyecto y de las prácticas en el taller.


53Tecnologías I - Editorial Donostiarra

3Materiales de uso técnico: la madera

OBSERVA Y EXPERIMENTA

EN EL TALLER7. Lleva al taller objetos hechos con materiales distintos (por ejemplo, una cuchara de metal, una cuchara de plástico, un

palo de helado de madera). ¿Cuál es más ligero? ¿Cuál es más duro? ¿Cuál está más frío? ¿Cuál es más resistente? ¿Cuál es más bonito? ¿Cuál crees que conduce la electricidad? ¿Cuál crees que transmite el sonido?

EN EL ORDENADOR8. Busca en Internet fotos de distintos objetos elaborados con madera.

9. Abre en la unidad 3 del CD la animación en Flash UD03 0A Las casas de los cerditos y visualízala. ¿Qué casa soporta mejor el viento? ¿Por qué? ¿Y la lluvia? ¿Y el fuego? ¿Qué conclusiones sacas?

Descubre tus conocimientos previos contestando en tu cuaderno a las siguientes actividades:

EN EL AULA1. Copia en tu cuaderno la siguiente tabla y relaciona cada objeto con el

material de que está hecho:

2. Observa estas tres raquetas: la primera es de madera; la segunda, de aluminio; y la tercera, de grafito. ¿Cuál es la más antigua? ¿Cuál es la más moderna? ¿Por qué crees que se han elaborado las raquetas con estos materiales? ¿En qué aspec-to el material de la más moderna supera al de la más antigua?

3. Di de qué material o materiales suelen estar construidos los siguientes objetos: silla, puerta, mesa, estuche, ventana, libro, regla, compás, bolígrafo.

4. ¿Por qué una olla es de acero y no de plástico? ¿Por qué una cuchara para remover la comida caliente es de madera? Después de responder a estas preguntas, observa otros cinco objetos de la cocina y di de qué materiales están hechos y por qué crees que se han elegido esos y no otros.

5. Anota el nombre de ocho objetos de tu entorno que estén hechos con madera. ¿Qué propiedades debe tener esa madera para que cada objeto cumpla su función? Por ejemplo: un columpio de madera debe ser resistente para soportar el peso de un niño y no se debe astillar fácilmente.

6. ¿Qué inconvenientes o problemas puede tener la madera como material para fabricar objetos (por ejemplo, una casa hecha de madera frente a una de ladrillos, o un banco de madera frente a uno de piedra)? ¿Conoces algún tratamiento que se utilice para mejorar el aspecto de la madera?

Objetos MaterialesCepillo de dientes Madera

Lápiz PlásticoHojas de un cuaderno Metal

Cuchilla del sacapuntas Papel


Conoce3 Materiales de uso técnico: la madera

1. Materiales naturales y transformados. Materiales de uso habitual

Las materias primas son las materias que se extraen directamente de la natu-raleza y se utilizan para obtener materiales con los que a su vez se fabrican pro-ductos.

Los materiales naturales se obtienen de las materias primas tras un proceso de acondicionamiento.

Cuando las materias primas sufren un proceso de transformación se obtienen los materiales transformados (también llamados materiales elaborados o manu-facturados).

Llamamos materiales de uso técnico a todos los materiales que se utilizan para construir objetos.

De la materia prima (la lana de la oveja) se obtie-ne un material natural (lana), que, por medio de un proceso de transformación, sirve para elabo-rar productos (jerséis de lana).

Por ejemplo, del petróleo obtenemos el plástico; de las rocas, metales y vidrios; del trigo, la harina, etc.

Las materias primas se clasifican, según su origen, en animales (como la lana), vege-tales (como el algodón) y minerales (como el mármol).

Por ejemplo, la madera es un material natural, pero no se construye un mueble sin antes acondicionarla, es decir, quitarle la corteza, cortarla en tablas o tablones, lijarla...

Los materiales que resultan de un proceso de transformación son muy distintos de las materias primas de origen (piensa, por ejemplo, en los plásticos que se obtienen del petróleo).

Con los materiales, tanto naturales como transformados, se obtienen productos.

Podemos clasificarlos como se indica en la siguiente tabla:

Materiales Tipos y ejemplos

Maderas

• Maderas naturales: pino, haya, roble, cerezo, ébano...• Maderas artificiales: contrachapado y aglomerado.• Transformados de la madera: papel, cartón y corcho.

Metales• Metales férricos: hierro, acero, fundiciones...• Metales no férricos: cinc, oro, plata, cobre, cromo,

níquel, aluminio, estaño, plomo...

PlásticosPVC, melamina, silicona, polietileno, polipropileno, lá-tex, nailon, baquelita...


Conoce3Materiales de uso técnico: la madera

EJERCICIOS

1. Escribe el nombre de cinco materias primas y luego indica un material obtenido de cada una de ellas y un producto construido con cada material, como en este ejemplo:

Tronco de árbol - madera - mesita de noche

2. Clasifica las siguientes materias primas según su origen: lana, mármol, lino, arcilla, corcho, arena, seda.

3. Nombra cinco materiales naturales y cinco materiales transformados o ar-tificiales.

4. Copia en tu cuaderno la siguiente tabla y relaciona cada material con el grupo al que pertenece:

Materiales Tipos y ejemplosMateriales textiles • Naturales: de origen animal (lana, seda...) o de origen

vegetal (algodón, cáñamo, lino...).• Sintéticos: licra, nailon, rayón (o seda artificial), po-

liéster, acrílicos...

Materiales de construcción • Pétreos: mármol, pizarra, arcilla...• Aglomerantes: yeso, cemento, hormigón...• Cerámicos: ladrillos, azulejos, tejas, gres, porcelana,

vidrio...

A continuación tienes ejemplos de materiales naturales y transformados, siguiendo la clasificación anterior:

Materiales Naturales Transformados

Maderas Pino, haya, roble, cerezo, ébano... Contrachapado, aglomerado, papel, cartón, corcho.

Metales Hierro, oro, plata, aluminio, cobre... Aleaciones: aceros, fundiciones, bronce, latón...

Plásticos Caucho PVC, melamina, silicona, polietileno...

Textiles Lana, seda, algodón, cáñamo, lino... Licra, nailon, rayón, poliéster, acrílicos...

De construcción Mármol, pizarra, arcilla, yeso... Cemento, hormigón, ladrillos, azulejos, porcelana, vidrio...

Material Grupo

LicraAceroSedaLátexLatónPizarraCorcho

PétreosCerámicosMaderasMetalesPlásticosTextiles



EJERCICIOS

5. ¿Con qué material o materiales fabricarías los siguientes objetos? ¿Qué condiciones debe cumplir cada uno?

• Zapato • Tabique • Farola • Tirantes

6. Indica con qué material construirías los siguientes objetos y explica por qué:

• Silla: ¿de plástico o de madera? • Pendientes: ¿de plata o de aluminio?

2. La elección de los materiales

Cada material tiene unas características o propiedades que lo hacen adecuado para un determinado uso.

A la hora de elegir el material con que diseñar un objeto, se puede atender a distin-tos criterios, como pueden ser:

• Que sea lo suficientemente resistente (por ejemplo, en el caso de una presa de hormigón, un puente, una cama...).

• Que tenga el menor peso posible (importante para que un objeto pueda volar o para que no se caiga una construcción).

• Que sea agradable a la vista (como una escultura de mármol, un jarrón de cristal coloreado, la tapicería de un sofá...).

• Que sea agradable al tacto (como una camisa de seda o un sillón de cuero). • Que sea lo más barato posible o que tenga buena relación calidad-precio (por

ejemplo, un mueble de madera de pino frente a otro de una madera exótica). • La posibilidad de fabricarlo o no, según tengamos las herramientas o máqui-

nas adecuadas o en función de la facilidad de trabajo. • La disponibilidad (si es un material muy bueno pero poco abundante en

nuestra localidad o país, el transporte elevará mucho el coste y resultará difícil conseguirlo).

• El impacto ambiental, es decir, si contamina mucho el proceso de fabricación o estamos agotando algún recurso o materia prima escasa, o incluso si es noci-vo para la salud (como se descubrió con los juguetes hechos de PVC).

Por supuesto, existen muchos más criterios en los que nos podemos fijar según la función que deba cumplir el objeto que queramos construir: que conduzca bien la electricidad, que sea aislante, o impermeable, o incoloro, etc.

Cuando construyas en el taller, tú también vas a tener que elegir qué material es el más adecuado en cada caso. Por eso, es importante que los sepas identificar y que co-nozcas sus propiedades básicas. Otras veces el material ya está elegido de antemano (por ejemplo, los tornillos serán de metal, y los cables, de cobre recubierto de plástico).

Todo lo que el ser humano usa en su actividad cotidiana está diseñado para que cumpla perfectamente su función, y para ello es necesario que esté construido con el material apropiado. Pero ¿qué material es el mejor en cada caso?, ¿por qué las cosas se fabrican con un determinado material y no con otro?



3. Propiedades de los materiales

Las propiedades de los materiales pueden ser de diferentes tipos:

• Propiedades sensoriales. Son todas las relacionadas con los sentidos: color, tacto o tex-tura, brillo, etc. Aquí se encuentran también las propiedades ópticas, según las cuales los objetos pueden ser:

� Transparentes: dejan pasar la luz y ver a través de ellos.

� Traslúcidos: dejan pasar la luz pero no se ve a través de ellos.

� Opacos: no dejan ni siquiera pasar la luz.

• Propiedades mecánicas

� Dureza. Es la oposición de un material a ser rayado o perforado. Por ejemplo, el acero y el diamante son duros, mientras que el algodón, la arena y la plastilina son blandos.

� Tenacidad. Es la oposición de un material a la rotura frente a los golpes. Todas las herramientas que usamos para golpear están hechas de materiales tenaces; por ejemplo, el martillo de acero. También los materiales deportivos que sirven para golpear pelotas, como una raqueta de tenis, un stick de hockey, un palo de golf o un bate de béisbol. Lo contrario de tenaz es frágil; así, por ejemplo, el cristal y la porcelana se rompen fácilmente.

� Resistencia mecánica. Es la oposición de un material a la rotura frente al peso u otras fuerzas exteriores (ya verás más adelante, en la unidad de estructuras, los tipos de esfuerzos que existen).

� Deformabilidad. Es la capacidad de un material para deformarse fácilmente. Lo contrario es la rigidez (un material rígido es, por ejemplo, el mármol). Si un material es deformable, puede ser elástico (si recupera su forma inicial, como la goma) o plástico (si permanece deformado una vez cesa la fuerza que actuó en la deforma-ción, como la arcilla o la plastilina).

� Ductilidad. Es la capacidad de un material de extenderse en hilos, como es el caso del nailon o del cobre.

� Maleabilidad. Es la capacidad de un material de extenderse en láminas. Por ejem-plo, el oro.

• Propiedades físicas

� Conductividad eléctrica. Tienen esta propiedad los materiales que dejan pasar fácilmente la electricidad a través de ellos.

� Conductividad térmica. Tienen esta propiedad los materiales que dejan pasar fá-cilmente el calor a través de ellos.

� Conductividad sonora. Tienen esta propiedad los materiales que dejan pasar fácil-mente el sonido a través de ellos.

� Dilatación térmica. Tienen esta propiedad los materiales que aumentan de tama-ño cuando asciende su temperatura.

• Propiedades químicas: resistencia a la oxidación.

• Propiedades ecológicas: toxicidad, facilidad de reciclado, biodegradabilidad.

EJERCICIOS

7. Enumera cuatro propiedades sensoriales de los materiales, distintas de las expuestas.

8. Para los siguientes objetos de uso cotidiano, analiza detalladamente cuáles son las propiedades del material con que están fabricados que los hacen ideales para cumplir su función: un paraguas, una silla, una sartén.

9. Di otros materiales que sean dúctiles, distintos de los expuestos.

FíjateUna taza puede ser transparente u opaca. Una cortina debe ser traslúcida si queremos que deje entrar la luz.

FíjateEl cobre es dúctil; por eso se fabrican hilos de co-bre. También deben serlo los materiales con que se hacen las cuerdas de guitarra, como el nailon y el acero.



4. La madera: constitución, propiedades y obtención

�� Constitución de la madera

La madera es la parte sólida y rígida que se encuentra bajo la corteza de los troncos de los árboles. Es flexible, aislante y resistente, y sus componentes principales son la celulosa y la lignina.

Ha sido utilizada por el ser humano desde antiguo, debido a su abundancia, su fa-cilidad de obtención y sus propiedades. En la actualidad, ha perdido algunos usos a causa de la aparición de otros materiales, como los plásticos, pero se sigue utilizando mucho.

La madera de origen natural (pino, haya, roble, cerezo, ébano, etc.) se somete a dis-tintos tratamientos para acondicionarla antes de su uso. También puede someterse a una serie de transformaciones industriales, y entonces da lugar a los transformados de la madera, entre los que destacan el papel, el cartón y los tableros artificiales de contrachapado y aglomerado.

La madera tiene una estructura semejante a un manojo de tubos del mismo material y distinto grosor. Las distintas partes de la madera se observan al hacer un corte transversal al tronco:

a) Corteza. Es la capa externa, de espesor irregular, que protege la parte interna del tronco.

b) Cámbium. Es la capa interior situada junto a la corteza, en la cual se generan nuevas células.

c) Albura. Es madera joven, poco lignificada, poco consistente, porosa y con un alto porcentaje de agua. Es madera en formación, por lo que no se aprovecha para fabricar productos.

d) Duramen. Es madera oscura, con mucha lignina, que le da dureza y rigidez. Es madera adulta, la más apropiada para fabricar productos.

e) Médula. Es el centro del tronco, la madera más vieja, sin humedad, de gran dureza y cohesión. Esta madera se desecha, ya que es propensa a coger enfer-medades.

f ) Anillos de crecimiento. Son claros en primavera y oscuros en otoño. El número de anillos refleja la edad del árbol.

g) Radios medulares. Son perpendiculares al eje del tronco y forman vasos o ca-minos que comunican las fibras para transportar la savia.

superficie transversal

c) alburad) duramen

a) cortezasuperficie radial

superficie tangencial

leño temprano

leño tardío

b) cámbium

e) médula

f) anillos de crecimiento

g) radios medulares



�� Propiedades de la madera

Las propiedades de la madera varían según el tipo de que se trate (dura o blanda), del clima y la humedad del lugar donde se encuentre el árbol del que procede, del tipo de suelo en que se encuentre, etc. Las más importantes son las siguientes:

Propiedades

Resistencia a la tracción (a estirarse)

Es buena en la dirección longitudinal (misma dirección que la veta) y mala en la dirección transversal (perpendicular a la veta).

Resistencia a la compresión (a aplastarse)

Es mejor en la dirección transversal que en la longitudinal.

Resistencia a la flexión(a doblarse)

Es buena (mayor en la dirección transversal). Por eso se ha utilizado mucho para hacer postes, vigas, etc., y en la construcción de barcos y multitud de estructuras. Los árboles más flexibles son el fresno, el abeto, el olmo y el pino.

Dureza

Varía mucho según el tipo de madera (según su densidad, su edad, etc.), la estructura y la dirección de ataque. Pero, en general, podemos decir que la madera es poco dura (por lo que se trabaja bien), aunque lo suficiente como para ser resistente y utilizarse así en muebles, casas, barcos, etc.

TenacidadLa madera es tenaz, y por eso se usa en material deportivo como los sticks de hockey, los bates de béisbol o las raquetas de tenis.

Conductividad térmica y eléctrica

Es muy baja. La madera es un buen aislante del calor y de la electricidad (cuanto más seca, mejor), y por eso se hacen con ella mangos de herramientas.

Conductividad sonora

Es buena. Por ello se utiliza como material para elaborar muchos instrumentos musicales (guitarras, violines, flautas, etc.).

Color

Varía de un tipo de madera a otro: puede ser de color blanco (chopo, tilo pino), amarillo (boj), amarillo oscuro o marrón (roble, castaño, peral, encina), rojizo (aliso, caoba), negro (ébano)... Estas últimas son muy apreciadas para construir muebles; las de colores menos llamativos se emplean en la construcción o para hacer herramientas.

DensidadLa madera es un material ligero. Su densidad es menor que la del agua, y por ello flota (y por eso se usa para construir barcos). Pero la madera es también porosa, y si sus poros se llenan de agua, tendrá mayor peso y podrá hundirse.

Varias de las propiedades de la madera pueden constituir un problema para su uso técnico:

• Humedad. La madera, al absorber agua, se dilata, se hincha y se curva; por el contrario, si está seca, se contrae. Esta propiedad se conoce como higroscopicidad. También, en un ambiente húmedo, puede pudrirse, y por eso necesita trata-mientos como pinturas y barnices. A menor humedad, menor deterioro, y más larga será la vida de la madera.

• Combustión. La madera arde fácilmente. Cuando no deseemos que se convierta en cenizas, deberemos aplicarle un tratamiento de pintura ignífuga.

• Putrefacción. Al aire libre, la madera es fácilmente atacada por los hongos, que hacen que se pudra. Para evitarlo, exis-ten barnices contra los hongos, y es conveniente que haya luz y buena ventilación.

• Ataque de los insectos. Hay insectos, como la carcoma, que ponen huevos en la madera y luego las larvas se alimentan de ella. Para evitarlo, se debe barnizar la madera con productos especiales.



FíjateAl talar, hay que tener cuidado de no destruir árboles jóvenes y es importante replantar, para no agotar la población de árboles y evitar la de-forestación y la erosión del suelo. También inte-resa desaviar (quitar la savia) para disminuir las probabilidades de putrefacción y de ataques de los insectos.

FíjateAntes del transporte al aserradero, la madera se cura, es decir, se deja secar al aire libre.

FíjateLos protectores químicos deben ser tóxicos para los parásitos pero no para los animales su-periores. Además, no deben alterar las cualida-des de la madera ni ser inflamables.

EJERCICIOS

10. ¿Qué propiedades de la madera crees que la hacen más adecuada para fabricar objetos?

11. Hemos visto que la dureza de la madera varía según su densidad y su edad. ¿Cuál será la más dura: la más densa o la menos densa? ¿Y la más joven o la más vieja?

12. ¿Qué es talar? ¿Cuándo se debe talar un árbol?

13. ¿Cuáles son las ventajas y los inconvenientes de la madera como ma-terial de uso técnico?

14. ¿Qué formas hay de secado de la madera? ¿Por qué crees que la madera debe secarse?

�� Obtención de la madera

Para obtener madera hay que seguir una serie de pasos:

1. Talar los árboles. La tala debe realizarse cuando los árboles son adultos, y en invierno, que es cuando el flujo de savia es menor.

2. Quitar la corteza y las ramas, que sólo sirven como combustible, en jardinería y para tableros duros.

3. Transportar la madera al aserradero.

4. Aserrar según el uso que se le vaya a dar a la madera en sus distintas formas comerciales (listones, tableros, etc.), mediante máquinas dirigidas a distancia por ordenador. El serrín se puede utilizar para obtener papel o aglomerado.

5. Secar las piezas de madera usando métodos artificiales (corrientes de aire, rayos infrarrojos, etc.).

6. Limpiar, cepillar y lijar las piezas obtenidas.

7. Aplicar los tratamientos y acabados necesarios para optimizarla, para que no sufra alteraciones y daños, para embellecerla, para cambiar su aspecto y hacerla atractiva, etc. Para ello se añaden tintes, aceites, barnices, pinturas y protectores químicos.

1. Tala 2. Quitar corteza y ramas 3. Transporte al aserradero

4. Aserrado según uso final5. Secado

6. Limpieza, cepillado y lijado

7. Tratamientos y acabados



5. Clasificación e identificación de las maderas naturales

Las maderas naturales se obtienen directamente de los troncos de los árboles. Se clasifican en duras y blandas.

• Las maderas duras proceden de árboles de hoja caduca; son poco resinosas, muy resistentes y difíciles de trabajar. Ejemplos: el roble, el haya, el castaño, el fresno, la teca...

• Las maderas blandas proceden de árboles de hoja perenne; son resinosas, más ligeras, de colores más claros y fáciles de trabajar. Ejemplos: el pino, el abe-to, el chopo...

Como podrás observar a continuación, las propiedades de las maderas están muy re-lacionadas con sus usos o aplicaciones. Te mostramos algunos de los tipos de madera más usuales:

Madera Propiedades Aplicaciones

Dur

as

Roble

Dura y resistente.Muebles de calidad, escaleras, parqués, construcciones navales, barriles.

Fresno

Tenaz, elástica, flexible y esta-ble al aire libre.

Mangos de herramientas y material de-portivo.

Haya

Fibra consistente, uniforme (es más difícil apreciar la veta) y resistente.

Juguetes, utensilios de cocina, mangos de algunas sierras.

Teca

Resistente a la humedad y al aire libre.

Muebles de exterior o de cuarto de baño.

Blan

das

Pino

Blanda, fácil de trabajar, bara-ta, muy resistente y de calidad muy uniforme.

Muebles, marcos de puertas y venta-nas, rodapiés, viguetas, escaleras de tijera, cajas de embalaje, entarimados y revestimientos de paredes, postes de teléfono.



Las maderas artificiales se fabrican con objeto de mejorar las propiedades de la madera natural y disminuir su precio, aunque su aspecto sea menos vistoso. Las más importantes, y que más usarás en el taller, son el contrachapado y el aglomerado.

Los derivados de la madera son los que se obtienen a partir de ella, general-mente de restos (virutas, serrín, etc.). Las más utilizadas son el papel, el cartón y el corcho.

EJERCICIOS

15. Di si los siguientes elementos son maderas naturales, maderas artificiales o derivados: corcho, contrachapado, pino, ébano, haya, fresno, abeto, aglo-merado, cartón, tilo.

16. ¿Qué tipos de maderas crees que se utilizan más en la fabricación de muebles? ¿Por qué?

6. Transformados de la madera

Los transformados de la madera son tanto las maderas artificiales como los deri-vados de la madera.

• El contrachapado está formado por un número impar de chapas finas, con las vetas en sentidos alternados, pegadas con cola. Al ir colocándolas en distinto sentido, le dan más resistencia, uniformidad y estabilidad. A mayor número de chapas, mayor resistencia. Se utiliza para fabricar palas de ping-pong, barcas, etc.

• El aglomerado se obtiene de virutas de madera mezcladas con cola sintética y prensadas. Se presentan en tablas de distintos grosores. Pueden recubrirse de una fina lámina de plástico o de una madera natural, para mejorar determi-nadas propiedades o mejorar el aspecto (reciben el nombre de chapados). Se utiliza en todo tipo de mobiliario, sobre todo de cocina, en la construcción y, también, en las sillas y mesas de los institutos.

• El papel se obtiene formando una pasta hecha a partir de madera y fibras ve-getales (pasta de papel), aplastándola, escurriéndola y secándola. Es fácil de cortar, pegar y doblar, pero tiene poca resistencia y se rompe fácilmente. Se le pueden añadir otros aditivos para blanquearlo o darle otra consistencia. Se usa en hojas para escribir, sobres, envoltorios, libros, periódicos, fotografías...

• El cartón es un conjunto de capas de papel al que se le da grosor y consistencia comprimiéndolas en húmedo. Se caracteriza por ser más grueso y, por tanto, más resistente y menos fácil de trabajar que el papel. La aplicación más usual son las cajas de embalaje.

• El corcho se obtiene de la corteza del alcornoque. Es un material impermeable, muy ligero y muy buen aislante de la electricidad, el calor y el sonido. Se utiliza en tapones de botellas, como aislante, en tablones de anuncios, etc.



7. Técnicas de unión con madera. Formas comerciales de la madera

�� Técnicas de unión con madera

Las uniones de piezas de madera pueden ser fijas o desmontables.

Uniones fijas

• Con una pistola de pegamento termofusible. Nos permite pegar rápida-mente una vez que está caliente, después de haberla enchufado a la corriente. No es aconsejable usarla para zonas grandes, ya que antes de aplicar el pega-mento a toda la superficie se habrá secado ya una parte.

• Con cola blanca. Para encolar piezas de madera, debemos lijar las superficies previamente, extender la cola uniformemente con una brocha en la dirección de la veta y, finalmente, sujetar las piezas unidas con un gato (no directamente, para que no deje marcas sobre la madera). La unión se hace bastante fuerte pasadas unas horas (de dos a doce horas, según el tipo de madera).

• Con clavos. No deben introducirse verticalmente, para evitar que la madera se raje, sino de forma oblicua y de izquierda a derecha, alternativamente. Hay que buscar el tamaño de clavo más adecuado según el grosor de la madera (el clavo debe ser aproximadamente una tercera parte del largo total de la pieza que se une). Al clavar, debemos sostener el martillo por el extremo de la empuñadura, con la mano rígida, y la empuñadura debe estar perpendicular al clavo. Primero se golpea suavemente, y cuando el clavo se sostenga solo, con golpes secos. En los últimos martillazos, no se debe golpear fuertemente, para no dañar la madera.

Uniones desmontables

• Con tornillos. Los tornillos son piezas cilíndricas o cónicas, con una cabeza más ancha redonda, hexagonal o cuadrada. Son de hierro, acero o latón. Esta unión resulta más resistente que la realizada con clavos.

Los tornillos cónicos (terminados en punta, como los clavos) se insertan con mayor dificultad, pero su unión resulta más fuerte. Hay que hacer previamente un pequeño agujero con una barrena, para que no se produzcan grietas. En el caso de los tornillos cilíndricos, se debe perforar previamente la madera para poder insertarlos.

Los tornillos de cabeza hexagonal o cuadrada deben insertarse con una llave, y los redondos, con un destornillador plano o de estrella, según la forma de la ranura de su cabeza.

Precaución: No tengas la pistola enchu-fada más de 5 minutos, ya que se puede estropear.

Precaución: Hay que tener cuidado para no dañar la mesa y para no golpearse un dedo, por lo que a la hora de clavar es aconsejable, sobre todo al principio, usar unos alicates para sujetar el clavo.



Para reforzar uniones se pueden seguir diferentes procedimientos:

• Dos métodos de unión simultáneos: cola y clavos.

• Tacos, cuñas o escuadras de madera, o escuadras metálicas.

• Ensamblaje a media madera: este método (sencillo pero que proporciona só-lidas uniones) consiste en realizar un rebaje hasta la mitad del grosor de las dos piezas de madera que queremos unir, y encajarlas entre sí.

• Empalme de cola de milano: las dos piezas a unir encajan como si fueran dos piezas de un puzle, ya que en una de ellas se practica una cavidad en forma de cola y en la otra se hace un saliente con la misma forma.

• Empalme mediante espigas: se agujerean las dos piezas de madera a unir y se inserta la espiga en ambas, con lo cual quedan unidas.

�� Formas comerciales de la madera

Según sus medidas, podemos tener distintas formas comerciales de la madera:

Tablas y tablones



Tableros y listones

También encontramos listones de madera en forma de molduras. Algunos de los per-files de estas molduras pueden ser los siguientes:

EJERCICIOS

17. Busca objetos construidos con madera y toma fotografías de sus uniones (o dibújalas). Investiga también otras formas de unir mediante en-sambles y empalmes.

18. Unas herramientas específicas para el trabajo con la madera son la gubia, el formón y el escoplo. Busca información acerca de ellas. ¿Para qué sirven? ¿Qué diferencias hay entre ellas?


Materiales de uso técnico: la madera3 Repasa

Resumen de la unidad

�� Las materias primas son las materias que se extraen directamente de la naturaleza y se utilizan para obtener materiales con los que a su vez se fabrican productos.

�� Los materiales se obtienen de las materias primas tras un proceso de acondicionamiento (mate-riales naturales) o de transformación (materiales transformados).

�� Cada material tiene unas propiedades que lo hacen apropiado para un determinado uso.

�� Los materiales de uso técnico son los que se usan para construir objetos. Se clasifican en: made-ras, metales, plásticos, materiales textiles y materiales de construcción.

�� Las propiedades de los materiales pueden ser sensoriales (transparente, traslúcido, opaco, áspe-ro, rugoso, liso, etc.), mecánicas (dureza, tenacidad, resistencia mecánica, deformabilidad, ductili-dad, maleabilidad), físicas (conductividad eléctrica, térmica y sonora, dilatación térmica), químicas (resistencia a la oxidación) y ecológicas (toxicidad, facilidad de reciclado, biodegradabilidad).

�� La madera es la parte sólida y rígida que se encuentra bajo la corteza de los troncos de los árboles.

�� Tiene diferentes partes: corteza, cámbium, albura, duramen, médula, anillos de crecimiento y ra-dios medulares. La que se aprovecha para fabricar productos es el duramen.

�� Las principales propiedades de la madera son: buena resistencia a la tracción en la dirección longitudinal, resistencia a la compresión mejor en la dirección transversal, buena resistencia a la flexión, dureza (que varía según el tipo de madera, la estructura y la dirección de ataque), dilatación o contracción por la humedad, ligereza (aunque su peso es proporcional a la hume-dad), buen aislante del calor y de la electricidad, color variable según el tipo de madera (blanco, amarillo, marrón, rojizo, negro), etc.

�� Los problemas de la madera son la humedad, la combustión, la putrefacción y el ataque de los insectos.

�� Los pasos para la obtención de la madera son: talar; quitar la corteza y las ramas; transportarla al aserradero; aserrar según el uso final; secar las piezas; limpiar, cepillar y lijar; aplicar los tratamien-tos y acabados (tintes, aceites, barnices, pinturas y protectores químicos).

�� Las maderas naturales de uso habitual se clasifican, según su dureza, en duras y blandas. Son maderas duras el roble (parqués, construcciones navales), el fresno (mangos de herramientas, ma-terial deportivo) y el haya (juguetes, utensilios de cocina). Una madera blanda es el pino (muebles, escaleras de tijera...).

�� Las maderas artificiales más utilizadas son el contrachapado (usado en palas de ping-pong, bar-cas, etc.) y el aglomerado (para mobiliario de cocina, construcción, etc.).

�� Los principales derivados de la madera son el papel (utilizado en hojas para escribir, sobres, en-voltorios, libros, periódicos, fotografías...), el cartón (para embalajes) y el corcho (para tapones de botellas, aislantes, tablones...).

�� Las uniones de piezas de madera pueden ser fijas (hechas con pegamento termofusible, con cola blanca o con clavos) o desmontables (realizadas con tornillos).

�� Se pueden reforzar uniones usando: cola y clavos simultáneamente; tacos, cuñas o escuadras; ensamblajes a media manera; empalmes de cola de milano; empalmes mediante espigas; etc.

�� Las formas comerciales básicas en que se puede encontrar la madera son: tablas, tablones, table-ros, listones y molduras.

�� Herramientas específicas para el trabajo con madera son la gubia, el formón y el escoplo.


Materiales de uso técnico: la madera 3Repasa

Esquema de contenidos

GLOSARIO

aglomerado descortezado ignífugo tala

albura ductilidad líber tenacidad

aserrado duramen lignina veta

carcoma formón maleabilidad

contrachapado gubia secado

Materias primas Materiales Naturales Transformados

De origen vegetal

Tronco del árbol Maderas Pino, roble, haya, ébano... Contrachapado, aglomerado, papel, cartón, corcho...

Plantas

Textiles

Algodón, lino, cáñamo...

De origen animal Seda, lana Seda, lana, cuero...

De origen mineral

PetróleoLicra, nailon, poliéster...

Plásticos PVC, melamina, polietileno, porexpán, silicona...

Minerales Metales Oro, plata, hierro, aluminio, cobre...

Aleaciones: aceros, bronce, latón...

Rocas, arena De construcción Mármol, pizarra, arcilla... Vidrio, hormigón, azulejos...

Propiedades de los materialesSensoriales: color, tacto o textura, brillo, etc.

Mecánicas: dureza, tenacidad, resistencia mecánica, deformabilidad, ductilidad, maleabilidad

Físicas: conductividad eléctrica, térmica y sonora, dilatación térmica

Químicas: resistencia a la oxidación

Ecológicas: toxicidad, facilidad de reciclado, biodegradabilidad

La maderaObtención Partes Tipos Propiedades

Talar árboles Corteza Naturales Transformadas Derivados Resistencia a la tracción (buena en la dirección longitudinal)

Quitar la corteza y las ramas Cámbium Blandas Duras Aglomerado Papel Resistencia a la compresión

(mejor en la dirección transversal)

Transportar al aserradero Albura Pino, abeto,

chopo...

Roble, fresno, haya, teca...

Contrachapado Cartón Flexibilidad

Aserrar Duramen Corcho Poca dureza

Secar las piezas Médula Tenacidad

Limpiar, cepillar y lijar Anillos de crecimiento Aislante del calor y la electricidad

Tratamientos y acabados

Radios medulares Conductora del sonido

Color variable

Baja densidad (ligereza)Problemas: humedad, combustión, putrefacción y ataque de los insectos


Materiales de uso técnico: la madera3 Actividades

ACTIVIDADES DE REFUERZO

Después de estudiar el tema, realiza en tu cuaderno los siguientes ejercicios:

1. Haz un esquema con los tipos de materiales de uso técnico más usuales, ejemplos de cada tipo, la materia prima de la que proceden y una aplicación.

2. Haz un esquema con los tipos de madera que existen, ejemplos de cada tipo y una aplicación de cada madera.

3. Piensa cinco materias primas e indica materiales o productos que se obtengan a partir de cada una de ellas.

4. Indica para cada una de las siguientes materias primas si su origen es animal, vegetal o mineral: algodón, bauxita, lana, roble, teca, lino, malaquita, cuero, mármol, seda.

5. ¿Qué son las propiedades de los materiales? Haz una lista con todas las propiedades que se han enumerado en el tema.

6. Elige tres objetos de uso cotidiano en el aula y analiza detalladamente cuáles son las propiedades del material o materiales con que están fabricados que los hacen ideales para cumplir su función.

7. Copia en tu cuaderno la siguiente tabla y relaciona cada material con el grupo al que pertenece:

8. ¿Por qué los mangos de las sartenes son normalmente de plástico? ¿Por qué los de las herramientas son de madera o plástico? ¿Por qué las sartenes y ollas son de metal?

9. ¿Construirías una raqueta de cristal, una ventana de piedra, un barco de cartón o un avión de hormigón? ¿Por qué? ¿Crees que es importante conocer las propiedades de los materiales a la hora de construir productos tecnológicos?

10. Lee las siguientes afirmaciones e indica si son verdaderas o falsas. En las falsas, explica por qué lo son.

a) Las propiedades físicoquímicas de los materiales se manifiestan ante la luz, la electricidad, el calor, etc.

b) Los materiales traslúcidos dejan pasar la luz pero no es posible ver con nitidez lo que hay detrás de ellos.

c) Los materiales plásticos son buenos conductores de la electricidad.

d) Los materiales metálicos son excelentes conductores térmicos.

e) La dilatación térmica consiste en el aumento del tamaño de un material cuando desciende su temperatura.

f ) La plastilina es un material elástico.

g) La propiedad contraria a la tenacidad es la fragilidad.

h) Los metales son materiales que se oxidan, al contrario que la madera.

i) La ductilidad es la propiedad de algunos materiales de extenderse en forma de cables o hilos.

j) La propiedad contraria a la dureza es la fragilidad.

11. ¿Cuáles son las partes de un tronco? Dibuja un tronco seccionado y señala dónde se encuentra cada una de las partes.

12. ¿Qué pasos debemos seguir para obtener la madera a partir de un árbol del bosque?

13. ¿Cuáles son los derivados de la madera?

Material Grupo

PorcelanaSedaCorchoAlgodónAglomeradoMármolHierro

MetalesMaderasTextilesPlásticosPétreosCerámicos


Materiales de uso técnico: la madera 3Actividades

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

14. Como sabes, los instrumentos musicales se pueden clasificar en distintos tipos según el material con que están hechos. Haz en tu cuaderno una tabla o una lista con el nombre de varios instrumentos y, al lado, de cada uno, el tipo al que pertenece y el material con que está hecho. Por ejemplo: trompeta, metal, latón. Con esta actividad podrás recordar luego fácilmente materiales que son buenos conductores del sonido.

15. Copia en tu cuaderno la siguiente tabla y complétala con ejemplos de objetos que cumplan cada una de las propieda-des recogidas en la columna de la izquierda. Puedes ayudarte de las definiciones que aparecen en el libro.

16. Indica de qué materia prima proceden los siguientes materiales elaborados: vidrio, cuero, papel, aglomerado, alu-minio, porexpán, ladrillo.

17. ¿Qué materiales crees que se utilizan, o se pueden utilizar, para construir puentes? ¿Qué propiedades tienen los puentes construidos con cada uno de esos materiales?

18. Busca en un diccionario o una enciclopedia la composición de los siguientes tejidos: terciopelo, felpa, franela, raso, tafetán, lona. Busca ejemplos de tejidos que no se hayan mencionado anteriormente (puedes preguntar en casa).

19. ¿Por qué se recubre con pinturas y lacas la carrocería metálica de los automóviles?

20. Todas las prendas de vestir llevan indicadas en una etiqueta la composición del tejido y las características de uso. Busca cinco prendas distintas y anota su composición. ¿Por qué crees que todas las prendas tienen esta etiqueta? ¿Qué ventajas supone que la lleven?

21. Elige el material más adecuado para fabricar los siguientes objetos: • Un recipiente par calentar agua en una placa vitrocerámica • Un recipiente para mantener agua fría al sol • Una ventana

22. ¿De qué tipo de madera pueden estar hechos los siguientes objetos? • Parquet • Muebles • Utensilios de cocina • Mangos de herramientas • Material deportivo

23. Busca en casa envases de plástico (productos de belleza, de limpieza, botellas de agua...) y utensilios de plástico (barreños, cubos...). Todos ellos deben tener una inscripción que señala el tipo de plástico con que están construidos y un símbolo que indica si son reciclables o no. Haz una lista con los objetos que hayas encontrado y el tipo de plásticos con que están hechos. Luego contesta estas preguntas:

• ¿Qué significa que sean reciclables? Dibuja en tu cuaderno el símbolo que lo indica. • ¿En qué contenedor se deben tirar todos estos envases? ¿Por qué? • ¿Qué otros objetos construidos con plástico tienes en casa?

Propiedad Objeto Rígido Mesa

ElásticoPlástico

DuroTenazFrágil

OpacoTraslúcido

TransparenteDúctil

Maleable


Materiales de uso técnico: la madera3 Diseña y construye

Caja clasificadora de materiales

Se trata de construir una caja con varios compartimentos, para poder guardar en ella distintos tipos de materiales.

1. Coge una caja de cartón (por ejemplo, una de las que se usan para guardar los paquetes de folios en el instituto).

2. Subdivídela en cuatro o cinco partes y busca cajas reutilizables que coincidan con ese tamaño, para insertarlas a modo de cajones en la caja grande. Si no coinciden exactamente, puedes hacer arreglos cortando y pegando el cartón.

3. Añade a cada caja unos tiradores. Una opción es hacer un par de agujeros en cada cajón e insertar a través de ellos una cuerda (y hacer unos nudos en la parte posterior de los agujeros para que la cuerda no se salga). Otra opción es pegar en cada cajón un trozo de listón de madera o de cartón.

4. Añade unas guías hechas de cartón (o de madera) para poder meter y sacar con más facilidad los cajones.

5. A continuación, pon en cada cajón una pegatina con el nombre del material que vas a guardar en él: “Maderas”, “Metales”, “Plásticos”, “Textiles” y “Pétreos”.

6. Por último, recopila y mete en cada cajón al menos cuatro muestras de cada material. Puedes pegar las diferentes muestras de cada material en una hoja de cartulina. Así no se perderán fácilmente y además podrás escribir anotaciones sobre el nombre del material o de qué objeto se ha sacado (por ejemplo, si es una pieza metálica que sirve de soporte a un motor).

7. Opcionalmente, puedes añadir unos contratiradores, es decir, unos tiradores como los descritos en el paso 3, hechos con cuerda, pero en este caso cogidos al fondo de la caja para que los cajones no se salgan al extraerlos.


Materiales de uso técnico: la madera 3Diseña y construye

Comprobación de las propiedades de los materiales

Una recomendación para las uniones con madera

Traed a clase cada grupo de trabajo distintos objetos de uso habitual, como una llave, un bolígrafo, un lápiz, una cuchara, un peine, un corcho, un tornillo, un sacapuntas...

1. Primero, llena un recipiente grande con agua y compara la densidad de los ma-teriales. Apunta cuáles flotan y cuáles no. Comprueba también qué materiales son resistentes al agua y cuáles no lo son.

2. Después, pegadlos en una cartulina, diseñad un circuito eléctrico como el de la figura y unid los cables a dos puntos del mismo material para ver si la bombilla luce o no, es decir, si el material en cuestión es o no conductor de la electri-cidad. (Podéis poner también un lápiz al que hayáis sacado punta por los dos lados y probar si conduce la electricidad o no; si no conduce, hacedle un agujero hasta tocar la mina y probad desde el agujero hasta una punta.)

Para realizar uniones con madera en el taller, además de las posibilidades descritas en la unidad, también existe la opción de utilizar velcro adhesivo.

Este método posibilita una unión desmontable, lo cual permite realizar retoques o arreglos. Otra de sus ventajas es la rapidez en la unión.


Materiales de uso técnico: la maderaPractica en el aula de informática

3

ACTIVIDADES MULTIMEDIA

1. Test de maderas

Abre en la unidad 3 del CD el ejercicio UD03 01 Test de la unidad y comprueba tus conocimientos. Sólo una respuesta es válida en cada pregunta. Repite el test hasta que obtengas por lo menos un 80% de aciertos.

2. Aprende el vocabulario de la unidad

Abre en la unidad 3 del CD el ejercicio UD03 02 Glosario. En él aparecen las palabras del glosario y su definición.

Conéctalas en el orden adecuado. Repite el ejercicio hasta que todas las conexiones sean correctas.

3. De la materia prima al producto terminado

Abre en la unidad 3 del CD el ejercicio UD03 03 De la materia prima al producto terminado.

Arrastra las imágenes y sitúalas en la columna apropiada. Repite el ejercicio hasta que todas las co-nexiones sean correctas.

4. Tipos de maderas

Abre en la unidad 3 del CD el ejercicio UD03 04 Tipos de maderas.

Une cada material con el tipo de madera o derivado que le corresponda. Repite el ejercicio hasta que todas las conexiones sean correctas.

5. Partes de la madera

Abre en la unidad 3 del CD el ejercicio UD03 05 Partes de la madera.

Elige el nombre que corresponde a cada parte de la madera. Repite el ejercicio hasta que todas las conexiones sean correctas.


Materiales de uso técnico: la maderaPractica en el aula de informática

3

ACTIVIDADES EN INTERNET

Direcciones de interés

� www.iesalquibla.net/TecnoWeb/madera/madera_index.htm: Página del IES Alquibla (de La Alber-ca, Murcia) dedicada a la madera, con apuntes, pasatiempos, proyectos, etc. Incluye interesantes actividades, con autoevaluación para repasar el tema.

� www.laesferaverde.cl/home.htm: Web sobre los bosques y los agentes dañinos para los árboles. Incluye actividades.

� www.construmatica.com/construpedia/Madera: Página muy completa sobre la madera (tipos se-gún dureza, propiedades, acabados y tratamientos, etc.).

� www.fortunecity.es/bohemio/artnouveau/235/marcos.htm: Página centrada en el trabajo de la madera (talla en madera, herramientas, etc.).

� www.technologystudent.com/joints/joindex.htm: Página sobre los materiales en general (en in-glés), interesante para ampliar vocabulario en este idioma. Incluye ejercicios imprimibles en PDF.

1. Abre un procesador de texto y crea un documento nuevo en blanco.2. Inserta una tabla con 6 filas y 3 columnas.3. En la primera columna, escribe el nombre de los tipos de materiales que hemos aprendido en la

unidad.4. Busca en Internet imágenes que sean representativas de objetos construidos con cada tipo de

material y ve insertándolas en la tercera columna. En la segunda columna, escribe el nombre de cada material.

5. Guarda el archivo como UD03_Internet1_nombreapellido.

2. Tipos de maderas

3. Materiales en la arquitectura popular

1. Entra en la página web www.manualespdf.es/manual-tipos-de-madera y descárgate el manual so-bre los tipos de madera que hay en España.

2. Luego contesta a las siguientes preguntas:a. ¿Qué ventajas, desde el punto de vista ecológico, tiene la madera respecto a otros materiales?b. ¿Cuáles son las maderas coníferas, las frondosas y las tropicales más frecuentes en España?c. Enumera cuatro maderas de las que hayas oído hablar pero que no vengan en el libro y averi-

gua sus propiedades y aplicaciones principales. d. Con un procesador de texto, haz una tabla que incluya distintos tipos de maderas y las fotos

correspondientes.3. Guarda el archivo como UD03_Internet2_nombreapellido.

1. Abre un procesador de texto y crea un documento nuevo en blanco.2. Busca en Internet información acerca de las casas tradicionales típicas de las distintas regiones es-

pañolas: las pallozas gallegas, los caseríos vascos, los cortijos andaluces, las barracas valencianas, las masías catalanas, las cabañas pasiegas, la arquitectura negra...

3. Contesta a las siguientes preguntas: ¿qué tipos de materiales se usan en cada una de ellas? ¿Cómo son los tejados? ¿Qué colores tienen tanto la casa como el tejado? ¿A qué crees que se debe la elección de colores y materiales?

4. Busca fotos de cada una de ellas e insértalas en tu documento.5. Guarda el archivo como UD03_Internet3_nombreapellido.

(Este trabajo también lo podéis hacer en grupo. Cada uno elige un tipo de casa y luego, tras la puesta en común, se puede hacer un cuadro comparativo entre toda la clase.)

1. Tipos de materiales

Color Madera

BlancoChopo, tilo,

pino

Amarillo Boj

Amarillo oscuro o marrón

Roble, castaño,

peral, encina

RojizoAliso, caoba

Negro Ébano

Material Es

Documents

Transcript of Material Es