Cuerpo moldeado de madera de balsa y procedimiento para su fabricación.

Cuerpo moldeado (4), que contiene madera de balsa, en el que éste contiene virutas de madera de balsa (3) alineadas en la misma dirección que la dirección de las fibras (L) y adhesivos entre las virutas de madera de balsa (3),

en el que la dirección de las fibras (L) de las virutas de madera de balsa (3) individuales no se desvía más que el 30º de una dirección ideal de las fibras (L) y la dirección ideal de las fibras (L) describe aquella dirección de las fibras, en la que todas las virutas de madera de balsa (3) presentan la misma dirección de las fibras, y las virutas de madera de balsa (3) están presentes en forma de virutas longitudinales o hebras, de manera que las virutas longitudinales son generadas a través de mecanización por arranque de virutas de troncos de madera de balsa o de secciones de troncos paralelamente a las fibras, y las hebras se producen a través de pelado o corte con cuchilla tangencialmente al diámetro de troncos de madera de balsa, y el adhesivo reaccionado presenta la densidad de la madera de balsa (3) circundante o una densidad de 0 a 20 % en peso más alto o más bajo que la de la madera de balsa (3) circundante.

Cuerpo moldeado de madera de balsa y procedimiento para su fabricación

La invención se refiere a un cuerpo moldeado de acuerdo con la reivindicación 1, que contiene madera de balsa y a un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10 para su fabricación.

El documento DE-U-20 2007 007 516 describe placas de fibras de madera de densidad media (placas de MDF) de fibras de madera de balsa y cola, que presentan una densidad bruta entre 370 y 410 kg/cm3

La madera de balsa es un tipo de madera muy ligero y fácil de procesar. Además de la utilización para la construcción de aletas y como sustitución del corcho, la madera de balsa se utiliza en la construcción de modelos para aviones y modelos de barcos. La madera de balsa tiene la máxima importancia, sin embargo, como material del núcleo de materiales compuestos en el tipo de construcción sándwich, por ejemplo en la construcción de botes, barcos y yates, en la aeronáutica, como en la construcción de aviones planeadores y aviones pequeños, en la navegación espacial y como núcleo o material de núcleo de palas de rotores, por ejemplo, de instalaciones eólicas. Las buenas propiedades de aislamiento de la madera de balsa se utilizan también para el aislamiento contra calor y frío, por ejemplo de depósitos de combustible. En el campo de aplicación técnica, se aprovecha el reducido peso por volumen y la resistencia a la presión extraordinariamente alta con relación al reducido peso bruto paralelamente a la dirección de las fibras.

Para las aplicaciones mencionadas se fabrica el llamado material de capas medias. El componente de base fabricado a tal fin es la llamada placa de madera de testa. A tal fin se encolan tablones de balsa procesados en los cuatro lados, llamados también maderas escuadradas o escuadras de balsa, para formar bloques grandes, por ejemplo en la sección transversal de aproximadamente 600 x 1200 mm, y entonces se sierran transversalmente a la dirección de las fibras en placas de espesor discrecional, por ejemplo de aproximadamente 5 a 50 mm y a continuación se rectifican a la medida exacta del espesor. Esta madera de balsa de testa ligera puede absorber sobre la superficie fuerzas de presión muy fuertes, pero es en sí muy instable. Por ejemplo, a través de la aplicación en uno o en ambos lados, transversalmente a la dirección de las fibras, de placas de plástico, de placas de plástico o de capas de plástico reforzadas con fibras de vidrio, de plástico o de carbono, etc. sobre el material de capas medias o una placa de madera de testa se obtienen materiales compuestos con alta capacidad de carga.

Para la construcción de componentes fuertemente arqueados, como por ejemplo en la fabricación de cascos para botes o yates veleros, se encola la placa de madera de testa en un lado con un velo fino de fibras, género de punto o tejido y se ranura desde el lado opuesto en forma de paralelepípedo o en forma de cubo hasta una nervadura fina. La placa preparada de esta manera se puede llevar a una forma cóncava o convexa discrecional y se puede adaptar a una forma arqueada, como una forma de bote o cuerpo de sustentación o un depósito esférico.

La madera de balsa es un producto natural. Por lo tanto, se pueden modificar las propiedades de la madera de balsa dentro de las maderas de una recolección hasta secciones de un tronco de árbol. Esto se refiere, por ejemplo, a la densidad bruta, a la contracción, a la resistencia a la presión, a la resistencia a la tracción, etc. y la porción de poros puede oscilar. Los lugares defectuosos en los troncos, como grietas interiores, el llamado núcleo rojo o corazón de agua, aglomeraciones de fibras o manchas minerales, si no se retiran previamente con pérdida de madera, pueden influir en la regularidad de las propiedades de una placa de madera de testa.

Puesto que un tronco de madera de balsa es redondo, sin embargo la placa de madera de testa fabricada a partir del mismo se genera a partir de una pluralidad de tablones rectangulares, el tronco debe serrarse en la dirección de las fibras y transversalmente a ellas. Los tablones serrados son apilados estrechamente, son prensados sobre las superficies de contacto opuestas y son encolados y a continuación son serrados de nuevo transversalmente a la dirección de las fibras. Por medio del pelado de la corteza, el aserrado de los redondeos a través el corte de cuerda o corte tangencial y el aserrado en platas o tablones se utiliza sólo aproximadamente el 25 % de la madera disponible para la aplicación técnica. El resto aparece como virutas, recortes y serrín.

La invención tiene el cometido de utilizar mejor la madera y describir cuerpos moldeados que contienen madera de balsa con al menos aproximadamente las mismas o mejores propiedades que las maderas de balsa naturales y proponer un procedimiento para su fabricación racional.

Las virutas de madera de balsa están alineadas de acuerdo con su dirección de las fibras o desarrollo de las fibras y el desarrollo de las fibras de las virutas individuales puede desviarse de 0o a 30°, de manera conveniente de 0o a 10° y con preferencia de 0o a 3o, de una dirección general del desarrollo de las fibras. Idealmente la desviación del desarrollo de las fibras de las virutas de madera de balsa individuales está lo más cerca posible d e0° (grados angulares) de una dirección general o ideal del desarrollo de las fibras. Con otras palabras, el desarrollo de las fibras de todas las virutas de madera de balsa en el cuerpo moldeado debe estar lo más paralelo posible y no debe desviarse más de 30° del eje en la dirección del desarrollo de las fibras.

Las virutas de madera de balsa se obtienen de troncos, cuya madera presenta, por ejemplo, una densidad de 0,07 a

0,25 g/cm3. La madera de balsa blanda presenta una densidad de 0,07 a 0,125 g/cm3, la madera de dureza media de 0,125 a 0,175 g/cm3 y la madera de balsa dura de 0,175 a 0,25 g/cm3

E tamaño de las virutas Individuales puede ser para virutas largas por ejemplo de 40 a 400 mm en su longitud, de 4 a 40 mm en su anchura y de 0,3 a 2 mm en su espesor. Las virutas de desechos del procesamiento, por ejemplo, de placas de madera de balsa, también placas de madera de testa, pueden presentar una longitud de por ejemplo 10 a 50 mm, una anchura de 10 a 30 mm y de 1 a 4 mm de espesor.

Como virutas se emplean, por ejemplo, los restos de madera de balsa que se producen durante el procesamiento de troncos para formar tablones, además de restos, que se producen cuando se sierran o recortan los troncos o tablones. No obstante, las virutas se generan a través del procesamiento de pelado de troncos o de secciones de troncos. A tal fin, se procesan los troncos o secciones de troncos, por ejemplo, en un dispositivo anular de mecanización por arranque de virutas o dispositivo de mecanización por arranque de virutas de anillo de cuchillas. Los troncos son transportados a través de una estación de carga hasta el lugar de corte. Las espadas dispuestas en el lugar de corte mantienen los troncos en posición durante la carrera de arranque de virutas. La madera es mecanizada por arranque de virutas paralelamente a las fibras, con lo que resultan virutas rectangulares con una superficie lisa con una porción muy reducida de producto fino. A las virutas empleadas con preferencia en la presente invención pertenecen también las virutas planas finas largas designadas también como "hebras" que son peladas o cortadas con cuchilla tangenclalmente al diámetro del tronco. Las hebras longitudinales presentan, por ejemplo, una longitud de 10 a 15 cm, una anchura de 2 a 3 cm y un espesor de 0,5 a 0,8 mm.

Las virutas o bien las hebras son generadas, en general, a partir de madera redonda fresca y después de la mecanización por arranque de virutas se secan las virutas, de manera ventajosa en una secadora de tambor. A continuación se clasifican, se criban y se tamizan las virutas a través de cribas y tamices según el tamaño y la densidad y, dado el caso, se almacenan. Las virutas son especialmente encoladas. A tal fin, se recubren las virutas de una manera homogénea con la cantidad prevista de adhesivo a través de recubrimiento previo o recubrimiento directo, por ejemplo en un tambor de encolado, a través de pulverización, espolvoreo o atomización y mezcla o a través de Inmersión. Las virutas encoladas pueden ser procesadas - dado el caso a partir de fracciones de diferente densidad y/o tamaño - para formar cuerpos moldeados. En general, las virutas encoladas se esparcen sobre una calle de moldeo o se amontonan y en caso necesario se alinean a través de medidas, como vibración, agitación, cribado en la corriente de aire, etc. en un desarrollo de las fibras lo más paralelo posible. El montón se puede realizar de forma discontinua sobre... [Seguir leyendo]

1.- Cuerpo moldeado (4), que contiene madera de balsa, en el que éste contiene virutas de madera de balsa (3) alineadas en la misma dirección que la dirección de las fibras (L) y adhesivos entre las virutas de madera de balsa (3), en el que la dirección de las fibras (L) de las virutas de madera de balsa (3) individuales no se desvía más que el 30° de una dirección ideal de las fibras (L) y la dirección ideal de las fibras (L) describe aquella dirección de las fibras, en la que todas las virutas de madera de balsa (3) presentan la misma dirección de las fibras, y las virutas de madera de balsa (3) están presentes en forma de virutas longitudinales o hebras, de manera que las virutas longitudinales son generadas a través de mecanización por arranque de virutas de troncos de madera de balsa o de secciones de troncos paralelamente a las fibras, y las hebras se producen a través de pelado o corte con cuchilla tangencialmente al diámetro de troncos de madera de balsa, y el adhesivo reaccionado presenta la densidad de la madera de balsa (3) circundante o una densidad de 0 a 20 % en peso más alto o más bajo que la de la madera de balsa (3) circundante.

2.- Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las virutas de madera de balsa (3) son virutas longitudinales de una longitud de 40 a 400 mm, de una anchura de 4 a 40 mm y de un espesor de 0,3 a 2 mm.

3.- Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las virutas de madera de balsa (3) son hebras de una longitud de 10 a 15 cm, de una anchura de 2 a 3 cm y de un espesor de 0,5 a 0,8 mm.

4.- Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la densidad de las virutas de madera de balsa (3) es de 0,07 a 0,25 g/cm3

5.- Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que la dirección de las fibras de las virutas de madera de balsa (3) individuales no se desvía más que 0o a 10°, en particular no más que 0o a 3o, de la dirección ideal de las fibras (L).

6.- Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que los adhesivos son adhesivos que contienen poliuretano, con preferencia pegamentos espumosos que contienen poliuretano.

7.- Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los adhesivos están contenidos en cantidades de 1 a 15 % en volumen, con respecto al volumen del cuerpo moldeado (4).

8 - Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que los adhesivos están contenidos en cantidades de 2 a 10 % en volumen, en particular de 3 a 5 % en volumen, con respecto al volumen del cuerpo moldeado (4).

9.- Cuerpo moldeado (4) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el adhesivo reaccionado presenta la densidad de la madera de balsa (3) circundante o una densidad hasta 10 % más alta más baja que la de la madera de balsa (3) circundante.

10.- Procedimiento para la fabricación de cuerpos moldeados (4) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se generan virutas de madera de balsa (3) en forma de virutas longitudinales a través de mecanización por arranque de virutas de troncos o de secciones de troncos paralelamente a la fibra o en forma de hebras a través de pelado o corte con cuchilla tangencialmente al diámetro de troncos de madera de balsa, se mezclan las virutas (3) con adhesivo y se alinean en la misma dirección que la dirección de las fibras, de manera que la dirección de las fibras de las virutas de madera de balsa (3) individuales no se desvía más del 30 % de una dirección ideal de las fibras (L), en la que todas las virutas de madera de balsa (3) presentan la misma dirección de las fibras, se activa el adhesivo y las virutas de madera de balsa (3) mezcladas con adhesivo son compactadas bajo la configuración de fuerza adhesiva por medio de calor y/o presión para formar el cuerpo moldeado, en el que el adhesivo se selecciona de tal manera que el adhesivo reaccionado presenta la densidad de la madera de balsa (3) circundante o una densidad de 0 a 20 % en peso más alta o más baja que la de la madera de balsa (3) circundante.

11.- Procedimiento para la fabricación de cuerpos moldeados (4) de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que las virutas de madera de balsa (3) mezcladas con adhesivo y alineadas en la misma dirección que la dirección de las fibras son compactadas en una prensa de doble cinta para formar el cuerpo moldeado (4).

12.- Procedimiento para la fabricación de cuerpos moldeados (4) de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, caracterizado por que las virutas de madera de balsa (3) se mezclan con adhesivo en cantidades de 1 a 15 % en volumen, de manera conveniente de 2 a 10 % en volumen y con preferencia de 3 a 5 % en volumen, con respecto al volumen del cuerpo moldeado (4) y las virutas de madera de balsa (3) encoladas son alineadas en la misma dirección que la dirección de las fibras, en el que la dirección de las fibras de las virutas de madera de balsa (3) individuales no se desvía más del 30° de una dirección ideal de las fibras (L), se activa el adhesivo y las virutas de madera de balsa (3) encoladas son compactadas bajo la configuración de fuerza adhesiva a través de calor y/o

presión para formar el cuerpo moldeado (4).

13.- Procedimiento para la fabricación de cuerpos moldeados (4) de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por que la alineación de las virutas de madera de balsa (3) se realiza de tal manera que su dirección de las fibras no se desvía más que 0° a 10°, en particular no más que 0° a 3°, de la dirección ideal de las 5 fibras (L).