Porquê e como a madeira maciça pode ser curvada. Quais as espécies que podem ser dobradas mais facilmente

Há milénios que a madeira é utilizada pelo homem para muitos fins, desde a construção de casas ao fabrico de mobiliário e artefactos. Uma propriedade que tem atraído o interesse de engenheiros, designers e artistas é a sua capacidade de ser moldada em formas que para alguns parecem impossíveis, ou em imagens criadas por inteligência artificial. Trata-se da plasticidade da madeira, ou seja, a capacidade que a madeira tem de manter a forma que assumiu depois de deformada, sem fissuras ou quebra de fibras. Esta propriedade é utilizada para produzir elementos curvos de madeira utilizados no fabrico de móveis, instrumentos musicais, objectos decorativos ou obras artísticas. Porquê e como a madeira maciça pode ser curvada, e quais as espécies mais adequadas para tratamentos de curvatura, abaixo.

A curvatura da madeira é conhecida desde a antiguidade

Os egípcios antigos, os nativos americanos e os vikings "competem" pelo primeiro lugar no fabrico de vários objectos de madeira curvada. Há quem diga que os egípcios foram os primeiros a utilizar elementos curvos para fabricar carros de combate e barcos. Outros afirmam que os nativos americanos utilizavam a madeira curvada para fazer raquetes de neve ou para transportar pesos. Pensa-se que os Vikings foram os primeiros a curvar a madeira para fazer os seus famosos navios, que se acredita terem descoberto a América muito antes de Colombo. Independentemente de quem foi o primeiro, é geralmente aceite que a madeira podia ser moldada depois de ser repetidamente mergulhada em água a ferver ou mesmo fervida em água, se as dimensões o permitissem.

Mas foi Michael Thonet que revolucionou o processo de curvatura da madeira. Em 1836, patenteou o método segundo o qual os elementos de madeira maciça são mantidos em recipientes especiais a vapor durante 5 horas, sendo depois moldados em moldes num espaço de tempo muito curto e deixados a arrefecer. Foi assim que as primeiras cadeiras foram fabricadas a partir de elementos curvos e redondos de madeira maciça. Thonet foi também o primeiro a introduzir o conceito de montagem de mobiliário de forma desmontável, o que reduziu os custos de transporte. Como resultado, o preço do mobiliário baixou e tornou-se mais acessível. De facto, a peça de mobiliário mais vendida de todos os tempos é uma cadeira Thonet - Cadeira n.º 14 - que foi publicado em 1930 e que se diz ter vendido mais de 50 milhões de exemplares até à data.

Elasticidade ou plasticidade?

Somos tentados a pensar que a elasticidade é a propriedade que torna a madeira maciça flexível. Só a madeira elástica pode assumir essas formas redondas sem rachar ou partir. Mas elasticidade é a capacidade da madeira de voltar à sua forma original depois de cessar a força que actua sobre ela. Ou a madeira curvada mantém-se assim depois de cessar o tratamento a que foi sujeita.

A propriedade que permite que a madeira permaneça curva é a plasticidade, que se refere à sua capacidade de sofrer deformações permanentes sem quebrar ou perder força. Plasticidade é a propriedade dos materiais de manterem a sua forma e dimensões após a cessação da ação de forças externas. É, portanto, o inverso da elasticidade. Normalmente, a plasticidade natural da madeira é reduzida e diminui à medida que a árvore envelhece. No entanto, com tratamentos especiais, a plasticidade da madeira pode ser grandemente aumentada. Como a madeira não é um material uniforme, a plasticidade não é e não varia da mesma forma. Depende da espécie, da idade da árvore, dos defeitos de crescimento, da parte da árvore de onde provém a madeira, do método de abate, etc.

A obtenção de madeira maciça curvada é, de facto, uma combinação da sua elasticidade e da sua plasticidade. Não parece muito possível, uma vez que a plasticidade é o inverso da elasticidade. No entanto, neste caso, as propriedades não se anulam, mas complementam-se. A elasticidade é o que permite deformar a madeira o mais audaciosamente possível sem repercussões sobre a integridade e a resistência do elemento, enquanto a plasticidade faz com que a madeira conserve a sua nova forma. No entanto, não se trata de um fenómeno natural, mas de todo um processo tecnológico. Implica um tratamento para aumentar a elasticidade da madeira e um molde para a manter imobilizada desde o fim do tratamento até à normalização da temperatura e da humidade.

Métodos de curvatura da madeira

O método mais antigo para curvar a madeira era tratamento repetido com água fervida. Era assim que os navios eram construídos no passado. Se os elementos utilizados fossem mais pequenos, eram cozidos diretamente em água até ficarem fáceis de dobrar. Uma vez elásticos, eram colocados num molde ou dobrados na forma desejada (no caso das grandes vigas utilizadas nos navios) e imobilizados até ficarem completamente frios.

O vapor é o método mais conhecido e mais utilizado para curvar a madeira. Consiste em aquecer a madeira com vapor, de modo a que esta se torne fácil de moldar. O processo tem lugar num recinto especialmente construído para manter a madeira num ambiente de alta temperatura, vapor e humidade. Isto porque a partir dos 99°C, a lenhina (componente da célula da madeira juntamente com a celulose e as hemiceluloses e responsável pela rigidez da madeira) perde a sua rigidez e permite que a madeira se curve sem resistência significativa. A madeira permanece neste invólucro durante um certo tempo, dependendo da espessura da peça e da espécie. Segundo algumas fontes, é necessária uma hora por cada 25 mm de espessura. Depois de retirada da câmara de vapor, a peça de madeira deve ser imediatamente colocada num molde e fixada com grampos. Após a madeira ter arrefecido e secado, a peça manterá a forma moldada.
O método pode ser utilizado para projectos industriais, pequenos ou de bricolage. A diferença é feita pelo tipo de invólucro, os moldes utilizados e a facilidade de trabalho. Quem propõe um projeto com elementos curvos encontra aqui uma forma simples de os dobrar a vapor.

Prensagem a quente é outro método de curvatura que envolve o aquecimento da madeira a altas temperaturas e a moldagem sob pressão. Durante o processo de moldagem, a madeira é exposta ao calor e à pressão, o que lhe permite mudar de forma para uma matriz ou forma específica. O método é flexível e eficiente, sendo a prensagem efectuada num período de tempo relativamente curto.

Flexão de corrente de alta frequência (CIF) é também a prensagem a quente, em que a temperatura é aumentada através da exposição da madeira a um campo eletromagnético de alta frequência que aquece a madeira de forma rápida e uniforme. A prensagem a quente na CIF tem a vantagem de um tempo de dobragem muito curto (até 2 minutos) e de uma transmissão uniforme do calor no interior da peça. Ambos os métodos de prensagem a quente são principalmente utilizados para a produção industrial de contraplacado moldado.

A madeira também pode ser curvada por métodos que envolvem várias intervenções. Obtenção de vigas laminadas (glulam) A modelação de objectos de madeira é feita através da sobreposição paralela e colagem de várias camadas de madeira. Outra consiste em cortar parcialmente a madeira, retirando partes da mesma e colando depois os segmentos restantes, de modo a que a face do objeto modelado tenha um veio contínuo. Mas estes métodos já não dependem da elasticidade e da plasticidade da madeira e podem ser aplicados a qualquer espécie.

Espécies de madeira que se curvam bem com a temperatura e a humidade

Nem todas as espécies de madeira têm a mesma capacidade de deformação plástica. Algumas espécies são conhecidas pela sua flexibilidade e plasticidade superiores. Eis algumas delas:

Fagul é talvez a espécie mais conhecida pela sua capacidade de curvatura. A Thonet praticou o seu método de curvatura nesta madeira. No passado, as cadeiras de pau-brasil fabricadas na Roménia, na fábrica de Comănești ou na fábrica perto de Arad, eram feitas de faia. A sua desvantagem é a sua muito baixa resistência à humidade e aos fatores ambientais, razão pela qual não pode ser utilizada para projetos ao ar livre.

Mas pode ser utilizado carvalhoA faia, outra espécie que se dobra bem e é dura no exterior. Em comparação com a faia, pode ser um pouco mais difícil de dobrar, com uma taxa de fendilhação mais elevada. Os nós e as fibras irregulares contribuem para o risco de fissuras.

Frasinul é conhecido pela sua flexibilidade e facilidade de dobragem. É por isso que é utilizada para fabricar instrumentos musicais e equipamentos desportivos (raquetes de ténis, por exemplo). E ulmul é elástico e dobra-se facilmente com o vapor.

As fontes dizem que teca Dobra-se facilmente e foi utilizada no passado para fabricar navios. É uma madeira durável e plástica e é frequentemente utilizada para mobiliário de exterior.

Em geral, a madeira de folha caduca encurva-se muito melhor do que a resinosa, a madeira mais nova é melhor do que a mais velha, a encurvatura no sentido longitudinal é infinitamente melhor do que no sentido radial ou tangencial, a madeira com grão direito é melhor do que a madeira com grão torcido ou irregular, a madeira sem nós e defeitos é melhor do que a madeira com defeitos de crescimento.

Espero que as informações acima sejam úteis. Como sempre, as adições são bem-vindas. E se tiver alguma pergunta ou dúvida, por favor deixe-a no espaço abaixo. Não deixarei de responder.