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TEMA 5. LA MADERA
La madera es la parte sólida y rígida que constituye el tronco de los árboles; se ha utilizado
durante miles de años como combustible, como material para fabricar utensilios y armas,
para la construcción de viviendas y embarcaciones, y en los últimos tiempos también se
utiliza como materia prima para fabricar el papel.
1. NATURALEZA DE LA MADERA
Haciendo un corte transversal en el tronco de un árbol distinguimos las siguientes partes:
Médula: Es la zona central del tronco, la madera más vieja, sin humedad de gran dureza
y cohesión. Posee escasa resistencia, por lo que, generalmente, no se utiliza en la
obtención de madera.
Duramen, corazón o madera propiamente dicha: En esta zona, la madera es seca, dura,
consistente y de color más oscuro. Es la parte
del tronco que proporciona la madera más dura y
de mejor calidad.
Albura, leño o madera joven: Es la madera en
periodo de elaboración, poco consistente, porosa
y con un alto porcentaje de agua. De esta zona
también se aprovecha la madera, aunque ésta es
más clara y menos resistente que la madera
extraída del duramen.
Cambium: Es una capa fina que sigue a la albura.
Tiene como función la formación de la nueva madera en el tronco del árbol.
Corteza: Es la capa más exterior del tronco. Protege a la planta de las agresiones
externas.
Anillos de crecimiento: el número de anillos refleja la edad del árbol. Corresponden a
los crecimientos de primavera y otoño, las capas de primavera son más claras y las de
otoño más oscuras.
Radios medulares: del corazón del tronco salen unos radios que se encargan de llevar la
savia a la periferia.
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2. OBTENCIÓN DE LA MADERA
La madera de los árboles ha de sufrir un proceso de transformación para poder utilizarse.
El proceso desde la extracción de la madera de los bosques como materia prima hasta la
obtención de tablones como material que ha de ser trabajado se compone de las siguientes
fases:
1. Tala o corte: Consiste en talar el árbol de la explotación
forestal. Generalmente se realiza con hachas, sierras o sierras
mecánicas.
2. Desramado o poda: Se eliminan todas las ramas para dejar el
tronco limpio y preparado para ser evacuado de zona.
3. Troceado: Los troncos se cortan a una medida adecuada para ser
transportados.
4. Transporte: Los troncos deben de ser transportados al
aserradero. El transporte se puede realizar en camiones, por
ferrocarril, o mediante los ríos.
5. Aserrado: Una vez llegan los troncos al aserradero se
realizan las siguientes operaciones:
- Descortezado: Se elimina la corteza de los troncos.
- Serrado: Consiste en despiezar el tronco para obtener tablas y tablones de diferentes
grosores y longitudes.
- Clasificación: Las tablas y tablones se clasifican según calidad y medidas.
6. Secado: Para que la madera no se pudra ni se deforme, es necesario secarla antes de
utilizarla. Existen 2 métodos para secar la madera:
-Secado natural: Consiste en apilar la madera de forma que
el aire pueda circular a su alrededor.
-Secado artificial: La madera se seca en un almacén
cerrado en el cual se hace circular aire caliente.
7. Distribución y comercialización: La madera obtenida se comercializa a los grandes
almacenes, industrias y talleres de carpintería.
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3. PROPIEDADES DE LA MADERA
Las propiedades de la madera dependen de muchos factores: Tipo de árbol, condiciones
ambientales y del terreno en el cual han crecido, edad y composición de la madera, proceso
de secado, etc.
Sin embargo, de forma general la madera posee las siguientes propiedades:
BAJA DENSIDAD: La densidad es la relación entre
la masa y el volumen de los cuerpos
( ) La unidad de densidad en el SI
(Sistema Internacional) es Kg/m3 pero se maneja
más g/cm3.
Aunque cada madera tiene su propia densidad, en
general siempre es menor que la densidad del agua, por
lo cual la madera flota en el agua, razón por la cual se
ha usado para la fabricación de embarcaciones. En
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general entre mayor es la densidad de una madera mayor es su dureza.
BAJA DUREZA: La dureza es la oposición que presenta un material a ser rayado
por otro más duro que él.
Aunque la dureza depende del tipo de madera, generalmente la madera es más blanda que
los metales y los materiales pétreos y cerámicos.
RESISTENCIA A ESFUERZOS: Esfuerzos son las fuerzas que aparecen en los
elementos cuando están sometidos a otras fuerzas y cargas.
Tracción: un elemento está sometido a un esfuerzo de
tracción cuando sobre él actúan fuerzas que
tienden a aumentar su longitud, es decir, a
estirarlo. Los tirantes (tensores) de un puente.
La resistencia a la tracción en la madera es buena en la
dirección longitudinal (misma dirección de la veta) y mala
en la dirección transversal (perpendicular a la veta).
Compresión: Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadas
tienden a aplastarlo o comprimirlo. Por ejemplo las columnas que
soportan las cubiertas.
La resistencia a la compresión es mejor en la dirección
transversal que en la longitudinal.
Flexión: Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre él cargas
que tiendan a doblarlo. Por ejemplo, el tablero de un puente
cuando pasa un camión.
La resistencia a la flexión en la madera es mayor en la
dirección transversal.
Cizalla o cortadura: Es el esfuerzo al que está sometida
a una pieza cuando las fuerzas aplicadas tienden a
cortarla o desgarrarla, es decir, desplazar una sección
con respecto a la otra. Por ejemplo, las tijeras cortando
el papel.
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Torsión: Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a
retorcerlo, es decir, hacen girar una sección respecto a
la otra. Por ejemplo, cuando giramos el pomo de una
puerta
Es una de las propiedades más importantes a la hora de
elegir una madera u otra es su capacidad para resistir
esfuerzos.
BAJA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA: la conductividad eléctrica es la capacidad que
presenta un material al paso de la corriente eléctrica.
La madera es mala conductora de la electricidad, por ello se hacen con ella mangos de
herramientas.
BAJA CONDUCTIVIDAD CALORÍFICA: la
conductividad térmica es la capacidad que presenta
un material para transmitir calor. La madera en
conduce bastante mal el calor, por lo que la madera es
buen aislante del calor.
BAJA DILATACIÓN TÉRMICA: al aumento de longitud, volumen o alguna otra
dimensión métrica que sufre un material debido al aumento de temperatura. La
madera, al ser calentada, aumenta muy poco su tamaño, en relación a otros materiales
como por ejemplo los metales.
CONDUCTIVIDAD ACÚSTICA: Es la capacidad de un material para conducir el
sonido. La madera tiene una buena conductividad acústica, es decir, transmite bien el
sonido, razón por la cual se utiliza para fabricar instrumentos musicales.
LA MADERA ES HIGROSCÓPICA, es decir, absorbe la humedad del medio ambiente,
hinchándose, razón por la cual muchas puertas rozan en el suelo después de haber
llovido. Cuando el clima es cálido la madera vuelve a ceder esa humedad al medio
ambiente, volviendo a su tamaño normal.
RESISTENCIA A CONDICIONES AMBIENTALES: Aunque la madera no se oxida, es
atacada por los agentes externos, como el sol y la lluvia, y también por plagas e insectos,
como por ejemplo la carcoma.
PROPIEDADES ECOLÓGICAS: La madera es un material reciclable y biodegradable.
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4. LA VETA DE LA MADERA
Las líneas y las formas que quedan a la vista en una
pieza de madera, son las que comúnmente conocemos
con el nombre de vetas. Las vetas indican el sentido de
orientación de las fibras, y tienen gran importancia al
trabajar la madera, ya que la madera tiene más
resistencia y flexibilidad en la dirección de las vetas.
Por eso decimos que la madera es un material ortotrópico, es decir sus propiedades
cambian según la dirección en la que se le apliquen los esfuerzos.
Cada madera tiene su veta característica, algunas más juntas, otras
más separadas, algunas más marcadas, otras menos, etc. Pero
debemos de tener en cuenta que la madera se trabaja (cepillar, lijar,
barnizar, etc.) siempre en el sentido de la veta.
5. TIPOS DE MADERA
Existen una gran variedad de maderas, tantas como especies de árboles. Sin embargo, las
maderas de uso técnico las podemos clasificar en:
Maderas duras: Proceden de árboles de hoja caduca. Normalmente su crecimiento es muy
lento y contienen poca resina. Suelen tener colores más oscuros y mayor densidad que las
maderas blandas. Son maderas duras el roble, la haya, el arce, el fresno, el cerezo, el nogal,
la caoba, el olivo, el castaño, el ébano, etc.
Maderas blandas: Las maderas blandas proceden, en general, de decir, árboles de hoja
perenne. Las maderas blandas son más ligeras, resinosas y de colores más claros que las
maderas duras. Son también más baratas y
fáciles de trabajar. Algunos ejemplos son el
pino, el abeto, el chopo, e álamo, el abedul,
la balsa, el tilo, etc.
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6. OPERACIONES Y HERRAMIENTAS PARA TRABAJAR LA MADERA
MEDICIÓN Y TRAZADO: medir (tomar y anotar las medidas de las dimensiones del
objeto que se desea fabricar) y marcar y trazar (trazar con lápiz sobre la madera la
silueta del objeto a construir). Es una de las fases más importantes en el trabajo con la
madera. Un error puede estropear todo el trabajo y además es preciso aprovechar el
material al máximo para no talar árboles innecesariamente.
Flexómetro o metro Instrumento para medidas longitudinales. Está
formado por una cinta metálica graduada que se
enrolla en espiral mediante un mecanismo.
Metro de carpintero Dispone de un mecanismo que permite plegarlo y
desplegarlo fácilmente.
Escuadra metálica Sirve para marcar líneas paralelas y
perpendiculares y comprobar ángulos de 90º.
Gramil Se utiliza para marcar líneas a una determinada
distancia del borde de la madera.
Punzón o lezna: Punta que se usa para hacer marcas sobre la
madera, que indican el punto donde se quiere
taladrar
Compás de puntas Sirve para marcar líneas curvas o circunferencias
en la madera.
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Lápiz de carpintero Útil imprescindible para el trazado sobre la
madera
Regla graduada Plantilla rectangular graduada en milímetros,
empleada para la medición y el trazado del líneas
rectas.
SUJECIÓN: antes de cortar, debemos sujetar adecuadamente el material para trabajar
con seguridad y precisión.
Tornillo de banco Anclado sobre el banco de trabajo nos facilita la
sujeción de tablas largas y poco pesadas. Consta de
dos mandíbulas, una fija y una móvil. La parte móvil
se mueve mediante un tornillo sin fin y aprisiona la
pieza con la parte fija
Sargento o gato Instrumento formado por dos topes: uno fijo y
otro deslizante, que se emplea para la sujeción de
piezas recién encoladas o para fijar piezas a la
mesa de trabajo.
CORTE O ASERRADO: sujeta ya la pieza comenzamos a cortar.
Serrucho Herramienta usada para la realización de cortes
sobre madera. Existen varios tipos según el tipo de
corte a realizar:
Universal se emplea para cortar piezas de mayor
grosor.
De costilla se utiliza para cortes rectos y precisos
De punta se emplea para cortes curvos.
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Segueta o Sierra de marquetería
Dispone de un bastidor para mantener en tensión la
sierra o pelo y un mango para sujetar la herramienta.
Se usa para cortes de piezas finas
Sierra de calar
Herramienta eléctrica con motor acoplado a una hoja
de sierra que con movimiento de vaivén corta la
madera.
HERRAMIENTA DE CORTE TIPO DE MADERA TIPO DE CORTE
Serrucho Maderas gruesas Recto, sin precisión
Serrucho de costilla Maderas gruesas Recto, con precisión
Serrucho de punta Maderas gruesas Recto y curvo
Segueta Maderas finas Recto y curvo con precisión
DESBASTAR: sirve para eliminar el material sobrante del corte de la pieza. Se diferencian
distintos tipos de desbastado: LIMAR (se eliminan las astillas de un corte dejando un
acabado basto) y LIJAR (alisa dejando un acabado fino)
LIMAR: Escofinas y limas Herramientas de hierro que permite acabar de
perfilar el contorno de una pieza de madera. Las
primeras tienen dientes más grandes y realiza la
operación de desbastado. Barra con dientes en su
superficie y un mango de madera. Se agarra con las
dos manos, una en el mango y la otra en el extremo
de la barra y se desliza sobre la madera
LIJAR: Papel de lija Pliegos de papel con granos de diferente grosor
(partículas de materiales abrasivos pegadas) para
alisar superficies. Se empieza por el papel de
grano grueso y se acaba con el de grano fino.
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TALADRAR: hacer agujeros en la madera
Taladro de mano o berbiquí Herramienta manual empleada para la realización
de agujeros en madera. Consiste en una manivela,
que sirve para hacer girar una broca alojada en el
portabrocas.
Barrena
Útil que se emplea para realizar pequeños agujeros
que sirven de guía para taladrar o introducir
tornillos. Compuesto por un mango de madera y una
punta helicoidal que permite retirar la madera que
se va cortando
Taladro eléctrico Un motor que hace girar la broca, con lo que se
consigue mayor velocidad con menor esfuerzo.
BROCAS
La broca es una barra de acero templado, de tal
forma afilada por un extremo, que al girar pueda
penetrar en un cuerpo y cortar pequeñas porciones
llamadas virutas.
Existen diferentes tipos de brocas en el mercado
para cada material y tamaño de agujero.
TALLAR Y REBAJAR: si se desea vaciar de material ciertas partes del objeto.
Formón Se utiliza en la madera para realizar muescas,
levantar capas más o menos finas y para dar forma
a las piezas
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Escoplo Se utiliza para abrir agujeros rectangulares
Gubia Se usa para hacer rebajes en la madera. Se
diferencia del escoplo en que su hoja es curvada
Mazo de carpintero De madera golpea el mango de las herramientas
anteriores
UNIR: para unir dos piezas de madera se utilizan diversas técnicas y diferentes
herramientas.
HERRAMIENTAS DE UNIÓN POR CLAVADO Unión con clavos
Martillo de peña
En uno de sus extremos tiene forma de cuña
estrecha para clavar pequeños clavos en lugares de
difícil acceso
Martillo de uña
Además de clavar permite extraer clavos haciendo
palanca con la uña
Tenazas y alicates
Sirven para quitar clavos,
sujetar y cortar
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HERRAMIENTAS DE UNIÓN POR ATORNILLADO Unión con tornillos que presenta una
ventaja a la unión con clavos y es la posibilidad de desunir las piezas fácilmente.
Destornillador
Se usa para enroscar y desenroscar tornillos.
Puede ser plano o de estrella
Llaves
Se usan para apretar y aflojar tornillos y tuercas.
Las hay de muchos tipos (fija, inglesa, de tubo,
Allen, etc.)
HERRAMIENTAS PARA UNIÓN POR ENCOLADO
Pistola de encolar
Máquina eléctrica que utiliza barras de pegamento
termofusible.
Cola: adhesivo líquido
Las más utilizadas son la cola blanca y la cola de
contacto
ACABADOS: se realiza para proteger la madera y mejorar su aspecto. Se realiza con brocha o pincel.
Teñido: Tintes para intensificar el color de la madera o
darle el tono deseado. Tintes al agua y al alcohol
Barnizado: El barniz es una mezcla de resinas y un
disolvente que se evapora durante el secado de la madera.
Cambia la sensación al tacto de la madera.
Pintado: Pinturas al agua o con disolventes que cubren la
madera con una película.
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7. UNIONES EN MADERA
La unión de distintas piezas de madera pueden ser fijas o desmontables.
Uniones fijas mediante clavado, pegado con pistola de pegamento termofusible, encolado y
ensamblado y las uniones desmontables con tornillos.
UNIONES FIJAS
Uniones clavadas: Consiste en unir las piezas mediante clavos. Se sujeta el clavo con los
dedos se le dan golpes suaves en su cabeza hasta introducirlo ligeramente. Después se
retira la mano y se dan golpes más fuertes.
Los clavos deben de atravesar las fibras de la madera perpendicularmente, no deben
situarse dos clavos alineados para evitar que se abra la madera y cuando queremos
introducir un clavo grueso, debemos hacer un agujero previo para evitar que se agriete.
Los clavos pueden variar en longitud, grosor y tipo de cabeza.
Uniones mediante pegado con pistola termofusible: Nos permite pegar rápidamente una
vez que está caliente. Se utiliza para pegar superficies pequeñas.
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Uniones encoladas: El encolado es una operación que sirve para unir las piezas mediante un
compuesto que se llama cola. Para encolar se debe tener en cuenta que:
- Las superficies han de estar limpias, sin barnices ni pinturas.
- Las piezas deben de estar a presión mientras se seca la cola. Para ello se pueden utilizar
sargentos.
Uniones ensambladas: Los ensambles son las uniones de piezas de madera haciendo que una
de ellas encaje con la otra. Hay multitud de ensambles distintos, entre los más usados
están:
Ensamble con clavijas o espigas: sobre las piezas que se quiere
unir se realizan unos taladros, las clavijas se colocan como
elementos de unión encoladas entre ambas piezas.
Caja y espiga: sobre una de las piezas se hace un
rebaje (caja), se encola la otra pieza y se ensambla.
Machihembrado: sobre una de las piezas se hace un
rebaje a lo largo del canto (hembra) y en la otra un
saliente (macho), se encolan y se unen por sus cantos.
Cola de milano: las dos piezas al unirse
encajan como piezas de un puzle, se usa
mucho para unir cajones
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Uniones atornilladas: Consiste en unir las piezas mediante clavos, tornillos o tirafondos.
Para atornillar se elige el destornillador adecuado a la ranura del tornillo, se coge la
empuñadura con una mano y se hace girar en el sentido de las agujas del reloj.
Tornillos para madera o tirafondos, se trata de piezas de metal de sección cilíndrica que
disponen de una rosca helicoidal que acaba en punta y una cabeza de formas variadas.
Pernos, son tornillos que permiten la colocación de tuercas. Se utilizan cuando las uniones
son desmontables
8. TRANSFORMADOS DE LA MADERA
Los transformados de la madera son tanto las maderas artificiales como los derivados de la
madera.
MADERAS ARTIFICIALES
En los últimos años, se han desarrollado las maderas prefabricadas, que se obtienen a
partir de cualquier tipo de madera. Estas maderas tienen muchas ventajas: Son fáciles de
trabajar, se pueden conseguir en una amplia gama de medidas y acabados, no son atacadas
por parásitos y económicamente resultan más rentables. La mayoría de ellas están
elaboradas con restos de maderas, lo que contribuye a la protección del medio ambiente.
Se destacan las siguientes:
Contrachapado: Se fabrica a partir de un número impar de capas finas de madera pegadas
con cola entre sí y colocadas de tal manera que las fibras de una capa sean perpendiculares
a las fibras de la capa siguiente. Así se consigue más resistencia y uniformidad del
material.
http://www.youtube.com/watch?v=9vsAXiM1Bxw
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Aglomerado: Se obtiene mezclando virutas y restos de madera triturada con colas
especiales y comprimiéndolas. Luego pueden ser recubiertos por una lámina fina de madera
o plástico para proporcionarle un mejor acabado.
http://www.youtube.com/watch?v=9cQXhk7JjlA
Tableros de fibras o DM (densidad media): Se obtienen a partir de partículas o fibras
de madera con una resina sintética, todo comprimido a alta prensión y temperatura. Tienen
una textura fina y uniforme, con cantos perfectos
Aglomerado
Contrachapado Prensado o de fibras
DERIVADOS DE LA MADERA
Papel: fina capa de fibras vegetales entrelazadas entre sí formando un paño que tiene la
propiedad de ser resistente, perdurable en el tiempo, higroscópico, ligero y aislante del
calor y la electricidad.
Proceso de fabricación:
1.- Se descorteza el árbol y se separa la celulosa de los otros componentes de la madera.
Para ello se tritura la madera y se mezcla con gran cantidad de agua. Obteniéndose pasta
de papel.
2.- Se añaden productos químicos para blanquear la pasta y se reparte de forma homogénea
sobre una rejilla para escurrir el agua.
3.- Finalmente se pasan por unos rodillos calientes para secar la lámina y se enrolla
formando bobinas de papel.
Cartón: se obtiene a partir láminas gruesas de pasta de papel o por pegado de varias capas.
La forma comercial más común es el cartón ondulado, formado por una lámina de papel
interior con forma de ondas, reforzada por dos exteriores lisas que son adheridas por cola.
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La disposición de estas láminas da al cartón ligereza y resistencia, haciéndole idóneo para
envases y embalajes.
ACTIVIDADES DE REFUERZO Y AMPLIACIÓN
Contesta a las siguientes preguntas después de ver los documentales en estos enlaces
http://www.youtube.com/watch?v=tYRK86SC0lo&gl=ES&feature=related&hl=es
http://www.youtube.com/watch?gl=ES&hl=es&v=o7mqR2dfN68
PAPEL
1. Para fabricar una tonelada de papel, ¿Cuántas toneladas se necesitan de madera?
2. Indica los componentes y porcentajes del papel.
3. ¿Qué finalidad tiene la quema de la corteza?
4. Explica el proceso de lavado que se indica en el video.
5. ¿A qué temperatura se lava?
6. Indica que sustancia utilizan para el blanqueo del papel.
7. ¿Qué concentración de agua tiene al final del proceso de fabricación el papel?
8. ¿Cuánto pesa una bobina?
9. ¿Qué extensión tiene el papel enrollado en una bobina?
10. ¿Para qué se utiliza el papel que se fabrica en esa empresa?
CAJAS DE CARTÓN
1. ¿De qué tres elementos básicos consta las cajas de cartón?
2. ¿Qué ingredientes forman la cola empleada? ¿Por qué se utilizan esos y no otros?
3. ¿Cómo se denomina la forma especial que tiene la lámina central?
4. ¿Por qué se utiliza papel parcialmente reciclado para realizar la lámina central?
5. ¿Qué dispositivo o dispositivos de corete se utilizan?
6. Una vez cortados los cartones se pasa a otra máquina donde se apilan. ¿Cómo se
llama esa máquina?, ¿cuántos cartones apila de una sola vez?.¿Qué velocidad
tiene la máquina?
7. Explica el proceso de estampado.
En Tecnoweb, de Santiago Madrid Mota repasamos el tema de "La madera", de la unidad
didáctica de Materiales".http://www.iesalquibla.net/TecnoWeb/madera/madera_index.htm
actividades sobre la madera
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1. Dibuja el corte transversal de un árbol e indica cuales son las partes que se pueden
apreciar.
2. ¿Qué proceso llevarías a cabo desde la extracción de la madera de los bosques hasta
la obtención de una tabla de madera?
3. ¿Qué parte del tronco utilizarías para construir una estantería que va a soportar
mucho peso? ¿Y una caja de embalaje para guardar frutas?
4. Indica si las siguientes afirmaciones acerca de la madera son verdaderas. En caso
contrario, explica por qué no:
a) Es un buen conductor del calor y de la electricidad.
b) Es un aislante acústico.
c) Es un material reciclable, biodegradable, renovable.
5. ¿Qué características generales diferencian a las maderas duras de las blandas?
6. ¿Cómo están construidos los tableros contrachapados? ¿Qué son los tableros DM?
7. Mira a tu alrededor y localiza cinco objetos que estén elaborados con maderas
prefabricadas.
8. Reflexiona sobre las ventajas que ofrece la utilización de maderas prefabricadas con
respecto a las maderas naturales.
9. Describe brevemente el proceso de fabricación del papel.
10. Nombra y dibuja los distintos tipos de herramientas para unir piezas mediante
clavado y atornillado.
11. ¿Qué es la higroscopicidad?
12. ¿Qué es la hendibilidad?
13. ¿Qué diferencia existe entre tala y poda?
14. ¿Cómo se transportan los troncos de madera hasta la serrería?
15. ¿Por qué en el secado natural de la madera se dejan espacios libres cuando se
almacenan los tableros?
16. Nombra los útiles y herramientas para medir, trazar y marcar y cortar
17. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas; en caso contrario, explica por
qué no los son:
a) Los serruchos se utilizan para cortar maderas de grandes dimensiones con
poca precisión.
b) Con la segueta se pueden realizar cortes tanto rectos como curvos.
18. ¿Para qué se utiliza el formón? Investiga acerca de otras herramientas con la misma
utilidad.
19. ¿Qué es un berbiquí? ¿Para qué sirve?
20. ¿Qué es una escofina? Explica sus características principales.
