Por qué y cómo se puede curvar la madera maciza. Qué especies se pueden curvar más fácilmente.

La madera ha sido utilizada por el ser humano durante milenios para muchos fines, desde la construcción de casas hasta la fabricación de muebles y artefactos. Una propiedad que ha despertado el interés de ingenieros, diseñadores y artistas por igual es su capacidad para moldearse con formas que a algunos les parecen imposibles, o imágenes creadas por la inteligencia artificial. Se trata de la plasticidad de la madera, que es la capacidad de la madera para conservar la forma que ha adoptado después de deformarse, sin agrietarse ni romperse las fibras. Esta propiedad se aprovecha para producir elementos de madera curvados que se utilizan en la fabricación de muebles, instrumentos musicales, objetos decorativos u obras artísticas. Por qué y cómo se puede curvar la madera maciza, y qué especies son las más adecuadas para los tratamientos de curvado, a continuación.

El curvado de la madera se conoce desde la antigüedad

El curvado de la madera se remonta a tiempos muy remotos: los antiguos egipcios, los indios americanos y los vikingos se disputaban el primer puesto en la fabricación de objetos de madera curvada. Algunos dicen que los egipcios fueron los primeros en utilizar elementos curvados para fabricar carros de combate y barcos. Otros afirman que los nativos americanos utilizaron la madera curvada para fabricar raquetas de nieve o para transportar pesos. Se cree que los vikingos fueron los primeros en curvar la madera para hacer sus famosos barcos, con los que se cree que descubrieron América mucho antes que Colón. Independientemente de quién fuera el primero, en general se admite que la madera se podía moldear después de remojarla repetidamente en agua hirviendo o incluso hervirla en agua si las dimensiones lo permitían.

Pero fue Michael Thonet quien revolucionó el proceso de curvado de la madera. En 1836 patentó el método por el cual los elementos de madera maciza se mantienen en recipientes especiales al vapor durante 5 horas, luego se moldean en moldes en muy poco tiempo y se dejan enfriar. Así se fabricaron las primeras sillas con elementos redondos curvados de madera maciza. Thonet también fue el primero en introducir el concepto de montaje de muebles de forma desmontable, lo que abarató el coste del transporte. Como consecuencia, el precio de los muebles bajó y se hizo más asequible. De hecho, el mueble más vendido de todos los tiempos es una silla Thonet. Silla nº 14 - que apareció en 1930 y del que se dice que ha vendido más de 50 millones de ejemplares hasta la fecha.

¿Elasticidad o plasticidad?

Tenemos la tentación de pensar que la elasticidad es la propiedad que hace que la madera maciza se pueda doblar. Sólo la madera elástica puede adoptar esas formas redondeadas sin agrietarse ni partirse. Pero elasticidad es la capacidad de la madera de volver a su forma original después de que cese la fuerza que actúa sobre ella. O la madera curvada se mantiene así tras cesar el tratamiento al que ha sido sometida.

La propiedad que permite que la madera se mantenga curvada es la plasticidad, que se refiere a su capacidad de sufrir deformaciones permanentes sin romperse ni perder resistencia. Plasticidad es la propiedad de los materiales de mantener su forma y dimensiones tras cesar la acción de fuerzas externas. Por tanto, es la inversa de la elasticidad. Normalmente, la plasticidad natural de la madera es reducida y disminuye cuanto más viejo es el árbol. Pero con tratamientos especiales, la madera puede volverse mucho más plástica. Como la madera no es un material uniforme, la plasticidad no es ni varía de la misma manera. Depende de la especie, la edad del árbol, los defectos de crecimiento, la parte del árbol de la que procede la madera, el método de tala, etc.

Conseguir que la madera maciza se doble es en realidad una combinación de su elasticidad y su plasticidad. No parece muy posible, ya que la plasticidad es la inversa de la elasticidad. En este caso, sin embargo, las propiedades no se anulan sino que se complementan. La elasticidad es lo que permite deformar la madera lo más audazmente posible sin que ello repercuta en la integridad y resistencia del elemento, mientras que la plasticidad hace que la madera conserve su nueva forma. Sin embargo, no se trata de un fenómeno natural, sino de todo un proceso tecnológico. Implica un tratamiento para aumentar la elasticidad de la madera y un molde para mantenerla inmovilizada desde el final del tratamiento hasta que la temperatura y la humedad vuelven a la normalidad.

Métodos de curvado de la madera

El método más antiguo para curvar la madera era tratamiento repetido con agua hervida. Así se construían los barcos en el pasado. Si los elementos utilizados eran más pequeños, se hervían directamente en agua hasta que resultaban fáciles de doblar. Una vez elásticos, se colocaban en un molde o se doblaban con la forma deseada (en el caso de las grandes vigas utilizadas en los barcos) y se inmovilizaban hasta que se enfriaban por completo.

Vapor es el método más conocido y utilizado para curvar madera. Consiste en calentar la madera con vapor para que sea fácil de moldear. El proceso tiene lugar en un recinto especialmente construido para mantener la madera en un entorno de alta temperatura, vapor y humedad. Esto se debe a que a 99°C y más, la lignina (un componente de la célula de la madera junto con la celulosa y las hemicelulosas y responsable de la rigidez de la madera) pierde su rigidez y permite que la madera se doble sin resistencia significativa. La madera permanece en este recinto durante cierto tiempo, dependiendo del grosor de la pieza y de la especie. Algunas fuentes afirman que se necesita una hora por cada 25 mm de grosor. Tras sacarla del recinto de vapor, la pieza de madera debe colocarse inmediatamente en un molde y sujetarse con abrazaderas. Una vez que la madera se haya enfriado y secado, la pieza mantendrá la forma moldeada.
El método puede utilizarse para proyectos industriales, pequeños o de bricolaje. La diferencia la marcan el tipo de cerramiento, los moldes utilizados y la facilidad de trabajo. Quienes proponen un proyecto con elementos curvos encuentran aquí una forma fácil de cocinarlos al vapor.

Prensado en caliente es otro método de curvado que consiste en calentar la madera a altas temperaturas y moldearla a presión. Durante el proceso de moldeado, la madera se expone al calor y la presión, lo que le permite cambiar de forma en una matriz o forma específica. El método es flexible y eficaz, y el prensado se consigue en un tiempo relativamente corto.

Flexión de corriente de alta frecuencia (CIF) es también el prensado en caliente, en el que la temperatura se eleva exponiendo la madera a un campo electromagnético de alta frecuencia que la calienta rápida y uniformemente. El prensado en caliente en CIF tiene la ventaja de un tiempo de curvado muy corto (hasta 2 minutos) y una transmisión uniforme del calor dentro de la pieza. Ambos métodos de prensado en caliente se utilizan principalmente para la producción industrial de aparejos moldeados.

La madera también puede curvarse mediante métodos que implican diversas intervenciones. Obtener vigas laminadas (glulam) mediante la superposición paralela y el encolado de varias capas de madera es una de ellas. Otro consiste en cortar parcialmente la madera eliminando partes de ella y encolando después los segmentos restantes para que la cara del objeto modelado tenga una veta continua. Pero estos métodos ya no dependen de la elasticidad y plasticidad de la madera y pueden aplicarse a cualquier especie.

Especies de madera que se curvan bien con la temperatura y la humedad

No todas las especies de madera tienen la misma capacidad de deformación plástica. Algunas especies son conocidas por su flexibilidad y plasticidad superiores. He aquí algunas de ellas:

Fagul es quizá la especie más conocida por su capacidad para curvarse. Thonet practicaba su método de curvado con este tipo de madera. En el pasado, las sillas de madera curvada fabricadas en Rumanía en la fábrica de Comănești o en la cercana a Arad eran de haya. Su desventaja es su escasa resistencia a la humedad y a los factores ambientales, por lo que no puede utilizarse para proyectos al aire libre.

Sin embargo, puede utilizarse robleotra especie que se dobla bien y es dura por fuera. En comparación con el haya, puede ser un poco más difícil de doblar, con un mayor índice de agrietamiento. Los nudos y la fibra irregular contribuyen al riesgo de agrietamiento.

Frasin es conocido por su flexibilidad y facilidad para doblarse. Por eso se utiliza para fabricar instrumentos musicales y equipamiento deportivo (raquetas de tenis, por ejemplo). Y ulmul es elástica y se dobla fácilmente bajo el vapor.

Las fuentes dicen que teca Se dobla con facilidad y se utilizaba antiguamente para hacer barcos. Es una madera duradera y plástica y se utiliza a menudo para muebles de exterior.

En general, la madera de hoja caduca se dobla mucho mejor que la resinosa, la madera más joven mejor que la más vieja, la flexión en sentido longitudinal infinitamente mejor que en sentido radial o tangencial, la madera de grano recto mejor que la de grano retorcido o irregular, la madera sin nudos ni defectos mejor que la que presenta defectos de crecimiento.

Espero que la información anterior le resulte útil. Como siempre, cualquier aportación será bienvenida. Y si tiene alguna pregunta o duda, déjela en el espacio previsto para ello. Le responderé con mucho gusto.