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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO
DIVISIÓN DE CIENCIAS FORESTALES
“MAQUINADO DE LA MADERA DE Acrocarpus
fraxinifolius Wigh & Arn, PROVENIENTE DE
PLANTACIONES DE LA SIERRA NORTE DE
PUEBLA”
TESIS PROFESIONAL
QUE COMO REQUISITO PARCIAL
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO FORESTAL INDUSTRIAL
PRESENTA:
ROGELIO MERAZ AGUILAR
Chapingo, Texcoco, Estado de México, Junio de 2007.
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Ésta tesis fue realizada por el C. Rogelio Meraz Aguilar bajo la
Co-dirección del Dr.
Rogelio Flores Velázquez y el Dr. José Amador Honorato Salazar,
y la asesoría de la
Dra. Amparo Borja de la Rosa, el Dr. Leonardo Sánchez Rojas y la
Dra. Martha
Elena Fuentes López. Ha sido revisada y aprobada por el
siguiente Comité Revisor y
Jurado Examinador.
PRESIDENTE
Dr. Rogelio Flores Velázquez
SECRETARIO
Dr. José Amador Honorato Salazar
VOCAL
Dra. Amparo Borja de la Rosa
SUPLENTE
Dr. Leonardo Sánchez Rojas
SUPLENTE
Dra. Martha Elena Fuentes López
hapingo, Texcoco, Estado de México, Junio de 2007.
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AGRADECIMIENTOS
Al Fondo Sectorial CONAFOR-CONACYT por el apoyo financiero y la
beca otorgada
para el desarrollo del presente trabajo a través del proyecto
CONAFOR-2002-C01-
6077 (CONAFOR-0201-050900-0012) “Estimación de la productividad
y
potencial tecnológico del cedro rosado (Acrocarpus
fraxinifolius), en el estado
de Puebla"
A la Universidad Autónoma Chapingo por formarme profesionalmente
dentro de sus
aulas y darme la oportunidad de superarme profesionalmente.
A los Doctores Rogelio Flores Velázquez y José Amador Honorato
Salazar por la
acertada dirección en la realización de este trabajo y sus
atinados comentarios.
A los miembros del Comité Revisor: Dra. Amparo Borja de la Rosa
y Dra. Martha
Elena Fuentes López, por sus observaciones y asesoría del
presente documento.
Al Doctor Leonardo Sánchez Rojas por formar parte de mi comité
de tesis, por sus
enseñanzas y trato cordial durante mi estancia en la División de
Ciencias Forestales.
Al Ingeniero Gonzalo Ramiro Ceballos Sánchez por compartir
conmigo sus
conocimientos, experiencias y entusiasmo en torno al sector
forestal maderero.
Al personal humano que labora en el Campo Experimental San
Martinito del INIFAP,
Puebla, por las facilidades brindadas en la fase de campo.
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DEDICATORIA
A Dios por darme la fuerza de seguir adelante por sobre todos
los obstáculos.
A mi familia por todas sus bendiciones y porque con la fe que
tienen en mi me
impulsan a superarme cada día de mi vida.
A la Ingeniero Liliana Muñoz Gutiérrez por compartir conmigo
momentos de alegría y
tristeza dándome la fuerza para seguir adelante.
A todos mis amigos que compartieron conmigo momentos de alegría
y tristeza a lo
largo de mi carrera.
A la profesora Juanita Huerta Crespo porque además de impartir
conocimientos en el
salón de clases también imparte cariño entre sus alumnos.
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CONTENIDO
Página
ÍNDICE DE CUADROS
.................................................................................................
I
ÍNDICE DE FIGURAS
..................................................................................................
II
RESUMEN ......................................................
¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
ABTRACT .......................................................
¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
1. INTRODUCCIÓN
.....................................................................................................
1
2. OBJETIVOS
.............................................................................................................
3
3. REVISIÓN DE LITERATURA
..................................................................................
4
3.1. Importancia de los ensayos de maquinado
....................................................... 4
3.2. Densidad de la madera
.....................................................................................
5
3.3. Estudios realizados sobre maquinado en otras especies
................................. 6
4. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE COLECTA
........................................................... 19
4.1. Localización
....................................................................................................
19
4.2. Clima
...............................................................................................................
19
4.3. Orografía
.........................................................................................................
21
4.4. Suelos
.............................................................................................................
21
4.5. Hidrografía
......................................................................................................
23
5. DESCRIPCIÓN DE LA ESPECIE
..........................................................................
24
5.1. Clasificación taxonómica
................................................................................
24
5.2. Descripción
botánica.......................................................................................
24
5.3. Origen y distribución
.......................................................................................
26
5.4. Usos
................................................................................................................
27
5.5. Características tecnológicas de la madera
..................................................... 27
5.5.1. Descripción anatómica de la madera
....................................................... 27
5.5.2. Propiedades físico-mecánicas
.................................................................
28
5.6. Otras características
.......................................................................................
28
-
Página
6. MATERIALES Y MÉTODOS
..................................................................................
29
6.1. Obtención del material de ensayo
..................................................................
29
6.2. Descripción del equipo y herramientas de ensayo
......................................... 30
6.3. Métodos de ensayo
........................................................................................
34
6.3.1. Cepillado
..................................................................................................
34
6.3.2. Lijado
........................................................................................................
38
6.3.3. Barrenado
................................................................................................
39
6.3.4. Moldurado
................................................................................................
40
6.3.5. Torneado
..................................................................................................
42
6.4. Evaluación de los defectos
.............................................................................
44
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
..............................................................................
47
7.1. Cepillado
.........................................................................................................
47
7.2. Lijado
..............................................................................................................
52
7.3. Barrenado
.......................................................................................................
55
7.4. Moldurado
.......................................................................................................
59
7.5. Torneado
........................................................................................................
64
8. CONCLUSIONES
..................................................................................................
69
9. RECOMENDACIONES
..........................................................................................
71
10. LITERATURA CITADA
........................................................................................
72
11. ANEXOS
..............................................................................................................
76
ANEXO 1. Formato para la evaluación de las probetas
........................................ 76
-
i
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro Página
1 Evaluación y clasificación de defectos de maquinado en las
muestras de ensayo…………………………………………………….
45
2 Clasificación del maquinado de la madera…………………………... 46
3 Calidad de cepillado de la madera de 7 años……………………….. 47
4 Calidad de cepillado de la madera de 13.5
años………................... 48
5 Calidad de lijado de la madera de 7
años………………................... 53
6 Calidad de lijado de la madera de 13.5 años………………………... 53
7 Calidad de barrenado de la madera de 7 años……………………… 56
8 Calidad de barrenado de la madera de 13.5 años………………….. 57
9 Calidad de moldurado de la madera de 7 años……………………... 60
10 Calidad de moldurado de la madera de 13.5 años…………………. 60
11 Calidad de torneado de la madera de 7 años……………………….. 64
12 Calidad de torneado de la madera de 13.5
años………................... 65
-
ii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura Página
1 Localización del área de colecta (tomado de Honorato et al.,
2005). 20
2 Plantación de Acrocarpus fraxinifolius Wight Arn…………………..
25
3 Hojas y flor de cedro rosado……………………………………………. 26
4 Pilas de secado de la madera utilizada para los ensayos…………….
29
5 Obtención de probetas de ensayo (American Society for
Testing
and Materials, 1992)………………………………………………………
30
6 Proporción de duramen en las trozas de 13.5 años (izquierda) y
de
7 años (derecha)…………………………………………………………..
30
7 Cepillo utilizado para la realización de los ensayos de
cepillado……. 31
8 Lijadora utilizada para la realización de los ensayos de
lijado………. 32
9 Taladro de pedestal utilizado para la realización de los
ensayos de
barrenado………………………………………………………................
33
10 Trompo de un cabezal utilizado para la realización de los
ensayos
de moldurado………………………………………………………………
33
11 Torno utilizado para la realización de los ensayos de
torneado…….. 34
12 Probetas utilizadas en el ensayo de cepillado…………………………
35
13 Ángulos de la cuchilla…………………………………………………….. 36
14 Proceso de cepillado……………………………………………………... 37
15 Proceso de calibración de cuchillas…………………………………….. 37
16 Proceso de lijado………………………………………………………….. 38
17 Proceso de barrenado……………………………………………………. 40
18 Proceso de moldurado…………………………………………………… 41
19 Plantilla utilizada para la realización de los ensayos de
moldurado 42
20 Acondicionamiento de las probetas de torneado……………………… 43
21 Proceso de torneado……………………………………………………... 44
22 Grano apelusado en el ensayo de cepillado…………………………… 49
23 Grano levantado en el ensayo de cepillado……………………………. 50
-
iii
24 Grano astillado en el ensayo de cepillado……………………………...
50
25 Comparación de piezas E+B en la prueba de cepillado………………
52
26 Grano apelusado el ensayo de lijado…………………………………… 54
27 Comparación de piezas E+B en la prueba de lijado…………………..
55
28 Grano apelusado en el ensayo de barrenado…………………………. 57
29 Grano rasgado en el ensayo de barrenado……………………………. 57
30 Comparación de piezas E+B en el ensayo de barrenado…………….
59
31 Grano levantado en el ensayo de moldurado…………………………. 61
32 Grano apelusado en el ensayo de moldurado………………………… 61
33 Grano astillado en el ensayo de moldurado…………………………… 62
34 Comparación de piezas E+B para el ensayo de moldurado………….
64
35 Grano astillado en el ensayo de torneado……………………………... 66
36 Grano apelusado en el ensayo de torneado…………………………… 66
37 Comparación de las piezas E+B+R en el ensayo de torneado………
68
-
iv
RESUMEN
Se determinaron las características de cepillado, lijado,
barrenado, moldurado y
torneado de la madera de Acrocarpus fraxinifolius Wigh &
Arn., proveniente de
plantaciones de 7 y 13.5 años de edad, ubicadas en la Sierra
Norte del estado de
Puebla, México. Los ensayos de maquinado, así como su
evaluación, se realizaron
de acuerdo con la norma ASTM D 1666-64 (reaprobada en 1987) con
algunas
adecuaciones en función de las características de la maquinaria
disponible.
Se probaron también dos contenidos de humedad de 9.89 % y 9.54
%. La madera
de 7 años presentó calidades excelentes en el cepillado al ser
trabajada a ángulos de
corte de 30° y 20° con una velocidad de alimentación de 7.5
m/min, en tanto que la
madera de 13.5 años sólo presentó un comportamiento excelente al
ser trabajada
con un ángulo de corte de 30° y una velocidad de alimentación de
7.5 m/min. En los
ensayos de cepillado, lijado y barrenado se observó que el
defecto más frecuente fue
el grano apelusado, mientras que en los ensayos de moldurado y
torneado, los
defectos más frecuentes fueron el grano levantado y el grano
astillado.
Se concluye de manera general, que las calidades de maquinado
fueron de buenas a
excelentes en las distintas operaciones evaluadas, con excepción
del moldurado en
donde la calidad de maquinado obtenida fue clasificada en el
rango muy pobre a
regular.
Palabras clave: cedro rosado, maquinado, Acrocarpus
fraxinifolius, cepillado, lijado,
barrenado, moldurado, torneado.
-
v
ABSTRACT
Machining tests were carried out to determine the working
qualities and
characteristics of Acrocarpus fraxinifolius Wigh & Arn wood,
obtained from plantations
of 7 and 13.5 years old and located in the Northern Mountains of
Puebla State,
México.
The tests included planning, sanding, boring, shaping and
turning. The methods of
testing and their evaluation were performed according to the
ASTM D 1666-64
(reaproved in 1987) standard with some adjustments based on the
characteristics of
the available machinery.
Two moisture contents of 9.89 % y 9.54% were also tested. The
wood of 7 years-old
presented excellent qualities in planning when it was worked at
cutting angles of 20°
and 30° and a feed rate of 7.5 m/min; while the wood of 13.5
years-old presented an
excellent behaviour only when it was processed at a cutting
angle of 30° and a feed
rate of 7.5 m/min. In planning, sanding and boring tests the
most common defect was
fuzzy grain, while in shaping and turning the most frequent
defects were both raised
and torn grain.
Generally, it was concluded that the machining qualities were
from fair to excellent for
all machining tests, with the exception in shaping where the
obtained working quality
was classified from very poor to fair.
Keywords: pink cedar, wood machining, Acrocarpus fraxinifolius,
planning, sanding,
boring, shaping, turning.
-
1
INTRODUCCIÓN
La demanda creciente de grandes volúmenes de materia prima para
abastecer al
sector industrial forestal maderero, obliga a la búsqueda de
especies de rápido
crecimiento con fustes bien conformados y buena adaptabilidad a
varios tipos de
ambiente (García y Bocanegra, 2002).
México posee el potencial para ser un productor importante de
madera de
latífoliadas, por ello en las zonas tropicales y subtropicales
de México, se está dando
un gran impulso para el establecimiento de plantaciones
forestales, ya sean puras o
en sistemas agroforestales. Una de las opciones para el
desarrollo en estas áreas es
el cedro rosado (Acrocarpus fraxinifolius Wigh & Arn), el
cual es una especie que ha
mostrado un excelente crecimiento en las diversas regiones
tropicales y
subtropicales donde ha sido introducida (Honorato et al., 2002;
Honorato, et al.,
2005).
El uso de especies de madera con gran potencial comercial, se
dificulta en muchas
ocasiones, debido al desconocimiento de sus características
tecnológicas (Martínez y
Martínez-Pinillos, 1996), es por ello que las características de
maquinado de la
madera son determinantes para su aprovechamiento y posterior
aplicación específica
en usos donde ciertas propiedades son decisivas para obtener un
beneficio máximo
(Zavala, 1976).
En cualquier operación de maquinado de la madera intervienen
varios factores,
relacionados con la madera misma y con la maquinaria utilizada,
y estos pueden ser
buenos o malos, dependiendo de las condiciones bajo las cuales
se realicen las
diversas operaciones de trabajabilidad de una madera; por lo
tanto, no puede ser
juzgada por una operación, sino que depende más bien de la
interacción de todas
ellas (Zavala, 1976).
-
2
En la Republica Mexicana, el aprovechamiento limitado de algunas
especies se debe
en parte al desconocimiento de sus características de maquinado,
entre otras
propiedades tecnológicas. Esta falta de información ha limitado
la posibilidad de
selección de otras especies y ha condicionado la calidad de los
productos que de
ellas se obtienen, lo cual se refleja en el restringido
aprovechamiento de las mismas
(Zavala y Vázquez, 2001). Tal es el caso del cedro rosado que
aunque ya se
utilizaba localmente la madera de este árbol, resulta necesario
realizar un estudio
tecnológico integral con la finalidad de proyectar un mejor
aprovechamiento para esta
especie (García y Bocanegra, 2002).
El presente trabajo es una contribución como parte del proyecto
“Estimación de la
productividad y potencial tecnológico del cedro rosado
(Acrocarpus fraxinifolius), en
el estado de Puebla” y tiene como finalidad definir las mejores
alternativas de
maquinado tendientes a lograr superficies tersas y un mayor
valor agregado de los
productos obtenidos de esta especie considerada actualmente como
subutilizada en
México.
-
3
2. OBJETIVOS
Evaluar las características de maquinado de la madera de
Acrocarpus
fraxinifolius Wigh & Arn. de 7 y 13.5 años de edad
proveniente de plantaciones
de la Sierra Norte de Puebla.
Comparar la calidad de maquinado de la madera de Acrocarpus
fraxinifolius
Wigh & Arn. de 7 años de edad con la de 13.5 años de edad,
proveniente de
plantaciones de la Sierra Norte de Puebla.
-
4
3. REVISIÓN DE LITERATURA
3.1. Importancia de los ensayos de maquinado
La determinación de las características de maquinado de la
madera son básicas para
definir su utilización, éstas se refieren al comportamiento de
la madera al ser
procesada con máquinas o herramientas cortantes en las
operaciones de cepillado,
lijado, barrenado, moldurado y torneado (Zavala y Vázquez,
2001).
En primer lugar; el cepillado y el lijado son las dos
operaciones de maquinado más
importantes, porque son a las que necesariamente se tiene que
someter la madera
para darle el acabado final. El cepillado es considerado,
después del aserrío, la
segunda operación más importante de maquinado de la madera,
puesto que
prácticamente la mayoría de las piezas tienen que ser calibradas
a dimensiones
precisas en grosor y de superficies tersas, antes de ser
destinadas a algún uso final;
por otra parte, el lijado se realiza con la finalidad de
preparar la superficie de la
madera para la aplicación de pinturas, lacas u otros acabados y
en otros casos se
efectúa para reducir el grosor de la madera (Zavala, 1976).
Las operaciones de barrenado, moldurado y torneado son
operaciones que aún
siendo muy importantes, no tienen la relevancia de las dos
anteriores. El barrenado
es una operación que consiste en realizar una perforación de un
diámetro deseado a
una pieza de madera con una gran variedad de máquinas que pueden
constar de
una o varias brocas colocadas horizontal o verticalmente, la
broca puede ser movida
hacia la madera o la madera a la broca, su importancia reside
fundamentalmente en
el mayor o menor ajuste que logren las piezas al hacer uniones
de espiga y muescas
(Zavala, 1976).
El moldurado y el torneado son operaciones que tienen una
aplicación específica en
la industria maderera, para uso principalmente de diseños
especiales de muebles y
las especies que no tengan buen comportamiento a estas
operaciones verán limitada
-
5
su aplicación, excluyéndolas de usos especiales, aunque no las
margina por
completo (Zavala, 1976).
El moldurado consiste en estilizar el perfil de una pieza de
madera y algunas clases
de tableros, en uno o ambos cantos o bien en todo su contorno
(Moreno y Martínez,
1984), a fin de mejorar su estética y hacerla más vistosa, por
lo que la calidad del
corte y detalle de la figura son de suma importancia. Esta
operación se lleva a cabo
en trompos o molduradoras diseñados para hacer contornos con
formas
determinadas en la superficie de las piezas, de acuerdo al tipo
de fresa utilizado
(Zavala, 1976).
El torneado es la operación en la cual se le da forma o figura
específica a una pieza
de madera haciéndola girar en un torno contra una cuchilla, la
cual corta en
diferentes direcciones las fibras de la madera. Este proceso se
realiza en una gran
variedad de productos entre los que se incluyen mangos para
herramientas y
cuchillos, artículos deportivos, juguetes y partes para muebles,
entre otros. La
penetración es en el sentido helicoidal y continuo cuando la
madera gira y la
herramienta de corte avanza en dirección paralela al eje de
rotación. Existen dos
tipos de torno, el manual con una herramienta cortante en punta
hasta los
sofisticados con cabezal para sujetar varías cuchillas y tornos
donde la herramienta
de corte esta fija y la madera se acerca a ésta o de forma
inversa (Zavala, 1976).
3.2. Densidad de la madera
La densidad se define como el peso de un material por unidad de
volumen, reportado
generalmente en gramos por centímetro cúbico (Fuentes, 1995).
Esta es la
propiedad física principal, con influencia directa en las
características de
trabajabilidad con máquinas y herramientas (Zavala, 1993). Por
otra parte la herencia
genética, las condiciones fisiológicas, mecánicas y del medio
ambiente actúan
sumándose u oponiéndose sobre la calidad de la madera de una
especie, y por lo
tanto sobre la densidad, produciendo las variaciones
intraespecíficas. Se ha
deducido también que la densidad de la madera dentro de una
misma especie
-
6
aumenta con la latitud y disminuye con la altitud, refiriéndose
a la región geográfica
normal de distribución de tal especie (Fuentes, 1995).
3.3. Estudios realizados sobre maquinado en otras especies
En lo que concierne a los estudios que se han efectuado sobre
maquinado se realizó
una investigación bibliográfica, permitiéndose mencionar lo
siguiente:
Mckenzie (1960) condujo un estudio en varias especies, sobre los
aspectos
fundamentales en el proceso de corte de la madera, analizó la
acción del filo del
elemento de corte sobre la madera y determinó que los factores
que afectan el
proceso de corte para obtener un buen acabado son: el contenido
de humedad, la
dirección y orientación del hilo, la velocidad de corte y la
fricción entre la madera y el filo
del elemento de corte.
Davis (1960) estudió el efecto de la velocidad de crecimiento y
la densidad en el
maquinado de Pinus ponderosa y de Pseudotsuga menziesii,
encontrando que el
número de anillos por pulgada lineal y el peso específico
afectan las características
de maquinado en un grado altamente significativo y concluyó que
para estas
especies el número de anillos por pulgada tiene más efecto en
las propiedades de
maquinado que la propia densidad básica.
Longwood (1961) publicó un manual de maquinado y otras
características
relacionadas de 60 especies maderables nativas y de plantaciones
en Puerto Rico,
para la prueba de cepillado se usaron 50 probetas, estas fueron
trabajadas con un
ángulo de corte de 30° y 60 marcas de cuchilla por pulgada, aquí
la gravedad
específica y la textura tuvieron poca influencia. Las maderas
con hilo recto
presentaron una tendencia a obtener superficies más tersas que
las que presentaban
desviaciones del mismo, con algunas excepciones como el caso del
palo colorado
(Cyrilla racemiflora L.). En general se obtuvieron superficies
tersas a 1/8 y a 1/16 de
pulgada de desbaste; para el lijado las maderas ligeras
presentaron una tendencia a
presentar grano apelusado, mientras que en maderas densas de
textura fina el
-
7
defecto mas frecuente fueron los rayones, las maderas
presentaron superficies más
tersas con el grano más fino de lija.
Para el moldurado las maderas con mayor gravedad específica
presentaron mejores
características en comparación con las de menor gravedad
específica, con algunas
excepciones como la higuerilla (Vitex divaricata Sw.) y la
casuarina (Casuarina
equisetifolia L.); para el torneado se usó una velocidad de giro
de 3 300 rpm, en este
ensayo las maderas más densas dieron mejores resultados
comparativamente con
las de baja densidad; en el barrenado se utilizó una velocidad
de giro del cabezal de
1725 rpm y una broca de una pulgada para barrenar madera y se
probaron 50 piezas
por especie, en este ensayo la gravedad especifica fue un factor
importante, siendo
las maderas más densas las que presentaron mejor calidad de
maquinado ante esta
prueba.
Davis (1962) realizó un estudio de las características de
maquinado en algunos
géneros de maderas duras de interés comercial para la industria
de la construcción
en Estados Unidos de Norte América, como lo son los géneros
Acer, Carya, Nyssa,
Populus, Quercus y Ulmus, encontrando la influencia de varios
factores
determinantes para un buen maquinado de las maderas, entre los
que se pueden
mencionar a la gravedad específica, el número promedio de
anillos por pulgada, las
desviaciones en el hilo, el contenido de humedad y los defectos
de secado; para el
cepillado menciona que a menor ángulo de corte las
características de cepillado
mejoran, sobre todo para el caso de maderas duras, pero que en
general las
especies con buenas características de cepillado proporcionan
buenos resultados
con diferentes ángulos; en el caso del lijado señala que las
maderas duras de textura
fina son más propensas a presentar el defecto conocido como
rayones.
El mismo autor indica que para el torneado las probetas fueron
acondicionadas a 6
%, 12 % y 20 % de contenido de humedad argumentando que a un 6 %
y a un 12 %
de contenido de humedad la madera se tornea igualmente bien y
aun mejor que a un
20 % de contenido de humedad e indicó que las maderas más densas
de textura fina
-
8
y porosidad difusa son las que proporcionan superficies más
tersas, siguiéndoles las
maderas de porosidad circular y en último lugar las maderas
ligeras de porosidad
difusa; en el moldurado las piezas acondicionadas a un 6 % de
contenido de
humedad presentaron mejores características de maquinado que las
probetas
acondicionadas a un 12 % de contenido de humedad, también las
maderas con
porosidad difusa presentaron buenos resultados, al igual que las
especies de
gravedad especifica alta; para el barrenado las maderas más
densas dieron en
general mejores resultados que las maderas más ligeras.
Shniewind (1963) publicó un estudio en el que menciona que la
calidad del cepillado,
taladrado y moldurado de la madera juvenil de Sequoia
sempervirens, es inferior que
el de la madera madura.
Koch (1964) analizó el proceso de maquinado de la madera
relacionando en el
cepillado la calidad de la superficie obtenida con la especie de
madera, contenido de
humedad, densidad básica, dirección del grano, velocidad de
corte, número de
cuchillas en el cabezal, ángulo de corte, velocidad de
alimentación y profundidad de
corte, concluyendo que un ángulo de corte de 30° en las
cuchillas es el más
recomendable para cepillar maderas suaves y para el caso de
maderas duras un ángulo
de 20° es el más adecuado.
Para el caso del lijado relacionó la calidad de la superficie
obtenida con el tipo de
abrasivo utilizado y señala que una lijadora de banda produce
más rayones y grano
apelusado en la superficie de la madera maquinada que una
lijadora de tambor; en el
torneado relacionó la calidad de superficie con la velocidad del
eje, la longitud de la
cuchilla, la forma del corte y las características de la madera.
Concluye que se obtiene
una mejor calidad de la superficie trabajada cuando el contenido
de humedad de la
madera es de 6 %, y menor calidad al 12 % y 20 %.
McKenzie (1967) relacionó el coeficiente de fricción en el corte
de la madera y su
efecto en algunas variables tales como la presión, área de
contacto, velocidad de
-
9
deslizamiento, aspereza de la superficie de la herramienta,
especie de madera, dirección
del hilo y contenido de humedad, encontrando que en el
coeficiente de fricción del corte
de la madera influyen: el contenido de humedad y cantidad de los
extractivos en la
madera, la aspereza del metal y la velocidad de deslizamiento
del elemento de corte.
Rawat et al. (1974) publicaron un estudio sobre la calidad del
maquinado de seis
especies maderables de la India, en la cual utilizaron la norma
ASTM D 1666-64, en
esta publicación la madera de duramen de Acrocarpus
fraxinifolius (cedro rosado)
para el ensayo de cepillado mostró un mejor comportamiento para
el ángulo de 20°
en comparación con los ángulos de 15°, 25° y 30° con 16 % de
probetas con
clasificación de excelentes, los defectos más comunes fueron el
grano apelusado, el
grano astillado y el grano levantado con igualdad de
frecuencia.
En el torneado la madera de cedro rosado presentó un 42 % de
piezas con
clasificación de excelente, por otro lado los defectos más
comunes fueron el grano
astillado seguido del grano levantado con una incidencia de
solamente un tercio con
respecto al grano astillado; para el barrenado de esta madera el
defecto más
frecuente el grano apelusado reportando un 89 % de piezas
excelentes más buenas;
para el caso del escopleado el cedro rosado presentó un 53 % de
probetas buenas
más excelentes, siendo el defecto más común el grano rasgado
seguido por algunas
asperezas producto del maquinado. En general el índice de
calidad de maquinado
tomando como referencia (100 %) a la calidad de trabajabilidad
de Tectona grandis
para el cedro rosado es de 74.
Zavala (1976) estudió las características de maquinado de seis
especies maderables,
Manilkara zapota L. V. Royen (chicozapote), Cordia dodecandra DC
(ciricote) y Piscidia
communis Black I. M. Johnst (jabín), Pouteria campechiana Kunth
(Kanisté), Lysiloma
bahamensis Benth (tzalam) y Alnus arguta Shlecht Spach (aile),
con pesos
específicos entre 0.54 g/cm3 a 0.98 g/cm3 y un número de
probetas utilizadas para
cada especie que varió entre 30 y 50 piezas; para el cepillado
utilizó ángulos de corte
de 20° y 30°, en cuanto a los resultados obtenidos estos se
contraponen a lo
-
10
mencionado por la literatura, ya que para un ángulo de corte de
30° se obtuvieron los
mejores resultados. Concluye que en general a mayor número de
marcas de cuchilla
corresponde un mejor acabado en las especies estudiadas.
Determinó que en el lijado de chicozapote y ciricote el defecto
más frecuente fueron
los rayones, en tanto que para el jabín, kanisté, tzalam y aile
los defectos más
frecuentes fueron los rayones y el grano apelusado, predominando
este último en el
caso del jabín y kanisté. En general concluyó que maderas de
textura fina presentan
más rayones que las de textura áspera, de manera similar en las
maderas pesadas
existe menor presencia de grano apelusado que las maderas
ligeras.
El mismo autor menciona que el comportamiento al taladrado en
las especies con
textura fina homogénea fue mejor que en las de textura mediana
homogénea y peor
en las de textura mediana heterogénea. Concluye para el caso del
moldurado, que el
chicozapote y jabín son especies que presentan resultados
excelentes; ciricote y
kaniste presentan resultados buenos; mientras que el alie y
tzalam presentan
resultados regulares. De manera general concluye que las maderas
más densas
presentaron mejores características de moldurado; en el caso del
torneado en general
obtuvo una mejor calidad de la superficie trabajada a un
contenido de humedad de 8
% que al 12 %.
Torrelli (1982) llevó a cabo un estudio de 43 especies
forestales tropicales de México
utilizando solo cinco probetas por especie; en el cepillado
probó tres ángulos de corte
(30°, 20° y 15°) y dos velocidades de alimentación (7.5 y 13.0
m/min), determinó que
el número de marcas de cuchilla por unidad de longitud es el
factor que más afecta
en la calidad de este ensayo y que los mejores resultados se
obtienen con un mayor
número de marcas de cuchilla (sin especificar cantidad) y que
con un menor ángulo
de corte existe un mayor consumo de energía.
Para el moldurado probó una velocidad de giro del cabezal
portafresas de 6000 rpm,
menciona que la velocidad periférica, es un factor decisivo que
afecta la calidad del
-
11
trabajo; para el torneado probó una velocidad de 3500 rpm,
determino que las
especies de mayor densidad presentaron un comportamiento mejor
que las de más
baja densidad y en cuanto al contenido de humedad menciona que
las maderas se
tornean igualmente bien al 6 % y 12 % y aún mejor que al 20 %.
Concluye que
existen tres factores que son los que más afectan la calidad de
la superficie
trabajada: el hilo entrecruzado, depósitos de minerales duros y
la madera de tensión.
Moreno y Martínez (1984) presentaron las características de
trabajabilidad de las
maderas de Cordia alliodora (Ruiz y Pav.) Cham. "Bojón",
Fraxinus uhdei (Wen) Ling.
"Fresno", Liquidambar styraciflua L. "Liquidámbar" y
Roseodendron donnell-smithii
(Rose) Mir. "Primavera", con pesos específicos de 0.53, 0.67,
0.65 y 0.56 g/cm3
respectivamente para cada especie, concluyeron que el bojón es
una especie con
buenas características de trabajabilidad, el fresno responde
bastante bien a éstas
operaciones excepto en el cepillado. El liquidámbar ofrece
buenas características
pero presenta dificultad en el cepillado. Determinaron que en
general estas tres
especies pueden utilizarse satisfactoriamente en trabajos de
carpintería, ebanistería y
en la elaboración de piezas torneadas y molduradas. Por su parte
la madera de
primavera presenta un comportamiento irregular en los diferentes
ensayos.
Concluyeron que en el cepillado no hubo influencia del hilo, con
respecto al ángulo de
corte, tampoco encontró una clara relación siendo para el fresno
y el liquidámbar el
ángulo de corte de 20° el que por un pequeño margen dio mejor
calidad de cepillado
que el ángulo de 30°, en tanto que para el bojón y primavera se
obtuvieron resultados
semejantes con los dos ángulos de corte.
Taquire (1987) presentó un estudio de las propiedades físicas y
el comportamiento al
maquinado de Guazuma crinita Mart. en el Perú. Los resultados
mostraron que el
comportamiento en el cepillado fue mejor al reducir el ángulo de
ataque; en el lijado
el comportamiento fue muy bueno; en el taladrado se obtuvieron
buenos resultados a
una mayor velocidad de giro de la broca, sin especificar
revoluciones por minuto y en
-
12
el moldurado sus resultados fueron muy buenos cuando el ensayo
se realizó paralelo
a las fibras.
Cruz (1994) realizó el estudio tecnológico de la madera de Pinus
cooperi, obtuvo un
excelente resultado para el cepillado con un ángulo de corte de
cuchilla de 30°, no
encontrando influencia del número de marcas de cuchilla por
centímetro (29.3 y 16.9)
en la calidad de superficie obtenida, trabajó a una velocidad de
alimentación en la
lijadora de 6.74 m/min, con lijas del número 80 y 100 y una
presión constante de 4.55
kilogramos. Encontró un excelente resultado para el lijado
atribuible a la textura y al
hilo recto de la madera.
Para el barrenado, trabajó dos velocidades promedio de
penetración 6.97 y 15.14
seg, obteniendo excelentes resultados con el mayor tiempo de
penetración,
coincidiendo con la literatura la cual señala que la velocidad
de penetración influye de
manera directa en el barrenado; el moldurado lo clasifica como
pobre, ya que
presentó un severo astillamiento en las probetas, lo atribuyó a
las desviaciones del
hilo y a la densidad media (0.42 g/cm3) de esta especie donde la
flexibilidad y la
capacidad de adhesión entre las fibras es baja; en el torneado
probó dos contenidos
de humedad, de 9.8 % y 14 %, obteniendo clasificaciones de
regular y buena,
respectivamente, concluyendo que se obtienen mejores resultados
de torneado
utilizando contenidos de humedad mayores.
Tamarit (1994) realizó un estudio tecnológico de la madera de
Pinus arizonica del
estado de Durango, obteniendo los mejores resultados de
cepillado al utilizar un
ángulo de corte de 20° en combinación con un número de marcas de
cuchilla por
centímetro de 14.66; en el lijado obtuvo excelentes resultados,
lo cual atribuye a las
características anatómicas y físicas de esta especie, en
especifico a la textura media
e hilo recto seguidos por la densidad básica clasificada como
media.
En el barrenado obtuvo resultados excelentes, el defecto que se
presentó con mayor
frecuencia fue el grano apelusado, por lo que recomienda que
para minimizar este
-
13
defecto se debe hacer lento el primer contacto de la broca con
la madera, y
aumentarlo cuando ésta ya ha penetrado en la pieza, además
recomienda usar una
mayor velocidad de giro de la broca, disminuyendo el diámetro de
ésta y
manteniendo constante el tiempo de penetración promedio de 15
seg empleado para
este trabajo.
En el moldurado obtuvo resultados regulares, mencionando que
éstos son producto
de la severidad con la que el defecto conocido como grano
astillado se presentó,
principalmente en el cambio de corte transversal al
longitudinal, lo cual atribuye a la
densidad media de la madera y recomienda realizar el moldurado
sólo en sentido
paralelo y diagonal al hilo para obtener buenos resultados,
puesto que en estos se
presenta un mínimo de defectos, finalmente menciona que en el
torneado obtuvo un
resultado bueno al efectuarlo a un contenido de humedad del
14.50 %.
Martínez-Pinillos y Martínez (1996) estudiaron 33 diferentes
especies de madera,
tanto tropicales como de bosque templado frío, las cuales
variaron en densidad
relativa (peso anhidro/volumen verde) entre 0.19 a 0.90 g/cm3, a
nivel de índice
utilizaron solamente cinco probetas por especie.
En el cepillado de los tres ángulos de corte que se probaron
20°, 25° y 30°, los
mejores resultados se obtuvieron con el ángulo de 30°. Para los
ángulos de 30° y 25°
la densidad relativa no mostró una relación directa con la
calidad de la superficie
maquinada. Sin embargo, con el ángulo de 20° se notó una ligera
tendencia a tener
mejor calidad en especies con mayor densidad; en cuanto al grano
levantado el
defecto fue más notorio con el ángulo de 25° en contra parte con
el ángulo de 20° en
donde éste se presentó en menor grado, mientras que con el
ángulo de 30° sólo en
algunas especies se hizo presente; el defecto de grano
algodonoso se observó con
mayor severidad en el ángulo de 20° y fue descendiendo conforme
aumentó el
ángulo hasta 30°; las marcas de viruta fueron más notorias con
el ángulo de 30°
descendiendo conforme disminuyó el ángulo hasta 20°, siendo el
ángulo de 25° el
que mostró los mejores resultados.
-
14
Para el lijado de los tres diferentes números de grano probados
60, 80 y 100, los
mejores resultados se obtuvieron al usar la lija del número 100,
en las lijas con grano
de 60 y 80 la superficie rayada se manifestó principalmente en
aquellas probetas con
densidad relativa baja, mientras que el defecto de grano
algodonoso fue menos
frecuente, por lo tanto concluyeron que este defecto se puede
eliminar con el
aumentó en la finura del grano en el abrasivo.
Martínez y Martínez-Pinillos (1996) en un segundo estudio
probaron 32 diferentes
especies de madera, tanto tropicales como de bosque
templado-frío, sometiéndolas
a los procesos, barrenado y moldurado, basándose en la norma
ASTM D-1666-64.
Para el barrenado las probetas fueron acondicionadas a un 8 % de
contenido de
humedad, se observó que en madera con densidad de entre 0.50 y
0.73, se puede
obtener una mejor calidad de acabado; también se observó que en
especies con
densidades menores a 0.50 existe una tendencia a la disminución
del porcentaje de
piezas libres de defectos, a manera de conclusión indican que a
mayor densidad
corresponde una mejor calidad de la superficie barrenada; a
mayor velocidad de
avance de la broca existe una marcada tendencia a generar
defectos como el grano
arrancado; en el caso del moldurado, los defectos que se
presentaron con mayor
frecuencia fueron el grano arrancado, cuando el corte de la
herramienta fue realizado
en sentido transversal a la fibra, y grano algodonoso que se
presentó en madera con
mayor cantidad de vasos por unidad de área.
Ordóñez y Martínez (1997) efectuaron un trabajo de investigación
sobre el
maquinado y la susceptibilidad a la impregnación de de la madera
del árbol del hule
(Hevea brasiliensis), proveniente de una plantación de Veracruz,
con el objetivo de
incrementar el conocimiento de sus propiedades tecnológicas.
Tomando como base la norma ASTM D 1666-64, la madera del hule
presenta
acabados de calidad regular en la mayor parte de los procesos;
solamente en el
cepillado presenta acabados pobres con los ángulos probados de
30° y 25° y una
-
15
velocidad de giro del cabezal porta cuchillas de 5000 rpm; en el
ensayo de lijado con
la lija de grado 60 las caras presentan un acabado muy pobre con
grano arrancado
en todas las probetas, en tanto que para los grados 80 y 100 la
clasificación fue de
regular; en el barrenado esta madera presentó un resultado
regular con una
velocidad de giro de la broca de 1415 rpm; por último para el
caso del moldurado la
clasificación que obtuvo fue de buena con un ángulo probado de
30° y 7000 rpm. La
clasificación general de la madera es aceptable.
Zavala y Vázquez (2001) determinaron las características de
maquinado de 34
especies tropicales, respecto al cepillado probaron los ángulos
de corte de 20° y 30°,
infieren que con un ángulo de corte de 20° se trabajan mejor las
maderas duras, en
tanto que con el ángulo de corte de 30° se pueden maquinar mejor
las maderas
blandas y mencionan que a un mayor número de marcas de cuchilla
se obtuvieron los
mejores resultados (23.55 marcas por centímetro); para el lijado
probaron tres lijas de
los números 60, 80 y 100, obteniéndose 15 especies con calidad
excelente, cuatro
como buenas, seis regulares y nueve pobres y muy pobres, señalan
que las maderas
más densas están más propensas a los rayones y las especies
menos densas a
presentar el defecto conocido como grano apelusado. Las 15
especies clasificadas
como excelentes presentan textura mediana e hilo recto (sin
poder generalizar esto),
llegaron a la conclusión que la combinación que definitivamente
afecta la calidad del
lijado es la textura gruesa y el hilo entrecruzado.
Respecto al barrenado hallaron que 24 especies presentaron
resultados excelentes,
tres buenos, una regular y cuatro pobres y muy pobres, concluyen
de manera general
que los mejores resultados se obtuvieron en las maderas de
densidad media y alta y
que el defecto comúnmente encontrado fue el grano apelusado
presentándose éste
con mayor severidad y extensión en las especies de densidad
baja; en lo que
concierne al moldurado reportan que 21 especies se pueden
utilizar para la
producción de molduras y las otras 13 especies presentaron baja
calidad. Mencionan
que el defecto de grano apelusado se presentó en la sección
paralela al grano de las
especies con densidades media y baja y el grano astillado en la
misma sección pero
-
16
en especies con densidad media y alta; para el ensayo de
torneado 24 especies
fueron clasificadas como excelentes, cuatro como buenas, tres
como regulares, una
pobre y dos muy pobres, probaron contenidos de humedad de 8 % y
12 %, sin que se
manifestara una diferencia importante, obteniendo una ligera
tendencia a obtener
mejores resultados al 12 %.
Medina (2003) obtuvo índices de las características de maquinado
de la madera de
Eucalyptus urophylla y E. grandis, provenientes de plantaciones,
concluyendo que el
mejor comportamiento ante el cepillado de la madera de ambas
especies se obtuvo al
utilizar un ángulo de corte de 30° y una velocidad de
alimentación de 7.5 m/min, en
general velocidades de alimentación altas bajan la calidad de la
superficie
maquinada, y menciona que al utilizar un mayor número de marcas
de cuchilla por
centímetro se obtuvo una mejor calidad en este ensayo. La madera
de ambas
especies se clasificó como excelente en el cepillado y en el
lijado. Menciona que los
excelentes resultados pueden ser atribuibles a la densidad media
de la madera que
en combinación con el hilo desviado contrarrestaron el posible
efecto del hilo
entrecruzado que pudo haber provocado una clasificación
menor.
La madera de E. grandis se clasificó como buena en el barrenado,
por otra parte la
madera de E. urophylla tuvo una clasificación de excelente,
dichos resultados se les
atribuye a la combinación de la velocidad de penetración
utilizada (15 seg en
promedio) y a la densidad media de las especies estudiadas.
Reporta que la madera de E. grandis se clasificó como regular en
el moldurado,
debido a la densidad media de la madera que en combinación con
una desviación
del hilo provocó que el defecto de grano astillado se presentara
en forma severa
cuando se cambió la dirección del corte pasando del plano
perpendicular al grano al
plano paralelo. Por su parte la madera de E. urophylla se
clasificó como excelente en
este ensayo y lo atribuye a que presenta una densidad mayor
respecto a la especie
anterior; concluye que la madera de ambas especies se
clasificaron como buenas en
el torneado, en general, los mejores resultados se obtuvieron
cuando las probetas se
-
17
trabajaron a un 14.2 % y 13.8 % en comparación con el contenido
de humedad de 10
% y 10.6 % para E. grandis y de E. urophylla
respectivamente.
De la revisión bibliográfica anterior se puede concluir que la
calidad del maquinado
depende directamente de algunas propiedades tecnológicas propias
de la madera y
de las características de las maquinas y/o herramientas
utilizadas.
Con respecto a algunas propiedades tecnológicas de la madera se
tiene que la
densidad básica presenta una relación directa con la calidad de
la superficie obtenida
para los ensayos de barrenado, moldurado y torneado, a mayor
densidad básica las
superficies maquinadas por lo general serán más tersas, en el
lijado las maderas con
menor densidad básica son más propensas a sufrir de grano
apelusado; la
orientación del hilo afecta los ensayos de cepillado, lijado,
moldurado y el torneado,
produciendo mejores superficies con un hilo recto que cuando
este sufre
desviaciones; la textura afecta al lijado y al barrenado, siendo
especies con textura
fina las que producen superficies más tersas y para el caso del
lijado las especies
con textura fina presentan más rayones que las de textura
gruesa; para el contenido
de humedad, a un mayor contenido de humedad se obtendrán mejores
acabados
superficiales en el ensayo de torneado, puesto que existe una
tendencia a que las
probetas no presenten defectos tan severos como sucede con
contenidos de
humedad bajos (grano astillado).
Otros factores que afectan el proceso de corte son los
extractivos como depósitos de
minerales duros como cristales de carbonatos de calcio, el
contenido de sílice, éstos
desgastan el filo de la herramienta de corte; las resinas,
gomas, aceites y taninos
provocan que el acero de las sierras se sobrecaliente perdiendo
así sus
características, en especial de dureza. La dureza de la madera
provoca que los
elementos de corte se desgasten por efecto de una mayor
resistencia a ser
penetrada.
-
18
En el caso de las máquinas y/o herramientas utilizadas en los
ensayos se puede
mencionar que para el caso del cepillado el número de marcas de
cuchilla, el cual
depende directamente de las revoluciones por minuto a las que
gire el cabezal, el
número de cuchillas en el mismo y la velocidad de alimentación
de la madera, guarda
una relación directa con la calidad de la superficie obtenida,
el ángulo de corte en las
cuchillas también juega un papel importante, siendo el mejor
ángulo de corte en las
cuchillas para trabajar maderas suaves es el de 30° y para el
caso de maderas duras
el ángulo más recomendable es el de 20°, así mismo la velocidad
de alimentación
afecta al ensayo de barrenado, cuando esta se reduce la
superficie obtenida será
más tersa y la velocidad periférica al ensayo de moldurado, lo
cual indica que a
mayor velocidad se obtendrán las superficies más tersas.
-
19
4. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE COLECTA
4.1. Localización
Las colectas se realizaron en tres plantaciones que se localizan
en la Sierra Norte del
estado de Puebla en el sitio denominado “La Rinconada”,
municipio de Venustiano
Carranza, cuyas coordenadas geográficas son de Latitud Norte 20°
30’ 38” y
Longitud Oeste 97° 48’ 31”, a una altitud de 445 metros sobre el
nivel del mar; el sitio
conocido como “Santa Rosa”, cuyas coordenadas geográficas son de
Latitud Norte
20° 21’ 20” y Longitud Oeste 97° 51’ 5” a una altitud de 596
msnm, y el sitio conocido
como “Nextlalpan” cuyas coordenadas geográficas son de Latitud
Norte 20° 16’ 4” y
Longitud Oeste 97° 56’ 16.6” a una altitud de 892 msnm, ambos
pertenecientes al
municipio de Xicotepec de Juárez (Figura 1).
4.2. Clima
Los municipios se encuentran en una zona de transición entre los
clima templado de
la sierra norte y clima cálido del declive del Golfo.
De acuerdo con el Centro Nacional de Desarrollo Municipal
(1999), en la región se
identifican tres tipos clima.
1. Clima semicálido subhúmedo con lluvias todo el año;
temperatura media anual
mayor de 18 ºC; temperatura del mes más frío entre -3º y 18 ºC;
precipitación
del mes más seco mayor de 40 milímetros; lluvia invernal con
respecto a la
anual es menor en un 18 %.
2. Clima cálido subhúmedo con lluvias en verano; temperatura
media mensual del
mes más frío mayor de 18 ºC; temperatura media anual mayor de 22
ºC;
precipitación del mes más seco menor de 60 milímetros; por
ciento de lluvia
invernal con respecto a la anual es entre 5 y 10.2 %.
-
20
3. Clima cálido húmedo con lluvias todo el año; temperatura
media anual mayor de
22 ºC; temperatura del mes más frío mayor de 18 ºC; lluvia
invernal con
respecto a la anual es menor de 18 %; la precipitación del mes
más seco es
mayor de 60 milímetros, por ciento de lluvia invernal con
respecto a la anual es
mayor de 10.2 %.
Figura 1. Localización del área de colecta (proporcionado por
Honorato, 2007).
-
21
4.3. Orografía
Los municipios pertenecen a dos regiones morfológicas de la cota
1,000 hacia el
noroeste, al declive del Golfo y de la misma cota hacia el
sureste a la Sierra Negra.
El declive del Golfo es el declive septentrional de la Sierra
Norte hacia la llanura
costera del Golfo y se caracteriza por sus numerosas chimeneas
volcánicas y lomas
aisladas; en tanto que la sierra norte o sierra de Puebla está
formada por sierras más
o menos individuales, paralelas, comprimidas unas con otras y
suelen formar
grandes o pequeñas altiplanicies intermontañosas que aparecen
frecuentemente
escalonadas hacia la costa. Aunque se ubican en pleno declive
del Golfo, su relieve
no presenta un descenso hacia el oriente sino más bien hacia los
ríos San Marcos y
Tepetzala, que recorren las partes más profundas del municipio
(CEDEMUN, 1999).
Al sur destaca la mesa de San Diego, en tanto que al noroeste el
territorio es más
accidentado, presentándose gran cantidad de cerros como el Pozo
Antiguo,
Misantecatl, La Esperanza, Coyula, etc. (CEDEMUN, 1999).
La porción occidental de la región es bastante accidentada;
presenta constantes
ascensos y descensos que muestran, sin embargo, una tendencia a
declinar
abruptamente hacia donde pasa el río San Marcos. Destacando una
serie de cerros y
sierras pequeñas como el Nactanca, Peña Blanca, Las Pilas, etc.,
aunque cabe
destacar que existen zonas más o menos planas (CEDEMUN,
1999).
4.4. Suelos
Presenta gran diversidad edafológica; en su territorio se
identifican siete grupos de
suelos de acuerdo con el CEDEMUN (1999).
Nitosol: Son suelos de los más fértiles de las zonas tropicales,
aunque también
requieren fertilización constante y abundante. Se localiza en
las zonas planas del
poniente.
-
22
Cambisol: Son adecuados para actividades agropecuarias, con
actividad moderada a
buena, según la fertilización a que sean sometidos; por ser
arcillosos y pesados,
tiene problemas de manejo. Se localiza en una extensa área del
extremo oriente, se
presentan a todo lo largo de la ribera del río San Marcos al Sur
y en la porción central
presenta fase lítica (roca a menos de 50 centímetros de
profundidad).
Acrisol: Suelos muy pobres en nutrientes. Adecuados para
explotación forestal.
Pueden dedicarse a actividades agropecuarias mediante
fertilización y encalado
frecuente, son de productividad baja. Se presenta en áreas
dispersas de los
municipios.
Regosol: Suelos formados por material suelto que no sea aluvial
reciente, como
dunas, cenizas volcánicas, playas, etcétera, su uso varía según
su origen; son muy
pobres en nutrientes, prácticamente infértiles. Se presentan en
extensas áreas al
suroeste, centro y noreste, presenta fase lítica o gravosa
(fragmentos de roca o
tepetate menores de 7.5 centímetros de diámetro en el
suelo).
Vertisol: Suelos de textura arcillosa y pesada que se agrietan
notablemente cuando
se secan, presenta dificultades para su labranza, pero con
manejo adecuado son
aptos para gran variedad de cultivos, si el agua de riego es de
mala calidad pueden
salinizarse o alcalinizarse, su fertilidad es alta. Se presenta
a lo largo de la ribera de
algunos arroyos como el Tepetate, San Marcos, en áreas reducidas
a lo largo del río
Ciloma y otros, así como una gran franja al sur.
Litosol: Son suelos de 10 centímetros de espesor sobre roca o
tepetate, no son
aptos para cultivos de ningún tipo y sólo pueden destinarse a
pastoreo. Se presenta
en una franja en la porción meridional.
Feozem: Adecuados para cultivos que toleran exceso de agua,
aunque mediante
obras de drenaje pueden destinarse a otro tipo de cultivos, son
de moderada a alta
-
23
fertilidad. Se identifican en varias zonas dispersas al sur;
presenta la fase lítica, roca
a menos de 50 cm de profundidad.
4.5. Hidrografía
Los municipios pertenecen a la vertiente septentrional del
estado de Puebla, formada
por las distintas cuencas parciales de los ríos que desembocan
en el Golfo de
México y que se caracteriza por sus ríos jóvenes e impetuosos,
con una gran
cantidad de caídas, además de presentar numerosos arroyos
intermitentes de los
cuales destacan los siguientes (CEDEMUN, 1999):
El río San Marcos constituye el principal formador del río
Cazones que desemboca
en el Golfo, recibiendo a su paso numerosos afluentes
intermitentes.
El río Metate recorre el oriente de la Sierra Norte en dirección
sur-norte, recibiendo a
su paso las aguas de los ríos Cilima, Los Limones, Pita,
Nactanca, Axocopatitla y La
Magdalena antes de unirse al San Marcos.
El río Tepetzala recorre de este a noreste la porción central,
cambia de nombre de
Totolapa ya fuera del Estado, al Cazones.
El río María Andrea baña el suroeste y se une al San Marcos, por
último, el Amixtlán
recorre la porción septentrional y forma fuera del Estado el
Acuatempa, afluente del
Cazones.
Los ríos Santa Luz, Amixtlán, El Metate y Noche Oscura bañan el
noreste hasta
unirse al San Marcos; por último el arroyo Sucio recorre la
porción meridional y
desemboca en el Necaxa, afluente del Tecolutla.
-
24
5. DESCRIPCIÓN DE LA ESPECIE
5.1. Clasificación taxonómica
Reino: Plantae
División: Angiospermae
Clase: Dicotiledonea
Orden: Caesalpinaceae
Familia: Leguminosae
Subfamilia: Caesalpinaceae
Tribu: Eucaesalpiniaceae
Genero: Acrocarpus
Especie: fraxinifolius
Nombre científico: Acrocarpus fraxinifolius Wight Arn.
Sinonímias: Acrocarpus combretifolius T. et B.
Megoneurum grande Miq.
Nombres comunes: Mundani (India), acrocarpa, acrocarpo, cedro
rosado (México),
árbol guijarra (varios países), árbol tejamanil, belanji, cedro
tuxtelco (México), fresno,
lazcar (México), fresno hindú, cedro rojo, mandan, yetama,
dieng-ji-rep, hantige,
havulige, karingodi, kilingi, konne, kurangadi, kurangan,
kurangandi, kuranjam, ling-
kung, malam, malam konne, malam konne kurangadi, malankonnai,
malaveppu,
mallay kone, mandane, mandania, mandlin, mandling, marivenga,
mayahin,
mayahnin, narivenga, nelrai, nezrai, nyi, shegappu agili,
taung-dama, taungdama
(Honorato et al., 2005).
5.2. Descripción botánica
El cedro rosado es un árbol de rápido crecimiento, con fuste
recto y cilíndrico (Figura
2) que se ramifica a una altura considerable, alcanza alturas de
30 y hasta 60 m con
un fuste limpio que puede llegar a los 40 m (Howard, 1951; FRIC,
1983, Negi, 2000);
diámetro normal de hasta 3 m (Whitmore y Otárola, 1976; Neil,
1990; Purkayastha,
1999); corteza fina, de color marrón grisácea y delgada, con
numerosas lentícelas
-
25
dispersas en el tronco y ramas; tronco recto y copa redondeada
(Ghildyal, 1989,
Negi, 2000).
Figura 2. Plantación de Acrocarpus fraxinifolius Wight Arn.
Las hojas son grandes de 1 m de longitud o aún mayores,
alternas, opuestas,
bipinnadas, con 4 a 6 pares de foliolos, más un foliolo
terminal, lanceoladas de 10 cm
de largo (Figura 3).
Las flores presentan racimos axilares y solitarios o en grupos
de 2 a 3 racimos al final
de las ramas, de 10 a 30 cm de largo, cinco pétalos rojos
angostos, casi iguales, de 6
a 10 mm de largo; en la flor se distinguen cinco estambres
libres (Figura 3).
El fruto aparece en vainas ligeramente curvas, alargadas,
aplanadas de 8 a 12 cm de
largo y de 1 a 2 cm de ancho, estipuladas, con pequeñas alas a
lo largo de la sutura
cerca del eje; cada vaina contiene de 12 a 16 semillas, las
cuales son ovales,
bastante comprimidas y angostas en su base, de 2.5 a 8.5 mm
(FRIC, 1983;
Ghildyal, 1989).
-
26
Figura 3. Hojas y flor de cedro rosado.
5.3. Origen y distribución
El cedro rosado es originario del sureste de Asia principalmente
de países como la
India, Birmania, China, Borneo, Sumatra, Indonesia, Bangladesh y
Vietnam (Streets,
1964, Whitmore y Otárola, 1976; NAS, 1979; FRIC, 1983, Chavelas
y Devall, 1988;
Neil, 1990).
Esta especie se desarrolla a 27º de latitud norte y entre 80° y
130º de longitud este,
y altitudes que van desde el nivel del mar hasta los 2000 metros
o más, en climas
tropicales frescos o en bosques mesófilos de montaña. Con
precipitaciones de 500 a
3000 mm en terrenos accidentados, valles, al borde de ríos y
arroyos, en suelos
ácidos y colinas calizas. Es sensible a las heladas, sus mejores
desarrollos se
observan en elevaciones de 600 a 1800 msnm, con precipitaciones
superiores a los
1500 mm y temperaturas de 16 a 24 ºC (Honorato, et al.,
2005).
-
27
En la India se planta conjuntamente con teca; es muy popular en
Kenya como
sombra en cafetales, también se utiliza en Malawi, Nigeria,
Tanzania, Uganda y
Zambia. En México, el cedro rosado se planta a partir del nivel
del mar hasta los
1700 msnm, en climas con precipitación que varía entre 500 y
3000 mm, y a
temperaturas de 15° a 26 ºC, se encuentra en suelo del tipo
vertisol con un pH de 6.9
a 7.5 (Frans, 1994; Chavelas y Devall, 1988).
Recientemente en México esta especie está siendo muy demandada
para las
regiones cafetaleras de los estados de Veracruz y Puebla, como
árbol de doble
propósito, es decir, como sombra para el café y para producir
madera por su rápido
crecimiento. También se reportan plantaciones de esta especie en
San Felipe
Bacalar, Quintana Roo; Escárcega, Campeche; Oaxaca y Tuxtla
Gutiérrez, Chiapas.
5.4. Usos
Con respecto a los usos de la madera del cedro rosado, se
reporta que en algunos
países es usado para cajas de empaque, cajas de té, tejamanil,
muebles, postes
para alambrado, construcción pesada y ligera, pisos, remos,
partes de vehículos,
chapa, tableros contrachapados y de partículas, mangos para
herramientas y pulpa
para papel (Howard, 1951; Streets, 1964; Ramesh y Purkayastha,
1972; NAS, 1979,
FRIC, 1983; Nazma et al., 1981; Purkayastha, 1999). También es
utilizado por la
sombra ligera que proporciona en los cafetales y cacaotales;
hace una excelente
cortina rompevientos.
5.5. Características tecnológicas de la madera
5.5.1. Descripción anatómica de la madera
La albura es de color amarillento o grisáceo blanco y el duramen
que se distingue
claramente de la albura, es de color ligeramente rosado o
rojizo-castaño. El hilo es
recto, aunque en ocasiones puede ser entrecruzado, textura
gruesa y brillo alto. Es
-
28
una madera con porosidad difusa, con zonaciones de crecimiento
bien definidas. Los
poros son de grandes a moderadamente pequeños, pocos, solitarios
y en múltiplos
radiales de 2 a 3, ocasionalmente llenados con depósitos
blanquecinos. El
parénquima leñoso es visible a simple vista como envolturas
delgadas u ojillos que
rodean los poros, a veces con extensiones laterales cortas. Los
rayos son de muy
finos a finos (Howard, 1951; Ramesh y Purkayastha, 1972;
Purkayastha, 1999).
5.5.2. Propiedades físico-mecánicas
Dependiendo de la edad del árbol y del tipo de madera, la
densidad básica (peso
anhídro/volumen verde) varía de 0.58 a 0.70 g/cm3; con
contracciones radiales,
tangenciales y volumétricas de 2, 6 y 8 respectivamente (Ramesh
y Purkayastha,
1972; FRIC, 1983; Nazma et. al, 1981; Purkayastha, 1999).
Los valores de resistencia al 12 % de contenido de humedad son
de 1159 kg/cm2,
para módulo de ruptura a flexión estática, 752 kg para dureza,
522 kg/cm2 para el
esfuerzo máximo a compresión, 109 kg/cm2 para esfuerzo cortante
y 122,000 kg/cm2
para el módulo de elasticidad a flexión estática (Ramesh y
Purkayastha, 1972;
Nazma et al., 1981).
5.6. Otras características
La albura no es durable pero el duramen tiene una durabilidad de
moderada a alta
(Howard, 1951).
La madera es fácil de secar, presentando una velocidad de secado
en estufa de
menos de 10 días para tablas menores de 32 mm de espesor y menos
de 30 días
para tablas de 63 mm y más gruesas. Los defectos de secado más
frecuentes son
rajaduras. Es fácil de aserrar, pegar, maquinar, desenrollar y
trabajar con
herramientas manuales; obteniéndose buenos acabados y pulidos.
La madera de
duramen es difícil de impregnar (Ramesh y Purkayastha, 1972;
FRIC, 1983; Nazma
et al., 1981; Purkayastha, 1999).
-
29
6. MATERIALES Y MÉTODOS
6.1. Obtención del material de ensayo
Se seleccionaron diez árboles de la Rinconada y cuatro de
Nextlalpan de siete años
de edad y seis árboles del sitio Santa Rosa de 13.5 años de
edad. Las trozas se
trasladaron a la Planta Piloto de Aserrío del Campo Experimental
“San Martinito” del
CIRGOC-INIFAP en San Martinito, Tlahuapan, Puebla en donde se
aserraron y las
tablas producidas se secaron bajo techo (Figura 4), una vez
secas, se eligieron las
tablas que sirvieron para obtener las probetas de ensayo.
Figura 4. Pilas de secado de la madera utilizada para los
ensayos.
La obtención de las probetas y la realización de los ensayos se
llevaron a cabo de
acuerdo con lo que establece la norma ASTM D 1666-64; en la
Figura 5 se muestran
las medidas y distribución de las probetas en cada tabla; cabe
mencionar que la
proporción de duramen en las trozas empleadas vario entre un 30
% y un 10 % para
las edades de 13.5 y 7 años respectivamente (Figura 6), en tanto
que en las probetas
esta proporción presente disminuyó a un 5 %.
-
30
A) Cepillado y lijado: 1.90 cm x 10.16 cm x 91.44 cm (3/4” x 4”
x 36”).
B) Barrenado y moldurado: 1.90 cm x 7.62 cm x 30.48 cm (3/4” x
3” x 12”).
C) Torneado: 1.90 cm x 1.90 cm x 12.7 cm (3/4” x 3/4” x 5”).
D) Eventualidades
Figura 5. Obtención de probetas de ensayo (American Society for
Testing and
Materials, 1992).
Figura 6. Proporción de duramen en las trozas de 13.5 años
(izquierda) y de 7
años (derecha).
6.2. Descripción del equipo y herramientas de ensayo
Las máquinas y herramientas de corte que se usaron para las
diferentes pruebas de
cepillado, lijado, barrenado, moldurado y torneado son las que
se encuentran en la
planta piloto de trabajabilidad de la madera, del Campo
Experimental (C. E.) San
-
31
Martinito del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales,
Agrícolas y Pecuarias
(INIFAP), ubicado en San Martinito Tlahuapan, Puebla cuyas
características se
mencionan a continuación.
1. Cepillo marca SCM (Figura 7), modelo 2200 – FSB, potencia del
motor de 9 HP,
marca “es” (elettromeccanica sammarinese), mesa de 79.5 x 51.5
cm, diámetro del
cabezal de 11.8 cm, longitud del cabezal de 50 cm, con
velocidades de alimentación
7.5 y 13 m/min, velocidad de giro del cabezal 5500 rpm, con
capacidad para montar
4 cuchillas, además cuatro juegos de cuchillas de acero rápido
de dimensiones de
0.3 x 3.5 x 50 cm.
Figura 7. Cepillo utilizado para la realización de los ensayos
de cepillado.
2. Una lijadora de banda marca Invicta (Figura 8), modelo
Astral, con una potencia
del motor de 5 HP, mesa de 410 x 165 cm, presenta una velocidad
lineal de la banda
de 1152 m/min y usándose lijas con grano de granate de los
números 80 y 100.
-
32
Figura 8. Lijadora utilizada para la realización de los ensayos
de lijado.
3. Un taladro de pedestal marca Karpinter (Figura 9), con una
potencia del motor de
2 HP, velocidades de giro del cabezal de 1310 y 2230 rpm,
diámetro de la broca de
2.54 cm (1").
4. Un trompo de un cabezal marca Invicta (Figura 10), modelo
Velox, potencia del
motor de 5 HP, mesa de 100 x 90 cm, velocidad de giro del
cabezal de 4000, 6000,
8000 y 10000 rpm y una fresa con aspas de carburo de tungsteno
con un diámetro
de 15 cm.
-
33
Figura 9. Taladro de pedestal utilizado para la realización de
los ensayos de
barrenado.
Figura 10. Trompo de un cabezal utilizado para la realización de
los ensayos de
moldurado.
-
34
5. Un torno copiador semiautomático (Figura 11), marca Gennari
Armando, modelo
LM-115, potencia del motor de 5 HP, velocidad de giro del
cabezal de 3270 y 5833
rpm y una cuchilla de acero rápido.
Figura 11. Torno utilizado para la realización de los ensayos de
torneado.
6.3. Métodos de ensayo
Los ensayos se realizaron de acuerdo con las especificaciones de
la norma ASTM-D
1666-64 (ASTM, 1992).
6.3.1. Cepillado
Se utilizaron 50 probetas de la edad de 7 años y 50 probetas de
13.5 años de las
dimensiones mencionadas en la Figura No. 5, esto se encuentra
dentro de lo
especificado por la norma. La norma índica que el contenido de
humedad debe ser 6
%, pero también establece que se puede utilizar algún otro
contenido de humedad,
siempre y cuando este se especifique, por esta razón las
probetas se trabajaron a un
contenido de humedad de 9.89 % y 9.54 %, respectivamente para
cada edad.
-
35
Figura 12. Probetas utilizadas en el ensayo de cepillado.
Este ensayo se realizó utilizando cuatro juegos de cuchillas, y
a su vez cuatro
cuchillas por juego con ángulos de corte de 15°, 20°, 25° y 30°,
especificados en la
norma. Las velocidades de alimentación probadas fueron de 7.5 y
13 m/min,
obteniéndose un número de marcas de cuchilla por centímetro de
29.3 y 16.9
respectivamente.
Para calcular el número de marcas de cuchilla por centímetro se
usó la siguiente
fórmula:
100*
*
Va
NcVcNm
Donde:
Nm= Número de marcas de cuchillas por centímetro.
Vc= Velocidad del cabezal portacuchillas (revoluciones por
minuto).
Nc= Número de cuchillas en el cabezal.
Va= velocidad de alimentación (m/min).
En los cepillos comerciales el ángulo predominante es de 30°,
para obtener los otros
ángulos especificados por la norma (25°, 20° y 15°) fue
necesario hacer un bisel en
el ángulo de ataque de las cuchillas como se indica en la Figura
13.
-
36
Figura 13. Ángulos de la cuchilla.
Donde:
a= ángulo de corte
b= ángulo de bisel
c=ángulo de salida
1= Cuchilla del cepillo
Con el propósito de emitir resultados útiles para el productor
nacional, las probetas
fueron alimentadas aleatoriamente, en el cepillo y marcadas al
salir para identificar el
sentido de la alimentación (Figura 14). De acuerdo con la norma
se utilizó una
profundidad de corte en el cepillo fue de 1/16 de pulgada.
1
-
37
Figura 14. Proceso de cepillado.
Para obtener piezas uniformes en el cepillado es necesario
calibrar adecuada y
cuidadosamente las cuchillas. En el proceso de balance y
calibración se utilizó una
plantilla y una llave española, para fijar los opresores del
cabezal (Figura 15).
Figura 15. Proceso de calibración de cuchillas.
-
38
6.3.2. Lijado
Para realizar esta operación se utiliza una lija, la cual está
formada por un material
duro y abrasivo adherido a un soporte de papel o de tela. Las
lijas se clasifican por el
número de hilos por pulgada que se usan en el tamizado del
abrasivo (Medina,
2003). Los factores que afectan la calidad del lijado son:
tamaño del grano de la lija,
presión ejercida de la banda lijadora, velocidad de alimentación
y dirección de
alimentación respecto a la madera (Zavala, 1976).
Para este ensayo se utilizaron las mismas probetas que para el
cepillado, y por lo
tanto, los mismos contenidos de humedad de 9.89 % y 9.54 % para
las edades de 7
y 13.5 años respectivamente.
Se utilizó una lijadora de banda (Figura 16), ejerciendo una
presión constante sobre
el cojín opresor de 4.573 kg dada por medio de una serie de 5
pesas colocadas en el
maneral de la lijadora y aplicando una presión uniforme sobre la
probeta. Las lijas
utilizadas fueron de grano de gránate de los números 80 y 100,
esta última en lugar
de una de grano de 120 y ambas en lugar de grano de óxido de
aluminio, como lo fija
la norma.
Figura 16. Proceso de lijado.
-
39
La norma indica una velocidad de alimentación de 20 pies por
minuto (6.096 m/min),
lo que da un tiempo efectivo de lijado por probeta de 9 seg, sin
embargo, en este
trabajo con la lija de número 80 se probó una velocidad promedio
de alimentación de
8.35 metros por minuto, mientras que con la lija del número 100,
la velocidad de
alimentación promedio fue de 6.13 m/min; las probetas fueron
alimentadas en
sentido contrario a la usada en el cepillado.
Para calcular la velocidad lineal de lijado se uso la siguiente
fórmula:
60/TEL
lVL
Donde:
VL= Velocidad lineal
l= Longitud en metros
TEL= Tiempo efectivo de lijado en segundos
6.3.3. Barrenado
El taladro empleado en este ensayo se ilustra en la figura 17.
Se utilizaron 50
probetas para cada edad y se aplicaron velocidades de giro del
cabezal de 1310 y
2230 rpm, aun cuando la norma indica 3600 rpm, esto por ser las
velocidades que
recomienda por el fabricante de taladros para brocas con un
diámetro de una
pulgada. El contenido de humedad de las probetas fue de 9.89 %
para la edad de 7
años y 9.54 % de C. H. para los 13.5 años.
La broca empleada en la realización de esta prueba fue una broca
para barrenar
madera con diámetro de una pulgada (25.4 mm) tal como lo marca
la norma. Los
tiempos de penetración promedio cuando se utilizaron 1310 rpm
fueron de 15.86 y
15.55 seg, para las edades de 7 y 13.5 años respectivamente,
para el caso de 2230
rpm fueron de 8.48 y 7.82 seg para las edades de 7 y 13.5 años
respectivamente.
-
40
Figura 17. Proceso de barrenado.
Para calcular la velocidad de alimentación se utilizó la
siguiente fórmula:
60/TEC
EVA
Donde:
VA= Velocidad de alimentación
E= Espesor de la pieza en metros
TEC= Tiempo efectivo de corte en segundos
6.3.4. Moldurado
Para esta prueba se utilizó un trompo (Figura 18) con capacidad
para trabajar a
cuatro velocidades de giro del cabezal, dos de ellas por encima
del mínimo requerido
por la norma de 7200 rpm; una fresa con aspas de carburo de
tungsteno y un
diámetro de 15 cm.
-
41
Figura 18. Proceso de moldurado.
Se utilizaron 50 probetas por cada edad, que fueron también las
utilizadas en el
barrenado con los mismos contenidos de humedad. La velocidad de
giro del cabezal
portafresas fue de 8000 rpm, con tiempos promedio de corte de
3.61 seg.
Se calculó la velocidad de alimentación mediante la siguiente
fórmula:
60/TEC
lVA
Donde:
VA= Velocidad de alimentación
l= Longitud de la pieza en metros
TEC= Tiempo efectivo de corte en segundos
Se determinó una velocidad periférica de 62.83 m/s, que se
encuentra dentro del
rango para maderas suaves, el cual es de 60 a 90 m/s para fresas
con aspas de
carburo de tungsteno, para calcular la velocidad periférica se
utilizó la siguiente
fórmula:
-
42
60
** VrDVp
Donde:
Vp= Velocidad periférica.
D= Diámetro de la fresa.
= 3.1416
Vr= Velocidad de rotación
En la realización de este ensayo se desbastó una profundidad de
1/16 de pulgada
por corte y se utilizó una plantilla para sujetar la probeta
(Figura 19), tanto para el
corte preliminar como para el corte final y de esta forma
facilitar y hacer más segura
la realización de este ensayo.
Figura 19. Plantilla utilizada para la realización de los
ensayos de moldurado.
6.3.5. Torneado
Se usaron 100 probetas por edad, con las dimensiones
especificadas por la norma y
señaladas en la Figura 5; con contenidos de humedad de 9.89 % y
16.42 % para la
edad de 7 años y de 9.54 % y 16.24 % para la edad de 13.5
años.
-
43
Las probetas fueron acondicionadas en disecadores para lograr el
contenido de
humedad cercano al 16 % (Figura 20). El procedimiento consistió
en llenar la base
con agua para saturar el ambiente dentro del recipiente, sobre
una malla de alambre
se colocaron las probetas con una separación de 2 cm entre éstas
y el aforo de agua
y sellando el disecador herméticamente.
Figura 20. Acondicionamiento de las probetas de torneado.
Se uso una velocidad de rotación del cabezal de 3270 rpm, el
elemento de corte
utilizado en este ensayo fue una cuchilla de acero rápido
(Figura 21) con la forma y
dimensiones especificadas por la norma.
-
44
Figura 21. Proceso de torneado.
La velocidad de alimentación se calculó mediante la siguiente
fórmula:
60/TEC
lVA
Donde:
VA= Velocidad de alimentación
l= Longitud de la pieza en metros
TEC= Tiempo efectivo de corte en segundos
6.4. Evaluación de los defectos
La evaluación de los ensayos se realizó como lo establece la
norma ASTM D 1666-64,
en la cual se considera la presencia y severidad de los
siguientes defectos: grano
astillado, grano apelusado, grano levantado, marcas de astilla,
grano rasgado, grano
comprimido y rayones, como se indican en el Cuadro 1.
-
45
Cuadro 1. Evaluación y clasificación de defectos de maquinado en
las muestras de
ensayo.
Grado Condición Descripción
1 Excelente Libre de defectos.
2 Buena Con defectos superficiales que pueden eliminarse con
lija del número 100.
3 Regular Con defectos marcados que pueden ser eliminados
utilizando una lija gruesa del
número 60 y después una lija fina del número 100.
4 Pobre Con defectos severos que para eliminarse se requiere
trabajar de nuevo la pieza
de madera.
5 Muy pobre Con defectos muy severos los cuales para eliminarlos
será necesario sanear la pieza
de madera.
Grano astillado. Es la condición de aspereza que presenta la
superficie de la
madera cuando las fibras o traqueidas se desprenden de la
superficie trabajada
dejando pequeñas huellas en forma de agujeritos.
Grano apelusado. Es la condición de aspereza de la superficie de
la madera en la
que pequeñas partículas o grupos de fibras o traqueidas que no
fueron cortadas por
la herramienta de corte (fresa, cuchilla, broca, etc.)
sobresalen de la superficie general
de la tabla sin desprenderse, permaneciendo adheridas a
ella.
Grano levantado. Es la condición de aspereza de la superficie de
la madera en la que
una parte del anillo de crecimiento u otra sección de madera se
levanta sobre la
superficie general de la pieza trabajada, debido a la diferencia
de densidad entre
madera tardía y madera temprana.
Marcas de astilla. Son huellas (abolladuras) poco profundas en
la superficie de la
tabla, causadas por virutas que permanecen adheridas al cabezal
porta cuchillas del
cepillo, debido a que no son eliminadas por el escape del mismo.
Este defecto es
exclusivo del ensayo de cepillado.
Grano rasgado. Es la condición de aspereza que presenta la
superficie trabajada de
una pieza de madera, en donde las fibras o traqueidas son
cortadas
-
46
transversalmente por la herramienta de corte; este defecto se
presenta en los
ensayos de moldurado, torneado y barrenado.
Grano comprimido. Son grupos de fibras aplastadas por efecto de
la fricción de la broca,
este defecto es exclusivo del ensayo de barrenado.
Rayones. Son marcas semejantes a un rasguño, ocasionadas por la
lija, por lo que
este defecto se presenta exclusivamente en el ensayo de
lijado.
La evaluación del maquinado de la madera se realizó de acuerdo a
la clasificación que
se presenta en el Cuadro 2. El procedimiento consiste en
calcular el porcentaje de
piezas en relación al total de la muestra y así obtener la
clasificación en función del
porcentaje de los defectos presentes; posteriormente se procede
a sumar el total de
las probetas con calidad de excelentes más las probetas que
presentaron condición
de buena, excepto para el caso del torneado donde además se
toman en cuenta las
probetas clasificadas como regulares para obtener la
clasificación general ante este
ensayo.
Cuadro 2. Clasificación del maquinado de la madera.
% de piezas E + B Clasificación
90-100 Excelente
80-89 Buena
60-79 Regular
40-59 Pobre
0-39 Muy pobre
-
47
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
7.1. Cepillado
Para este ensayo, en general se obtuvieron mejores resultados al
trabajar la madera
de 7 años que la de 13.5 años y con la velocidad de alimentación
de 7.5 metros por
minuto en comparación con la velocidad de 13 m/min para ambas
edades (Cuadros 3
y 4).
Cuadro 3. Calidad de cepillado de la madera de 7 años.
C. H. en % A. C.
( )
V. A.
(m/min)
NMC/cm Piezas E+B
en %
Grado Clasificación D. M. F.
9.89
30° 13 16.92 42 4 Pobre Grano apelusado
7.5 29.33 92 1 Excelente Grano apelusado
25° 13 16.92 88 2 Buena Grano apelusado
7.5 29.33 84 2 Buena Grano apelusado
20° 13 16.92 74 3 Regular Grano apelusado
7.5 29.33 90 1 Excelente Grano apelusado
15° 13 16.92 78 3 Regular Grano apelusado
7.5 29.33 88 2 Buena Grano apelusado
C. H.: Contenido de humedad, A. C.: Ángulo de corte en grados,
V. A.: Velocidad de alimentación en metros por minuto, NMC/cm:
Número de marcas de cuchilla por centímetro, % E + B: Porcentaje de
probetas excelentes más buenas, D. M. F.: Defecto más
frecuente.
Dentro de las variables tecnológicas del cepillo y de las
cuchillas utilizadas se tiene
que, para la edad de 7 años las mejores clasificaciones (piezas
excelentes más
buenas) fueron obtenidas al trabajar con una velocidad de
alimentación de 7.5 m/min
y ángulos de corte en las cuchillas de 30° y 20°, por el
contrario la más baja
clasificación se presentó con una velocidad de alimentación de
13 m/min y un ángulo
de corte de 30°.
-
48
Cuadro 4. Calidad de cepillado de la madera de 13.5 años.
C. H. en % A. C.
( )
V. A.
(m/min)
NMC/cm Piezas E+B
en %
Grado Clasificación D. M. F.
9.54
30° 13 16.92 32 5 Muy pobre Grano astillado
7.5 29.33 96 1 Excelente Grano levantado
25° 13 16.92 58 4 Pobre Grano apelusado
7.5 29.33 78 3 Regular Grano apelusado
20° 13 16.92 48 4 Pobre Grano astillado
7.5 29.33 88 2 Buena Grano levantado
15° 13 16.92
