066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:08
Página 66
4
Materials i eines. La fusta i el paper 1. Els materials 2. Propietats dels materials 3. La fusta 4. Tipus de fustes 5. Tècniques bàsiques de manipulació de la fusta 6. El paper 7. Tècniques bàsiques de manipulació del paper
COMPETÈNCIES BÀSIQUES Comunicativa, lingüística i audiovisual Interpretació correcta dels textos descriptius i instructius. Utilització de la representació gràfica per a la descripció tècnica d’objectes. Matemàtica Presa de mesures en el sistema mètric decimal. Coneixement i interacció amb el món físic Classificació de les propietats dels materials. Experimentació de les propietats i característiques de les fustes. Social i ciutadana Coneixement de les tècniques bàsiques emprades en la construcció i fabricació d’objectes. Autonomia i iniciativa personal Treball al taller amb materials comercials i reciclats, emprant les eines de forma adequada i segura.
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:20
Página 67
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Els materials que es fan servir per construir el transbordador espacial han de suportar condicions extremes. Per exemple, quan el transbordador torna a l’atmosfera, la superfície inferior s’escalfa molt a causa del fregament. Cal un material que aguanti temperatures de més de 1 200º C i que alhora no es dilati gens. Coneixes algun material que tingui aquestes propietats?
La fusta es crema amb facilitat. Tot i així es continua fent servir per construir cases, estructures, mobiliari i en multitud de productes. Per què creus que es continua utilitzant? Quines mesures cal prendre per evitar que es cremi?
Al llarg de la història s’han fet servir tot tipus de suports per guardar documents escrits: pedra, fusta, roba, papir. Però des que els xinesos van inventar el paper al segle II dC, ha estat el suport més utilitzat. La imatge correspon a un manuscrit xinès del segle X escrit sobre paper d’arròs, trobat a la ciutat de Dunhuang. Quins avantatges i desavantatges creus que té el paper enfront dels altres suports de l’escriptura?
Mira aquests fragments de la pel·lícula L’únic testimoni, dirigida per Peter Weir al 1985, en la qual un detectiu de policia, interpretat per Harrison Ford, construeix una casa amb els amish, una comunitat religiosa nord-americana molt tradicional que, entre d’altres normes, no fan servir l’electricitat. Quines eines de fusteria has vist? Tota la casa que estan construint és de fusta. Et sembla que aquestes cases són resistents? Quin diries que és el requisit essencial per construir quelcom de tanta envergadura només amb l’ús de la força humana i animal com a força motriu?
67
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:20
Página 68
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
1. Els materials Un telèfon mòbil té parts fetes de plàstic, de metall, de vidre, ve embalat amb una caixa de cartó amb instruccions en paper i potser hi voldràs una funda de roba. Podria ser tot de plàstic? Tot de roba? Està clar que per poder construir productes ens cal una àmplia diversitat de materials, ja que cadascun té unes propietats determinades que el fan útil per a usos concrets. Tots els materials provenen de recursos naturals, que poden ser d’origen mineral (mineral de ferro, sorra, argila…) animal (llana, vori, seda…) o vegetal (cotó, làtex, fusta…). Són el que anomenem matèries primeres. La gran majoria de matèries primeres s’han d’elaborar per convertir-les en materials aptes per a l’ús tecnològic. Per exemple, cal que la indústria siderúrgica extregui el ferro de determinats minerals. El ferro pur extret serà el material amb el qual es fabricaran productes com xassís de cotxes, bigues, antenes elèctriques, etc. Tipus de materials principals i usos que se’n fan
Fustes Origen vegetal. Utilitzades sobretot en mobiliari i construcció d’habitatges.
Metalls Origen mineral. Utilitzats en la construcció, mitjans de transport, electrònica i en envasos i objectes de la llar.
Plàstics Provinents del petroli i de matèries vegetals i animals. Tenen múltiples aplicacions: envasos, productes de la llar, construcció, etc.
Paper i cartó Origen vegetal. Utilitzats principalment com a suport de l’escriptura i embalatges.
Ceràmics i petris Origen mineral. S’utilitzen sobretot en la construcció d’habitatges.
Tèxtils D’origen vegetal, animal i sintètic (a partir del petroli). S’utilitzen principalment per elaborar peces de vestir i mobiliari.
68
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:20
Página 69
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Classificació dels materials segons la selecció de residus Quan els materials d’ús quotidià es comporten com a residus es classifiquen segons el lloc on s’han de dipositar. Això permet una recollida selectiva que en faciliti el reciclatge.
Com que els recursos naturals són limitats, hem de fer un ús racional i sostenible dels materials, aprofitant-los al màxim sense malbaratar-los i escollint, sempre que es pugui, materials reciclats i reciclables.
· Contenidor blau. Recull el cartó i el paper. Reciclar-los és molt important, ja que per fabricar paper i cartó reciclats es consumeix molta menys fusta, aigua i energia que la necessària per fabricar-los a partir de les matèries primeres. · Contenidor verd. S’hi diposita només un tipus de material petri: el vidre, un dels materials més reciclats. La fabricació de vidre reciclat en lloc de vidre nou estalvia recursos i energia. La resta de materials petris (ceràmica, roca…) s’han de dipositar a la deixalleria. · Contenidor groc. S’hi dipositen els envasos lleugers fabricats amb plàstic i metall (brics, ampolles, llaunes…). Aquests residus s’envien a una planta de triatge on se’n separen els diferents materials. · Contenidor marró. S’hi dipositen els materials d’origen orgànic (restes de menjar i de jardineria, serradures, els encenalls de fer punta al llapis, etc.). Els materials d’aquest contenidor es porten a una planta de compostatge. · Contenidor gris. S’hi diposita el rebuig, la petita part de residus que no es pot reciclar i que s’envia als abocadors o les incineradores, com per exemple els bolquers, la pols o les restes de les cigarretes. · Deixalleria. És una instal·lació que recull de forma selectiva tots els materials que requereixen un tractament especial o que no es poden dipositar per volum en els contenidors anteriors però que es poden reciclar.
activitats 1 Anomena tres objectes fets amb plàstic, tres amb fusta, tres amb metall, I tres amb paper i tres amb ceràmica. 2 Digues si els elements següents són matèries primeres, materials o proI ductes: bauxita, troca de llana, pèl del xai, farina, jersei, petroli, plàstic, pa, blat. 3 Digues si les matèries primeres següents són d’origen mineral, animal I o vegetal: petroli, cuir, paper, seda, fusta, coure. 4 A quin contenidor o instal·lació dipositaries cada un d’aquests residus? Un pot de iogurt buit, un tros de paper de regal, una pela de mandarina, un frigorífic vell, els encenalls de fer punta al llapis, un moble vell, l’oli usat de la cuina, unes rajoles trencades, un pot de vidre de conserva i la tapa d’aquest pot.
II
A les deixalleries hi ha espais específics per als mobles vells, la runa d’obres menors, la ferralla, la roba, els electrodomèstics i també per a residus especials com són els olis usats, les piles i les bateries, les làmpades, els esprais, els pots de pintura o els medicaments, entre d’altres.
69
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:21
Página 70
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
2. Propietats dels materials Per fabricar un objecte s’utilitza qualsevol material?
L’ús d’un tipus de material o d’un altre dependrà de si té unes propietats que s’ajusten a les necessitats de l’objecte pel que fa a la funció i les condicions d’utilització. Vegem, doncs, les principals propietats que caracteritzen els materials. Propietats mecàniques
La tenacitat és la capacitat de resistència que ofereixen els materials a trencar-se en ser colpejats.
La fragilitat és la facilitat amb què els materials es trenquen en ser colpejats. És, doncs, la propietat contrària de la tenacitat.
La duresa és la resistència que ofereixen els materials a ser ratllats o penetrats. Quan un material és poc dur diem que és tou.
L’elasticitat és la capacitat dels materials per recuperar la forma original un cop s’hi ha deixat d’aplicar l’esforç que els deformava.
La plasticitat és la capacitat dels materials per adquirir una deformació permanent, sense trencar-se, després que hagi cessat la força que la produïa.
La ductilitat és la capacitat dels materials per deformar-se permanentment en forma de fil, i la mal·leabilitat per deformar-se en forma de làmina. Són casos específics de la plasticitat.
La resistència mecànica és la capacitat dels materials de suportar un esforç mecànic sense trencar-se. Distingim els següents esforços:
compressió 70
tracció
flexió
torsió
tall
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:21
Página 71
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Propietats tèrmiques
La conductivitat tèrmica és la capacitat dels materials de deixar passar la calor a través d’ells. Si tenen poca conductivitat tèrmica són aïllants tèrmics.
El punt de fusió és la temperatura característica en què alguns materials passen de l’estat sòlid a l’estat líquid.
La dilatació és la capacitat dels materials d’augmentar la longitud, la superfície o el volum quan augmenta la temperatura.
Altres propietats
La conductivitat elèctrica és la capacitat dels materials de deixar passar fàcilment el corrent elèctric a través d’ells. Si tenen poca conductivitat elèctrica són aïllants elèctrics.
La densitat és la quantitat de massa per unitat de volum de material. Matemàticament es defineix com a: densitat = massa/volum. Els materials molt densos són pesats i els poc densos, lleugers.
La resistència a la corrosió és la resistència a la deterioració superficial dels materials causada per la reacció amb agents químics. Quan la reacció és amb l’oxigen, rep el nom d’oxidació.
La impermeabilitat és la propietat per la qual els materials no deixen passar els fluids com l’aire i l’aigua a través seu. La propietat contrària és la permeabilitat.
La porositat és la propietat d’un material de tenir porus. Els porus són cavitats o forats. No s’ha de confondre amb la permeabilitat, ja que hi ha materials porosos no permeables.
El magnetisme és la propietat per la qual un material atrau materials fèrrics. D’altra banda, els materials fèrrics es poden magnetitzar.
activitats 5 Digues quina és la propietat més significativa dels I objectes següents: arc de fletxes, olla, nansa d’olla, jaqueta impermeable, imant de frigorífic, plastilina, fil de coure, broca amb punta de diamant, mirall, xiclet, radiador de calefacció. 6 Per què el mànec d’un martell està fet usualment de fusta i el cap està fet d’acer?
II
7 Anomena dos objectes que siguin elàstics, dos que siguin conductors elèctrics, dos de tenaços, dos de durs i dos de dúctils. Digues de quins materials estan fets. Explica en cada cas com n’has identificat les propietats.
II
8 Quines propietats tenen les millors botes de muntanya?
II
71
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:21
Página 72
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
3. La fusta La fusta és un material orgànic d’origen vegetal que prové de la part llenyosa dels arbres (el tronc i les branques). Es compon de fibres de cel·lulosa que segueixen una mateixa direcció i que estan unides entre si amb una substància anomenada lignina.
Un altre material extret dels arbres és el suro, que prové de l’escorça de l’alzina surera. És lleuger, impermeable i un bon aïllant tèrmic.
El duramen és la zona principal del tronc. Les fibres ja estan seques i formades. És la més apta per al seu ús com a material.
L’albeca és la zona de formació més recent. Hi passa la saba, el líquid que nodreix l’arbre. És poc resistent mecànicament.
El temple de Nara (Japó) és la construcció de fusta més gran del món.
La medul·la és la zona central i la part més vella i compacta del tronc. S’utilitza poc perquè té poca resistència mecànica.
L’escorça és la capa exterior del tronc, que el protegeix d’agressions externes. No es considera pròpiament fusta.
La fusta ha estat un dels materials més utilitzats en la construcció d’objectes al llarg de la història, sobretot perquè obtenir-la i manipular-la és força senzill. Inicialment la fusta es feia servir com a combustible i per fabricar utensilis simples (talles, arcs, mànecs d’eines…). Posteriorment s’ha utilitzat per construir habitatges i estructures (pilars, bigues, parets, teulats, ponts, màquines…), mitjans de transport (carros, vaixells…), mobles i utensilis de la llar, i també per a l’obtenció de paper. Molts objectes que antigament es feien de fusta, actualment es fabriquen amb altres materials que s’adeqüen millor al seu ús o en milloren les característiques. Per exemple, la majoria de bigues i pilars ara es fan de formigó i d’acer, que són més resistents. Això no treu que la fusta es continuï utilitzant àmpliament en mobiliari, en objectes d’ús comú i també en estructures.
Celler Protos al poble de Peñafiel, a Valladolid, projectades per l’arquitecte anglès Rogers Stirk Harbour.
72
D’altra banda, el progrés tecnològic ha permès que actualment sigui possible treballar la fusta de maneres més complexes i eficients que fa uns anys.
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:21
Página 73
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Propietats de la fusta La fusta és un material considerablement resistent, especialment a la força de tracció, si s’aplica en la mateixa direcció de les fibres, i a la força de flexió, si s’aplica perpendicularment a les fibres. També és força elàstica i per això s’utilitza en peces com els seients de les cadires. És tenaç i lleugera, per això s’utilitza en utensilis de la llar. És un molt bon aïllant tèrmic, propietat que la fa útil com a revestiment d’interiors, en parets i terres. Per contra és molt inflamable, qualitat que la fa un bon combustible. També és un bon aïllant elèctric. És un material porós, característica que la fa higroscòpica, és a dir, que absorbeix la humitat atmosfèrica fàcilment. Això fa que es dilati en condicions humides i es contragui en condicions seques, en diferents graus segons el tipus de fusta. En el procés de tractament i selecció de les fustes és important considerar el tipus de veta, que ve determinada per l’orientació de les fibres respecte la direcció en què s’ha tallat el tronc. També cal considerar-ne el color. En general, les fustes fosques són més denses, dures i resistents que les clares.
Els nusos són zones en les quals s’han format branques. Com més n’hi ha, més dèbil és la fusta.
A causa de la permeabilitat que presenta, sovint cal tractar la fusta amb vernís o altres productes per protegir-la de la humitat, els insectes i els fongs, de manera que n’augmenti la durabilitat. Amb alguna excepció, totes les fustes tenen una densitat menor que l’aigua i, per tant, hi suren. El roure, per exemple, és una de les fustes més denses (820 kg/m3).
activitats 9 Per què es fa de fusta una mà de morter?
II
10 Per què molts refugis de muntanya estan recoberts de fusta?
II
11
Investiga com es corba la fusta.
12
Investiga quins insectes poden atacar la fusta.
73
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:21
Página 74
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
4. Tipus de fustes Fixa’t que la distinció entre fustes dures, semidures es basa en el valor de la seva densitat.
Les fustes es poden classificar segons les propietats que has vist i també d’altres, com per exemple el color o la procedència. La classificació més habitual, però, és la que en té en compte la densitat.
Les fustes dures més usades provenen del roure, el faig, el boix, l’alzina, l’eucaliptus, i d’arbres tropicals com són l’iroc, el niangó, la caoba, la teca, el palissandre i l’eben o banús.
Fustes dures. Tenen una densitat alta, a partir dels 600 kg/m3 i fins a superiors a la de l’aigua (1 000 kg/m3). Procedeixen d’arbres de fulla caduca amb creixements lents. En general són utilitzades en aplicacions on cal una alta duresa, com ara parquets, mànecs i mobiliari d’interior i d’exterior.
La fusta de faig és una de les fustes dures més usades. És de color blanc-groguenc, força flexible tot i la seva duresa. Cal protegir-la perquè es corca fàcilment. S’utilitza per fer mobles, utensilis (culleres, pinzells), jocs, cadires, entarimats i peces tornejades, com per exemple les peces dels escacs.
Les fustes semidures més usades provenen de la noguera, el freixe, el castanyer, el cirerer, l’om, el bedoll, l’arç blanc i el vern.
Fustes semidures. Tenen una densitat d’entre 500 kg/m3 i 750 kg/m3. Solen provenir d’arbres de bosc de ribera de zones càlides, que són de creixement lent i fulla ampla. S’usen en revestiments de mobiliari i per xapar acabats, i en aplicacions on cal alhora flexibilitat i tenacitat, com ara cadires, o mànecs d’eines.
La fusta de freixe és resistent i flexible. Per la flexibilitat que presenta, s’utilitza per fabricar mànecs d’eines i estics d’hoquei. I també per a mobiliari, sobretot cadires, perquè és una fusta fàcil de modelar.
Les fustes toves més usades provenen del pi, l’avet, el pollancre, el cedre i la balsa tova.
Fustes toves. Tenen una densitat baixa, per sota dels 500 kg/m3. Normalment provenen d’arbres de boscos de zones fredes i de creixement ràpid. La majoria de coníferes donen fustes toves. Són utilitzades per a bastiments de construcció, estructures de portes i finestres, suports d’embalatges, mobiliari i en general per a aplicacions on cal alhora resistència mecànica i lleugeresa. També s’usen per fer-ne paper. El pi roig (pi de Flandes) és de color groc clar i fàcil de treballar. És molt utilitzat en fusteria interior i exterior, mobiliari, decoració, bigues, estructures, encofrats, contraplacats i taulers estructurals. També és molt utilitzat el pi melis, de color groc pàl·lid, més tou i més difícil de treballar.
74
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:21
Página 75
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Fustes artificials Molts dels objectes de què disposem estan fabricats amb fustes artificials que provenen de la manipulació de fustes naturals. En general es presenten en forma de taulers i poden tenir diferents tipus d’acabats, com ara revestiments (xapes) de fusta natural o bé de xapa artificial (fòrmica, melamina) que poden ser de diferents colors o imitar la fusta natural.
Tauler aglomerat Format per fibres petites trinxades, compactades i mesclades amb cola. Permet l’aprofitament màxim de la fusta, de manera que resulta molt barat. És immune als corcs. Normalment es xapa. Es fa servir en mobles i prestatges.
Tauler aglomerat DM Format per fibres més petites que les d’aglomerat. Es compacten i es mesclen amb cola de resina sintètica i cel·lulosa procedent de paper reciclat. És un material dur amb textura homogènia i fina. Normalment es xapa. Es fa servir en mobiliari.
Tauler contraplacat Format per un conjunt de xapes o fulloles encolades que se superposen alternant-ne perpendicularment la direcció de les fibres. El nombre de xapes sempre és imparell per tal que les fibres de les dues cares exteriors vagin en la mateixa direcció. El resultat és un material consistent i uniforme. Es fa servir en plafons de portes.
Fusta laminada Una tècnica apareguda els darrers 50 anys consisteix a superposar làmines de fusta encolada, de manera que no coincideixin les juntes. D’aquesta manera es poden aconseguir taulons de gran resistència a la flexió, amb la curvatura que es vulgui. Aquesta tècnica es fa servir per a estructures i per cobrir grans naus.
Xapar o aplacar: recobrir amb una placa prima de plàstic, fullola o d’altres materials. Fullola: Làmina de fusta molt prima.
La majoria de mobles i prestatges del teu entorn no són massissos, és a dir, no estan fets del mateix material per dins que per fora. Gairebé sempre, sota la làmina exterior hi ha fusta aglomerada o contraplacat.
activitats 13 Quina és la diferència entres les fustes dures, semiI dures i toves? Posa tres exemples de cada cas.
15 Què és una fusta artificial?
14 Digues amb quina fusta pot ser construït cada eleII ment: una taula de cuina, un mànec d’eina, un armari escolar, una porta, una bóta de vi, la marqueteria d’un moble, un ribot, una travessa de ferrocarril, una artesania tropical, un entarimat, un llapis i una embarcació.
II
I
16 Observa la teva habitació i digues tots els elements de fusta que hi ha i amb quin tipus de fusta estan fabricats.
17 Observa el teu entorn i anomena cinc objectes fets I amb fustes diferents.
75
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:22
Página 76
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
5. Tècniques bàsiques de manipulació de la fusta Per començar, cal que coneguis l’ordre de les operacions per manipular els materials. És important seguir aquest ordre, tant per seguretat com per aconseguir el millor resultat final. Mesurar i marcar
Subjectar
Serrar
Foradar
Rebaixar i polir
Unir
Acabar
Mesurar i marcar El primer que has de fer és mesurar i marcar la zona que s’ha de serrar o foradar. La precisió de les mides de l’objecte final serà el resultat de la precisió amb què mesuris i marquis en aquest primer moment.
Cinta mètrica enrotllable. Cinta metàl·lica graduada que serveix per a prendre i marcar mesures. Té precisió de mm. Acostuma a tenir un botó per retenir la cinta. Precaucions: vigila que no es doblegui fort o et tallis amb les vores.
Peu de rei. Eina que serveix per fer mesures més precises que el metre i per mesurar diàmetres exteriors i interiors. Precaució: no passis de rosca el cargol que en fixa la part mòbil.
Aprofita al màxim el material. Intenta que les línies rectes i els angles de la figura per construir coincideixin amb les línies rectes i els angles del material de què disposes.
76
Regle metàl·lic. Barra rígida graduada que permet traçar línies rectes, prendre i marcar mesures. Precaució: vigila que no es doblegui.
Compàs de puntes d’acer. Eina que serveix per marcar arcs i circumferències, o transportar mides. Precaució: vigila que no es despunti.
Escaire. Angle metàl·lic de 45 graus que serveix per traçar línies perpendiculars. Sol tenir un braç que també pot mesurar. Precaució: vigila que no caigui i s’escantoni.
Nivell. Eina que ens permet saber si una superfície està perfectament alineada verticalment o horitzontalment. Té uns petits cilindres transparents plens d’un líquid acolorit amb una bombolla d’aire que ho indica.
Els instruments de traçar s’han de conservar nets per evitar que embrutin el material i en distorsionin la precisió. Cal mantenir-los endreçats en les fundes.
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:22
Página 77
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Subjectar Convé subjectar tota peça abans de qualsevol de les operacions següents. Fes servir les eines de subjecció adequades i no deixis mai que un company aguanti la peça amb les mans mentre hi treballes amb altres eines.
Serjant. Serveix per subjectar peces a la taula o pressionar-les entre elles mentre s’enganxen amb coles adhesives. Conté dues mordasses, una de fixa i una de mòbil, que es desplaça per un sistema de cargol. Per utilitzar-lo primer cal desenroscar totalment el cargol, obrir les mordasses, ajustar i acabar de fixar cargolant.
Cargol de banc. Es troba fixat al banc de treball. Conté una mordassa fixa i una de mòbil que permet prémer la peça contra la part fixa. Precaucions: vigila que les peces estiguin ben subjectades, però no facis més força de la necessària ni et repengis a la maneta. Si no cal, no estrenyis el cargol ja que es fan malbé les mordasses i la rosca interior. No colpegis les peces subjectades a la zona de mordasses.
Recorda que per cargolar es gira en sentit horari i per descargolar en sentit antihorari.
Col·loca un tros de fusta, paper o roba entre la mordassa i el material perquè no quedi marcat.
activitats 18 L’angle metàl·lic del final de la cinta mètrica no és fixe. Es pot desplaçar aproximadament un mil·límetre. Observa els dibuixos i dedueix perquè.
II
19 Explica amb un diagrama de blocs com faries un posallapis a partir d’una peça de contraplacat. 20 Per què és tan important marcar i traçar els mateI rials? 21 Mesura una moneda d’un euro, una volandera, el II I gruix de la taula i el d’un anell. Expressa’n el resultat en mm, cm i m. 22 Quina precaució hem de prendre principalment I amb les eines de traçar? 23 Quan i per què hem de col·locar dos serjants a l’hora II de subjectar una peça? 24 Com subjectaries amb el cargol de banc un llistó II rodó? II
77
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:24
Página 78
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Serrar Cal vigilar que les dents de les fulles no es trenquin. Pensa que no es poden esmolar.
A l’hora d’escollir una eina per serrar cal tenir en compte principalment la mida de les dents. Com més grans i separades, més ràpid i més bast és el tall. Per contra, com més petites i més juntes, més lent i més precís. Les primeres són més adequades per serrar fustes toves i les segones per serrar fustes dures.
Per serrar amb xerrac, la fulla ha d’estar inclinada formant un angle d’uns 45º amb la superfície de la taula i col·locada de forma oposada a l’operari.
Per serrar amb xerrac de beina, comença amb una petita inclinació i amb talls curts i suaus. Després s’ha de serrar recte.
Xerrac de beina. Aquest tipus de serra té les dents més petites que el xerrac i té un llom o beina que en disminueix la flexibilitat. Per això permet un tall més precís. És apte per tallar planxes de fullola.
Xerrac. La fulla d’aquest tipus de serra és de metall flexible, de dents grans i separades, per això serveix per a talls poc polits i per a fustes gruixudes i toves.
És important tenir la serra d’arquet subjectada amb les dues mans per tal de disminuir l’esforç i augmentar la precisió del tall. Serra d’arquet. Consta d’un mànec i d’un arc de metall amb una fulla d’acer que ha d’estar tensada adequadament. A diferència de la majoria de serres, les dents van en sentit contrari al mànec. Les dents no són planes sinó que fan ziga-zaga perquè la fulla no es quedi travada al material.
Cal mantenir la fulla perpendicular a la superfície de la fusta. Per fer talls interiors, primer cal fer un forat, després passar-hi la fulla i finalment muntar-la a la serra. Serra de marqueteria o de vogir manual. Aquest tipus de serra té un arquet que manté en tensió la fulla. Les dents van en sentit cap al mànec. Serveix per serrar fustes fines i per fer talls-corbats i contorns irregulars (vogir).
Assegura't que el cable no quedi mai situat per davant de la fulla. Usa la fulla adequada per al material que has de tallar. Canvia la fulla amb la serra desendollada. Has d’intentar que la platina es recolzi totalment sobre la superfície del material que serres. Quan usis màquines-eines, cal extremar les precaucions. Fes-les servir sempre sota la supervisió d’un adult. Serra de vogir elèctrica. Aquest tipus de serra elèctrica permet fer talls rectes i corbats, amb un límit de gruix que acostuma a ser d’uns 7 cm. Se li poden canviar les fulles per tal d’escollir la més adequada per a cada tipus de material, no només fusta.
78
Serra circular. Aquest tipus de serra elèctrica talla línies rectes amb gran precisió i rapidesa. És ideal per tallar planxes i taulons.
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:24
Página 79
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Inicia el tall amb passades suaus per fer un petit solc i poder enclastar la serra. A continuació inicia un moviment de vaivé, guiant la fulla de la serra amb el dit polze i pressionant només en l’avançament.
El procés de serrat s’ha d’executar amb un ritme pausat, enèrgic però evitant moviments bruscos ja que llavors la serra es podria desviar de la trajectòria i es podria trencar la fulla.
Si t’inclines lleugerament cap endavant, la pròpia força del teu pes pot ser aprofitada com a força de serrat. Aprofita tota la longitud de la fulla per tal que no es desgasti desigualment.
Vigila que no hi hagi cap part del teu cos en la línia de tall. Vigila també que no hi hagi cap objecte, eina o peça de vestir.
En la fase final del procés de serrada, cal alentir el ritme i subjectar lleugerament amb les mans la part de la peça que un cop serrada quedarà independent; així evitaràs que la fusta s’esqueixi.
En serrar es perden uns 3 mm de fusta. Per aconseguir la mida exacta, serra per fora de la línia marcada.
Procura tallar a prop de les mordaces, per evitar que s’esqueixi la fusta, però tampoc no ho facis massa a prop perquè es podrien fer malbé els elements de suport.
Vigila en bufar les serradures residuals perquè poden entrar als ulls. És millor que et posis unes ulleres protectores.
activitats 25 Quina eina produeix un serrat més fi? Quina I menys? 26 Explica les diferències entre el xerrac, la serra d’arI quet, la serra de marqueteria i la serra de vogir elèctrica. Com han d’estar col·locades les dents de la serra de marqueteria? I les de la serra d’arquet?
27 Si has de serrar una fusta ràpidament i no et preI ocupa com quedi el tall, com seran les dents de la serra? 28 Debatiu d'entre totes les tècniques i precaucions per serrar, quines són les tres que creieu més importants.
79
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:24
Página 80
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Foradar L’eina principal per foradar és el trepant. Hi ha trepants manuals, elèctrics portàtils i elèctrics fixes. A tots ells s’hi adapten els diferents tipus de broques que cal escollir segons la grandària del forat i el tipus de material que cal perforar.
Trepant de mà. El trepant de mà permet fer forats amb diferents broques sense l'ús de l'electricitat. Amb una mà se subjecta el pom, o mànec, i amb l'altra es fa giravoltar la maneta que queda fora de l'eix.
Fusta
Paret i ceràmics
Ferro
No t’oblidis de marcar prèviament el centre del forat. Subjecta el trepant amb les dues mans. Cal que la broca et quedi col·locada perpendicularment a la superfície que has de perforar.
Si has de fer un forat gran, en primer lloc fes un forat amb una broca petita i continua després amb una de gran. Per als forats passants s’ha de col·locar una fusta sota la peça perquè la fusta no s’estelli.
80
Trepant elèctric. El trepant és una màquina-eina composta pel motor i les broques. Cal utilitzar velocitats lentes per a materials durs i forats amples, i velocitats ràpides per a materials tous i forats petits.
Broques. Cilindres metàl·lics al llarg dels quals hi ha un solc helicoïdal per expulsar el material esmicolat a mesura que van perforant. Segons la grandària del forat i el tipus de material s’escull una broca o una altra. Les broques per perforar la fusta acaben en punxa per iniciar el forat amb precisió. Les broques per perforar parets i materials petris tenen a la punta dues pastilles laterals d'un material molt resistent a l'abrasió.
Trepant de columna o sobretaula. Aquest tipus de trepant serveix per fer forats amb més precisió sobre l’objecte. Es fixa al suport mitjançant unes mordasses. L’alçada del suport es pot variar per mitjà del desplaçament al llarg d’un eix.
Barrina o trebinella. Eina que permet fer petits forats per fer de guia al trepant o per introduir un cargol. Està formada per un cos d’acer amb punta helicoïdal. Precaució: cal protegir la punta i no utilitzar-la per a materials durs com per exemple metàl·lics i ceràmics.
No t’oblidis de subjectar bé el material. Comprova que la broca estigui ben fixada abans de fer el forat. Treu la broca quan s’hagi refredat i no la toquis just després d’haver-la utilitzat.
No manipulis el portabroques sense desendollar el trepant. Vigila que la clau del portabroques no quedi posada quan funcioni.
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:26
Página 81
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Rebaixar i polir Rebaixar consisteix a eliminar fusta de forma significativa erosionant-ne la superfície. Polir consisteix a allisar les formes resultants del serrat, el foradat, o el rebaixat, tot eliminant-ne les irregularitats per aconseguir un acabat fi.
Gúbia i enformador. Totes dues eines serveixen per rebaixar fustes i per eliminar el material sobrant després del tall. S’utilitzen amb l’ajuda d’un martell o preferentment d’una maça. Precaucions: s’han de mantenir esmolats i amb protecció a la punta.
Ribot. Eina habitualment de fusta que té una fulla metàl·lica afilada que sobresurt per la part inferior. Aplicant-hi un desplaçament horitzontal, s’aconsegueix rebaixar i polir superfícies.
Raspa i llima. Tenen una tija d’acer estriada que es frega contra la fusta. La raspa té un estriat més bast i extreu més fusta. La llima té un estriat més fi i dóna un acabat més llis. Precaució: no colpegis les eines de polir perquè estan fabricades amb acer trempat i es poden trencar fàcilment.
Paper de vidre. És una làmina de paper on hi ha adherits grans de vidre o algun altre material abrasiu. Tenen una numeració que indica la mida del gra. Com més alta és la numeració, més fi és el gra. Per rebaixar s’utilitza un paper amb granulometries bastes i per polir, més fines.
Carda. Raspall de pues metàl·liques que permet eliminar la fusta que queda entremig de l’estriat de les raspes i les llimes. Cal desplaçar-la sempre en la direcció de l’estriat.
Fregadora elèctrica. Màquina-eina que funciona fent vibrar un paper de vidre subjectat a la superfície inferior en un moviment alternatiu horitzontal.
activitats Per utilitzar la raspa o la llima, la millor postura és posar un peu avançat i el cos lleugerament inclinat, ja que permet fer més esforç en l’avançament. En el retrocés no cal pressionar, ja que les dents es desgasten inútilment. Amb una mà inicia el moviment de vaivé tot acompanyant amb l’altra mà.
Utilitza primer una raspa, segueix amb una llima i acaba de polir amb paper de vidre. Poleix sempre en sentit de les línies de la veta, per evitar ratllades i esqueixades. Per millorar l’acció del paper de vidre va bé col·locar-lo al voltant d’un tac de fusta.
29 Detalla el procés de foradar i indica quines són les normes de seguretat i d’ús del trepant.
II
30 Què tindrem en compte a I l’hora d’escollir una broca? 31 Per què quan es vol fer un I forat gran és recomanable fer en primer lloc un forat amb la broca petita? 32 Quines eines estan fetes d’un material fràgil però són molt dures? De quin material es tracta?
II
33 Per a què serveix una carda? I
81
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:27
Página 82
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Es consideren unions fixes aquelles en les quals no és possible separar les peces sense fer malbé les parts unides, com és el cas del clavetejat o l’encolat, en contraposició a les unions desmuntables, com el roscat o cargolat, en les quals sí que és possible.
Unir Una de les fases finals de la construcció d’un objecte és la unió de les peces. De la mateixa manera que hem mesurat i marcat bé les peces per tallar-les amb precisió, convé també mesurar i marcar bé on posarem els claus o cargols.
Clavetejat
Martell de pena Clau / Punta / Tatxa / Clau de ganxo / Grampilló
Els claus es caracteritzen pel gruix i llargada de la tija i per la forma de la cabota. Segons el material amb què estan fets existeixen claus d’acer, acer inoxidable, zincats, de llautó, etc.
Martell de bola
Maça
Martell d’orelles
Els martells amb el cap més petit són per a les tasques més precises, i els de cap gran per a tasques on cal més força. La maça, que té el cap de plàstic, niló, goma o fusta, s’utilitza per picar materials tous o mànecs d’altres eines. El martell d’orelles també serveix per desclavar claus o puntes.
Per clavar un clau primer fes cops petits i després més forts ja que si no es pot torçar. Pots començar amb la part estreta del martell de pena o amb l’ajut d’un cartó o unes tenalles.
Per aconseguir una unió més forta els claus han de travessar les fibres de la fusta perpendicularment. No clavis dos claus de forma alineada, ja que la fusta es pot esqueixar.
Roscat El roscat, a més de ser una unió desmuntable, aconsegueix una unió més resistent que el clavetejat. Per a fusta s’utilitzen principalment els cargols autoroscants, que van fent forat a mida que van penetrant al material.
Cargol amb Cargol amb cabota de cabota tall recte d’estrella
La punta dels tornavisos ha d’encaixar, en forma i mida, en la rasa dels cargols per ferlos girar; si no, es fa malbé la rasa de la cabota.
82
Baga
Tornavís pla / Tornavís d’estrella El tornavís consta d’un mànec de plàstic o fusta per aïllar del corrent elèctric, i d’una tija que acaba o en punta plana o en punta d’estrella.
Per introduir un clau o un cargol gran fes en primer lloc un forat per evitar que la fusta s’esquerdi.
Tenalles Les tenalles tenen moltes utilitats. Les introduïm aquí perquè permeten cargolar bagues. També serveixen per desclavar claus i per collar i subjectar tot tipus de peces.
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:28
Página 83
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Cargol-femella Els cargols que es fixen amb femella permeten unions no permanents molt fermes. Recorda que per cargolar has de girar en sentit horari i per descargolar en sentit antihorari.
Els tipus més habituals de cabota són: hexagonal (sisavada), Allen, i també de tall recte i d’estrella com els cargols autoroscants. La femella pot ser hexagonal o d’orelles. Per designar les rosques s’indica el diàmetre de la rosca, la llargària i la forma de la cabota. S’acostuma a expressar en mil·límetres.
Clau fixa
Clau anglesa
Volanderes. S’utilitzen per enfortir la unió. Són de diàmetre més gran que la cabota del cargol. Això augmenta la superfície que fa pressió i també evita fer malbé el material. Les volanderes dentades permeten mantenir el sistema cargol-femella encara més fixat perquè eviten el moviment del cargol.
Clau colzada
Clau de tub
Claus allen
Hi ha molts tipus de claus en funció de la forma, la mida i la situació del cargol i la femella. Normalment es presenten comercialment en jocs amb mides estandarditzades. Les claus angleses poden variar l’obertura gràcies a un cargol sense fi. És millor utilitzar claus fixes, ja que les claus angleses poden deformar les cabotes. Les claus Allen són per a cargols de cabota tipus Allen. Precaucions: no utilitzis les claus per colpejar, ni per fer palanca, ni amb les mans greixoses.
Abraçadora i brida L’abraçadora és metàl·lica i permet subjectar peces tubulars. Té un cargol que ajusta el diàmetre del cercle.
La brida està feta de plàstic. A més de tubs, també permet subjectar fils, cablatge i tot tipus de peces allargades o en forma de nansa. Forma un llaç que només es pot ajustar per prémer, no per afluixar.
activitats 34 Què hem de tenir en compte a l’hora de clavar claus I perquè no s’esquerdi la fusta? 35 Quina diferència hi ha entre un martell i una maça?
II
36 Dibuixa a escala real i amb les vistes necessàries els cargols següents: 3 mm x 15 mm de cabota hexagonal 4 mm x 45 mm de cabota d’estrella
II
83
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:29
Página 84
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Encolat Les coles i els adhesius ens permeten fer unions fixes amb la mínima agressió a la fusta. Hi ha molts tipus de coles. Presentem les més usades per a fusta. Cola blanca o de fuster. És el tipus de cola que més utilitzaràs a l’aula. La unió és força ferma. Uneix sobretot fusta i paper. Per encolar empasta amb un pinzell les dues superfícies que cal unir i després pressiona-les durant uns segons o subjecta-les amb serjants i deixa que s’assequi. En acabat, renta bé els pinzells amb aigua abundant. Temps d’assecatge: un dia.
Cola de contacte. És un tipus de cola més forta però més difícil d’aplicar. Per utilitzar-la cal cobrir les dues superfícies amb una fina capa de cola ben estesa i deixar assecar al tacte. Després cal unir-les en un sol cop fent una mica de pressió. Temps d’assecatge: uns minuts.
Cola termofusible i pistola. Les barres de cola termofusible s’apliquen a través d’una pistola que les escalfa fins fondre-les. Precaucions: tingues preparada una superfície on puguin caure restes de cola. No toquis la cola calenta ni la punta de la pistola, i vigila que la pistola no toqui el cable. Temps d’assecatge: un o dos minuts.
Assegura’t que l’adhesiu triat és adequat per al tipus de material que uniràs. Llegeixne bé les instruccions d’ús i segueix-les. La majoria dels adhesius són inflamables, poden irritar la pell i poden contenir components volàtils tòxics. Manipula’ls lluny de la flama, evita el contacte amb la pell i utilitza’ls en espais ventilats. Tanca l’envàs quan no l’utilitzis.
Abans d’encolar procura que la superfície sigui neta i ben seca. Utilitza la quantitat necessària i reparteixla uniformement. Neteja’n l’excés.
Intenta que les peces encaixin bé, ja que com més superfície en contacte hi hagi la unió serà més forta. Fixa i pressiona les peces mentre l’adhesiu s’asseca, utilitzant cargols de banc o serjants. Respecta el temps d’assecatge de cada tipus de cola.
En certes aplicacions, per enfortir la unió, és adequat unir les peces alhora mitjançant encolat i clavetejat.
Acoblaments L’acoblament amb clavilles consisteix a perforar la fusta i acoblar-la amb peces cilíndriques (clavilles) que s’ajusten a pressió. Això permet fer unions sense cap altre material que no sigui fusta i, si es complementa amb l’encolat, fer unions més fortes que amb l’encolat sol.
Acoblament amb clavilles
Trau i metxa
84
L’engalzat és una altra forma d’acoblament que consisteix a fer un galze (rebaix) a les fustes per augmentar la superfície de contacte en la unió o per fer-la treballar a pressió. D’aquesta manera s’aconsegueix una unió més forta. A continuació es mostren alguns dels engalzats més usats, sobretot en mobles (cadires, calaixos, etc.)
Forquilla
Cua d’oreneta
Encadellat
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:29
Página 85
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Unions amb escaire metàl·lic Una altra tècnica per unir fustes és collar-hi escaires metàl·lics en forma de T o L o en angle. Per a aquest tipus d’unions cal marcar prèviament els forats de la unió i després s’hi col·loquen els cargols. També es pot combinar amb un encolat previ.
Unió en T
Unió en angle de 90º
Acabament L’acabament és el conjunt d’operacions que es realitzen a la fusta per protegir-la del deteriorament produït per l'ús o per l'exposició a les condicions mediambientals, alhora que li proporciona una aparença més atractiva. La metodologia dels acabaments consisteix bàsicament en els passos següents: a) Comprovar que la peça de fusta estigui neta i lliure de irregularitats.
Pinzells i brotxes Precaucions: cal netejar-los bé sempre després d’utilitzar-los.
b) Afegir una capa d’una substància que previngui dels insectes i agents atmosfèrics. c) Posar una capa de vernís per protegir la fusta i a la vegada donar un toc decoratiu i un tacte més fi. La fusta també admet ser pintada amb pintures, com les d’ús escolar, esprais i esmalts, o simplement encerada. Per estendre la pintura o el vernís normalment es fan servir les brotxes i els pinzells que són eines formades per un feix de filaments fixats a l'extrem d'un mànec de fusta per una virolla. Els pinzells i brotxes tenen la propietat de retenir líquids de diferents densitats. És important escórrer l’excés de producte del pinzell i aplicar la pintura o vernís en direcció paral·lela a la veta.
activitats 37 Digues cinc normes que cal tenir en compte a l’hora d’enganxar.
II
38 Busca cinc objectes del teu entorn que continguin unions i explica quina és cadascuna.
II
85
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:29
Página 86
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
6. El paper El paper és un material d’origen vegetal que es fabrica a partir de les fibres de cel·lulosa que conté la fusta, d’altres plantes (cotó, espart, lli...), de draps o de paper reciclat. Aquestes fibres s’entrecreuen i es premsem per formar una malla en forma de làmina.
L’art de fer figures amb paper plegat, la papiroflèxia, també fou inventat pels xinesos, i és gairebé tant antic com la invenció del paper.
Tot i que els egipcis ja utilitzaven un material extret del papir, el paper tal i com el coneixem fou inventat pels xinesos l’any 105 dC. Inicialment utilitzaven restes vegetals i roba per confeccionar-lo. Al segle XI va arribar a Europa, a Xàtiva concretament, a través dels àrabs. A partir de la invenció de la impremta (1450) va augmentar molt el consum de paper i va evolucionar-ne el procés d’obtenció, fins que a partir del 1840 ja es va començar a utilitzar com a matèria primera la fusta, i posteriorment, el paper vell.
Amb tints, s’aconsegueixen papers i cartolines de gairebé qualsevol color.
El paper és un material fàcil de reutilitzar i de reciclar. És important que a l’hora d’emprar aquest recurs intentis aprofitar-lo al màxim, encara que ja sigui utilitzat, o bé fer servir paper reciclat.
Propietats del paper
El cartó ondulat s’utilitza molt en embalatges perquè dóna solidesa a l’estructura.
El paper és força resistent a la tracció, però no a la compressió (s’arruga fàcilment). És un material força tou ja que el podem ratllar i foradar fàcilment i també força flexible. És molt bon aïllant elèctric, tèrmic i acústic. També és higroscòpic, i quan absorbeix la humitat perd qualitats. Té una combustió fàcil. Té una densitat molt variable, però és menys lleuger del que a primer cop de vista pot semblar.
Tipus de paper més comuns
El paper reciclat és el que es fabrica a partir de paper usat. El paper ecològic és el que en el seu procés d'elaboració es minimitza l'impacte al medi, tant en la selecció de la matèria primera com en el procés de blanqueig. Per tant, el paper ecològic és reciclat perquè usa al màxim paper reciclat, però el paper reciclat no necessàriament és ecològic perquè pot estar blanquejat amb productes que pol·lueixen el medi.
86
Paper cuixé Molt setinat i sedós.
Paper absorbent Molt higroscòpic. Útil per a dibuix.
Paper fotogràfic Conté emulsions sensibles a la llum.
Paper de barba Paper amb vores rústiques. Per fer instàncies.
Paper assecant Esponjós, per absorbir tinta.
Cartolina Paper de gramatge entre 140 i 400 g/m2.
Paper vegetal Translúcid.
Paper ceba Molt fi i transparent.
Cartó Paper de gramatge superior a 400 g/m2.
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:30
Página 87
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
7. Tècniques bàsiques de manipulació del paper Per mesurar i marcar el paper s’utilitzen les mateixes eines i tècniques que en el cas de les fustes. El paper es pot subjectar fàcilment amb la mà, però si et calen les dues mans per treballar-hi, o una millor subjecció, el pots subjectar amb cinta adhesiva o amb una pinça de paper. Per tallar el paper, fonamentalment s’utilitzen les tisores i el cúter.
Cúter. Cal tallar utilitzant un regle com a guia. Precaucions. Convé evitar de malmetre la fulla. Quan ja s’ha gastat cal trencar la secció inservible amb la ranura de l’extrem contrari d’on surt la fulla. Vigila de no tallar-te. Amaga sempre la fulla a l’interior quan ja l’hagis d’utilitzar.
Tisores. Permeten tallar amb més comoditat que el cúter però amb menys precisió en fer línies rectes. N’hi ha amb mànecs de plàstic i d’altres fetes d’una sola peça, totes d’acer recobert d’estany.
Quan utilitzis un cúter protegeix la zona de treball amb un cartó o fusta, per tal de no ratllar-la.
Procura tallar amb una bona il·luminació, sense que es creïn ombres a la zona on has de tallar.
Per foradar el paper, cal que fem un petit plec i un petit tall amb les tisores També podem punxar-lo amb un punxó, posant un tros d’escuma o suro a sota, cosa que afavoreix el procés i protegeix el suport. Es pot unir el paper encolant-lo, amb cinta adhesiva o amb grapes. La cola blanca és adequada per encolar paper. També es pot fer servir la cola de barra, que s’asseca més ràpid però és menys resistent. La cinta adhesiva admet més possibilitats d’unió però és més visible i menys resistent que la cola blanca. El grapat és molt resistent però molt visible i amb el temps el rovell de les grapes pot embrutar el paper.
activitats 39 Indica quines de les característiques següents té el I paper: fràgil, conductor elèctric, aïllant tèrmic, resistent a la tracció, lleuger, punt de fusió alt, flexible, tenaç, dúctil i mal·leable, combustible, tou, elàstic, higroscòpic, combustible, magnètic, poca durabilitat.
40 Observa el teu entorn i anomena cinc objectes fets I amb paper. 41 Explica els passos que seguiries per confeccionar un cilindre de paper.
II
87
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:30
Página 88
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
activitats 42 Identifica els diferents materials de la imatge. I
48 Quines són, d’entre les següents, les propietats I característiques de les fustes: fràgil, conductor elèctric, aïllant tèrmic, resistent, lleugera, punt de fusió alt, impermeable, tenaç, dúctil i mal·leable, combustible, dura, elàstica, higroscòpica, porosa, magnètica, poca durabilitat. 49 Indica quina fusta utilitzaries per construir cada objecte i explica’n el perquè:
II
Moble modernista Finestra Entarimat Embarcació Coberta d’una nau
43 A quin contenidor llençaries cada objecte? I
Envàs de iogurt Llauna de conserva Paper de diari Ampolla de vidre Moble vell Runa Envàs de detergent Cadira de jardí Peles de fruita Piles utilitzades Envàs de producte químic Bolquers
• Contenidor verd • Contenidor blau • Contenidor groc • Contenidor marró • Contenidor gris de rebuig • Deixalleria
44 Els següents objectes estan pensats per transmetre o oferir resistència mecànica d’un tipus de força principalment. De quin es tracta en cada cas?
II
Serjant Cable d’ascensor Seient de cadira Tisores
Noguera Pi Bedoll Cedre o balsa Fusta laminada
50 Indica les eines que et permetrien fer les operacions següents:
II
a) Rebaixar una fusta. b) Fer un forat. c) Tallar una fusta. d) Subjectar una fusta. e) Cargolar un cargol autoroscant. f) Clavar una punta. 51 Com serraries la figura sobre aquesta superfície I de fusta contraplacada, per tal que s’estelli el menys possible?
Trampolí Corretja de gos Respatller de cadira Tornavís
45 Si un tros de material té una massa de 48 g i ocupa I un volum de 3 dm3, quina densitat té aquest material? Expressa el resultat en g/dm3. 46 Fes una frase amb cada adjectiu: impermeable, II tou, aïllant elèctric, lleuger i combustió 47 Ordena els següents materials de més a menys lleugers: plàstics, materials petris, fustes, tèxtils, metalls i paper.
II
88
52 Per què és incorrecte aquesta frase: “Avui he clavat un cargol amb el martell i se m’ha esqueixat la fusta”.
II
53 Explica quines operacions seguiries per fer un puzle de fusta.
II
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:30
Página 89
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
59 Explica tot el procés tecnològic per confeccionar un joc de dames xineses.
54 Per què hem d’agafar el martell o la maça per l’extrem del mànec i no per la vora de la unió? I en el cas de les eines de cargolar?
II
II I
55 Explica els avantatges i inconvenients de les claus angleses en relació a les claus fixes.
II
56 Digues dues eines que serveixin per a cadascuna de les accions següents: traçar, mesurar, subjectar, serrar, foradar, polir i cargolar.
61 t De les següents eines de l’aula de tecnologia: llima, maça, martell, alicates, ribot i broques, pensa quines propietats han de complir i relaciona-les amb el material amb el qual estan fetes. Fes una taula amb el processador de textos indicant aquesta relació i incloent una imatge de cada eina.
II
II
57 Per què el nombre de fulles d’una fusta contraplacada ha de ser imparell? Perquè s’uneixen en perpendicular? Què passaria si s’unissin en la mateixa direcció?
II
62 Debatiu quins creieu que són els avantatges i inconvenients de la fusta artificial i la natural.
58 En aquest dibuix, quin tipus d’unions hi ha?
II I
,
60 Digues una precaució a tenir en compte en l’ús del cargol de banc, el trepant, el xerrac, l’enformador, el martell i el tornavís.
63
Digues si en Marc té raó: “Aquest objecte és fet de plom perquè la seva massa és de 84 75 kg i ocupa un volum de 7 500 cm3”.
64
Investiga perquè la majoria de taps d’ampolla de vi són de suro.
,
competencies en construccio 65 a) Digues quines característiques té una cullera quan està fabricada amb: 1. Plàstic. 2. Ceràmica. 3. Fusta. 4. Metall.
66 a) Quin tipus de fusta triaries per fer una taula d’entre roure, balsa i caoba. Per què? b) Com serraries les peces següents aprofitant al màxim els laterals i les cantonades.
b) Proposa un preu per cadascuna d’elles, desglossant el preu del material i el de fabricació. c) Proposa una cullera de dos materials. Explica’n els avantatges en funció de les propietats dels materials triats, i proposa un preu global, desglossant el preu del material i el de fabricació. d) Investiga què es va inventar abans, la forquilla, la cullera o el ganivet.
c) Quan pesarà la tapa de la taula si fa 1 m x 1m i 3 cm de gruix, i la seva densitat és 750 g/dm3. d) Busca la definició de les paraules ebenisteria i boixets i relaciona les amb alguns dels tipus de fusta estudiats.
89
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:30
Página 90
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
ACTIVITATS PRÀCTIQUES
Anàlisi de diferents propietats Redacta un informe breu amb els resultats obtinguts després de les anàlisis següents de les propietats.
1. Anàlisi de la tenacitat i fragilitat Materials: un tros de fusta, un tros plastilina, una molla, un tros de paper i un fragment de terrissa. Agafa cadascun dels materials i deixa’l caure a terra des d’una mateixa alçada. Valora’n els resultats.
2. Anàlisi de l’elasticitat i la plasticitat Materials: una goma elàstica, un tros de plastilina, un balí de plom, un xiclet, un tros de fusta i una molla. Amb les mans subjecta un dels extrems del material i col·loca en l’altre extrem un pes conegut. Amb quins elements aconsegueixes una deformació? Ordena’ls en ordre creixent de deformació. Ara deixa d’exercir les forces. Anota quins materials retornen a l’estat inicial i quins no.
3. Anàlisi de la duresa Materials: una planxa de ferro, una fullola, una planxa de plàstic, un tros de pissarra, un tros de paper. Col·loca cada material en una superfície plana. Seguidament col·loca perpendicularment un tub de plàstic rígid. Llença un petit balí des d’una alçada determinada per dins del tub; anota en cada cas des de quina alçada cal llençar el balí perquè la superfície quedi marcada. A partir d’aquí valora la duresa de cada objecte qualitativament.
5. Anàlisi de la conductivitat elèctrica Materials: una mina de llapis, paper d’alumini, una moneda, una barra d’acer, un tros de plàstic i un tros de fusta. Munta un circuit elèctric amb una pila, una bombeta i cable. Connecta dos extrems lliures del cable en dos punts de cada material i comprova si la bombeta s’encén.
6. Anàlisi de la conductivitat tèrmica Aconsegueix gots de diferents materials: plàstic, vidre, metall, fusta. Fes una infusió i observa quin s’escalfa més ràpidament i quin més a poc a poc.
7. Anàlisi del magnetisme Materials: llaunes de refresc de diferents tipus, envasos de plàstic, un bric, un tros de paper. Acosta-hi un imant. En quins casos s’hi acosta el material?
8. Anàlisi de la densitat Materials: capsa de plàstic de metacrilat, tros de fusta de pi, tros d’acer i tros de terrissa. Per esbrinar la densitat d’uns materials determinats de forma qualitativa només cal que omplis un recipient amb aigua i analitzis quins materials hi floten i quins no. Els que no floten són més densos que l’aigua. Dels que floten, els menys densos seran els que queden amb una part més gran fora de l’aigua.
4. Anàlisi de la resistència a la flexió Materials: una barra d’acer, un llistó de fusta, un llistó de plàstic rígid (PVC), un tros de mànega. Manipula l’objecte per tal d’aconseguir un tros de material en forma de llistó. Per un extrem subjecta el material en el cargol de banc, i col·loca un pes en l’altre extrem, el mateix pes per a cada material. Observa el grau de flexió de cada un.
9. Anàlisi de la impermeabilitat Materials: una planxa de coure, una planxa de ferro, una planxa de plàstic, un full de paper, un tros de terrissa sense envernissar. Mulla cada planxa per una de les dues superfícies i al cap d’una estona valora com està l’altra banda de la superfície.
90
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:30
Página 91
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
Com fabricar un bastó 1. Agafa una branca de lledoner tendra i recta. Doblega-la per un extrem (veuràs que no se’t trencarà perquè és molt flexible), i subjecta amb un cordill la corba que s’hi ha format. 2. Espera un bon temps fins que la branca s’assequi.
Com fabricar fusta contraplacada 1. Agafa una fullola de 0,5 cm de gruix i parteix-la en trossos iguals, tenint en compte que ha de ser nombre de trossos senar.
2. Enganxa els trossos l’un sobre l’altre de manera que les vetes de cada planxa siguin perpendicular les unes de les altres. Hauràs fabricat una fusta contraplacada!
Com fabricar fusta conglomerada 1. Per fer fusta conglomerada només cal que mesclis cola blanca amb serradures de fusta. Forma’n una pasta homogènia. 2. Dóna-li forma de tauler. Un cop seca, ja tindràs la fusta conglomerada.
Construeix-te un Jenga Jenga és el nom comercial d’un joc que consta de 54 peces iguals que s’apilen formant una torre. Per torns, cada jugador ha de treure una peça de la part inferior i col·locar a la part superior. Perd el jugador a qui li cau la torre.
3. Opcionalment, pots construir un triedre de cartró que t’ajudarà a muntar la torre en la posició inicial i a desar el joc. Pots reproduir i retallar el patró següent:
1. Serra un llistó de 2 x 1 cm de secció a intervals de 6 cm. Si el llistó té unes altres mides, cal que el serris a intervals de la mida més gran dividida entre tres. D’aquesta manera, tres peces formen un quadrat. Pots fer-lo de la mida que vulguis!
2. Poleix totes les peces.
4. Construeix la torre amb pisos de grups de tres peces, de manera que les peces d’un pis quedin perpendiculars respecte dels pisos inferiors i superiors.
5. Ja hi pots jugar! 91
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:30
Página 92
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
PASSAT, PRESENT I FUTUR
EL SECRET DELS MILLORS VIOLINS Cap violí ha superat fins avui dia la qualitat en el so d’aquells que van ser creats al segle XVII pels mestres Antonio Stradivari i Guameri del Gesu. Pot sorprendre que 300 anys després, i amb els grans avenços científics i tecnològics, no s’hagi pogut igualar en qualitat els prestigiosos violins Stradivarius.
Quins són els motius pels quals, fins al moment, no s’ha superat la qualitat en el so dels violins creats al segle XVII? Creus que val la pena sacrificar algun instrument per mirar de descobrir el secret del seu so?
L’homogeneïtat i la qualitat de la fusta sens dubte influeixen en la qualitat sonora, però també hi ha uns altres factors, com el temps d’assecatge i els vernissos que s’utilitzaven a l’època. Recentment s’ha descobert que també hi podria influir el tipus d’insecticides de l’època per evitar els corcs. Cal dir que als investigadors els és difícil aconseguir mostres de fusta per analitzar-les a fons ja que cap propietari d’un d’aquests instruments es presta a permetre que n’escapcin un fragment.
L’EDAT DELS ARBRES I EL TEMPS ATMOSFÈRIC Saps com podem saber d’una manera suau, un sol que escalfa i una pluja que força precisa l’edat d’un arbre? És molt rega el terra fan que els arbres creixin. El senzill: comptant els anells del seu tronc. tronc creix de forma homogènia al voltant del seu perímetre, de manera que es va fent més i més gruixut, amb fusta d’un color blanquinós. Quan arriben la tardor i el fred de l’hivern, l’arbre inicia una mena d’hibernació. El tronc creix molt poc, i queda marcat com un anell de color més fosc. Quan en la primavera i estiu següent el tronc torna a créixer, ho fa a partir d’aquest petit anell generat durant l’hivern anterior. Atès que les estacions són cícliques, cada anell fosc correspon a un hivern, de manera que comptant els anells A la primavera i l’estiu, les condicions podem saber els hiverns que han passat. atmosfèriques són favorables per al de- Però els anells dels troncs no ens en senvolupament del tronc. La temperatura diuen només l’edat. Si un estiu ha estat
92
òptim, l’arbre ha crescut força i això es manifesta amb un gruix relativament gran entre anell i anell. En canvi, si un estiu ha estat sec, amb poca pluja i l’arbre ha tingut un creixement pobre, els anells apareixen molt junts. Els climatòlegs han pogut esbrinar així el temps atmosfèric en els darrers segles, a través de l’observació del creixement dels anells dels troncs dels arbres centenaris. Aquesta tècnica s’anomena dendroclimatologia. Què s’ha de tenir en compte per saber l’edat d’un arbre? Com podries analitzar els anells d’un arbre sense haver de tallar-lo?
066-093_Unitat 4.qxd:Maquetación 1
30/12/10
10:30
Página 93
4. Materials i eines. La fusta i el paper.
CABANES ALS ARBRES Enmig d’un bosc d’avets de Sant Hilari Sacalm, a mil metres d’alçada, si aixeques el cap pots descobrir cabanes penjades dels arbres. Formen part d’un allotjament rural alternatiu que faria les delícies de Huckleberry Finn. Aquestes petites cases octogonals de 30 m2 de superfície s’han pogut construït gràcies a un profund coneixement de les propietats de la fusta i dels arbres.
El revestiment exterior és de castany, que aguanta bé les intempèries. L’avet s’utilitza en l’estructura i en el revestiment interior perquè té una bona resistència mecànica. Les parets estan revestides per l’interior amb fibra de cànem barrejada amb fibra d’avet per assegurar un bon aïllament tèrmic, i la terrassa està decorada amb branques de castanyer, acàcia o arboç. Finalment, no cal oblidar l’arbre que
sustenta la cabana, que és un és un avet Douglas o un faig ben alt i robust. Quants tipus de fusta es fan servir per a construir aquestes cabanes? Per aguantar la cabana, l’arbre es forada pel bell mig amb un passador d’acer. Creus que l’arbre pateix? Per què?
PILES DE PAPER Ja saps que quan s’esgoten les piles dels comandaments a distància les has de portar a un contenidor especial, perquè les piles contenen materials i elements químics que poden ser molt contaminants si entren en contacte amb el medi. El reciclatge d’aquests elements no és fàcil i, a més, és costós.
A hores d’ara tot són prototips però qui sap, potser en un futur no molt llunyà, quan s’esgotin les piles podrem llançar-les al contenidor blau.
T’imagines que es poguessin construir piles amb un material reciclable com el paper? Un grup d'investigadors de la Universitat de Stanford, dirigits pel professor de ciències dels materials Yi Cui, han desenvolupat unes piles que funcionen amb fulls de paper impregnats amb unes partícules molt petites de carboni, anomenades nanotubs de carboni, que actuen com a elèctrodes. Es creen així uns elèctrodes forts, flexibles i altament conductors que podrien ser utilitzats com a piles barates, i que podrien alimentar a aparells de poc consum, com lectors electrònics o leds.
Quins elements químics contenen les piles actuals? Són contaminants?
Quins avantatges tindria utilitzar piles de paper?
93