'un proyecto de madera' busca innovar con los residuos de la producción de mobiliario

Manufactura y la metropolitana colaboran en the wood project

The Wood Project / Un Proyecto de Madera es una iniciativa de investigación donde Manufactura colaboró con el taller mexicano de mobiliario La Metropolitana. El proyecto se centró en el aprovechamiento del aserrín que se desecha diariamente en el taller a través de su transformación en un material para impresión 3D. El proceso requirió una profunda exploración multidisciplinaria que planteó nuevas posibilidades laborales y productivas, al mismo tiempo, estableció un diálogo entre las máquinas y los seres humanos durante el proceso de transformación. 

La Metropolitana cuenta con más de 15 años de experiencia en la búsqueda del vínculo entre la naturaleza y los seres humanos a través de la creatividad y el diseño. Sus proceso de fabricación de mobiliario combina técnicas tradicionales de ebanistería con tecnología de vanguardia, logrando incrementar la eficiencia y ofrecer propuestas competitivas de alta calidad. «Un Proyecto de Madera» responde a la problemática que enfrenta el taller diariamente: en un día normal de producción, se generan hasta 5-6 bolsas de aserrín de diferentes especies, lo que equivale a aproximadamente 40 kg por bolsa al día. Con este recurso, Manufactura planteó como objetivo la construcción de meticulosas celosías impresas en 3D, fabricadas con precisión a través de un brazo robótico — buscando iniciar un proceso de economía circular y descarbonización. Adicionalmente, la investigación demostró el potencial del proceso dentro de la industria constructiva para incorporarse en diversos sistemas arquitectónicos, como aislamiento térmico, sistemas de mampostería, mobiliario, entre otros. 

imágenes de Enrique Aguilar, Sebastián De Casa y Dinorah Schulte

transformando residuos de madera en materiales constructivos

Utilizando los residuos de aserrín de madera de Tzalam (Lysiloma latisiliquum), Manufactura desarrolló un biocompuesto adecuado para su aplicación en impresión 3D. La madera elegida es una especie originaria del sureste de México, apreciada en la región maya debido a su apariencia y alta dureza — se caracteriza por su presencia sobria, vetas pronunciadas y un atractivo color rojizo que se adapta a diversos estilos de diseño. 

Como matriz se utilizan aglutinantes orgánicos, junto con cal para evitar el crecimiento de hongos y la humedad. Al cabo de varios experimentos para generar la mezcla, se descubrió que el aserrín experimenta cambios en su estado físico relacionados con el aglutinamiento y secado, dependiendo de la máquina de la que se extrae debido la forma en la que procesa el material modificando la forma final. Tras un proceso de prototipado el equipo determinó que el aserrín proveniente de las máquinas calibradoras y el enrutador CNC presentaban las condiciones físicas óptimas para permitir el proceso de impresión 3D.

se utilizaron residuos de aserrín de madera de Tzalam

Utilizando un brazo robótico KUKA KR-150, Manufactura extruye materiales semi-líquidos montada en un brazo. El proceso de impresión 3D realiza una trayectoria basada en la geometría diseñada para guiar la adición del material mientras sale del extrusor. Esta tecnología brinda la capacidad de producir formas específicas, precisas y variadas geometrías que son controlables digitalmente, adaptándose a múltiples soluciones de diseño. Adicionalmente, este enfoque nos permite utilizar el material de manera óptima, minimizando el desperdicio y posibilitando la repetibilidad en nuestras creaciones, abriendo así nuevas posibilidades en el campo de la arquitectura.

El resultado de la investigación se aplicó a la realización de tres celosías/biombos de escala arquitectónica. Las celosías se conforman de 72 piezas de 20 x 20 cm fabricadas durante el lapso de 3 semanas de impresión y secado. Estas piezas son fácilmente replicables y ensamblables entre sí, lo que permite aumentar la escala de los elementos fácilmente. Cada ladrillo es realizado de forma sustentable y circular, la materia prima se obtuvo mediante la recolección y donación de desperdicios de más de 40 kg de aserrín durante dos días de producción en La Metropolitana, los cuales fueron cernidos para obtener la materia en el estado más pequeño.

el biocompuesto se utilizó para la realización de tres celosías

un compuesto ligero que abre nuevas posibilidades

La mayoría de los aserrines son ricos en celulosa, hemicelulosa, lignina y otras sustancias de bajo peso molecular, características deseables en muchos procesos industriales. Este compuesto resultó ser considerablemente ligero, cada ladrillo tiene un peso de 207 g, generando un peso total de 15 kg. Actualmente, contamos con una colaboración con el Laboratorio de Materiales y Sistemas Estructurales (LMSE) de la UNAM (Universidad Nacional Autónoma de México) para el análisis de este material. El material ha sido sometido a inspección microscópica y pruebas de compresión. Bajo cargas de compresión, la mezcla ha mostrado llegar a un punto de fractura debido a flexibilidad limitada, lo cual no permitió llegar al punto de fractura debido a desfragmentación, sin embargo la carga promedio resistida fue de 836.5 kg y la resistencia máxima promedio de 20.15 kgf/cm2, una resistencia similar a los ladrillos cocidos de arcilla (13.34 a 39.50 Kgf/cm2). (Piscal Arévalo et al. 15)

El uso de estos materiales y procesos abre nuevas posibilidades para la sostenibilidad, cultura y economías actuales. El proyecto muestra un enfoque innovador para la producción mediante sistemas circulares que abarcan desde la extracción de materia prima de origen reciclado aprovechando la colaboración entre diversas industrias; la generación de nuevos materiales a base de aditivos naturales con potencial de biodegradación; y su utilización mediante un método de tecnología contemporáneo que optimiza la cantidad de material y precisión otorgando un nueva vida a nuestros residuos y estableciendo una durabilidad circular que trasciende generaciones.

cada ladrillo tiene un peso de 207 g

el material ha sido sometido a inspección microscópica y pruebas de compresión.

el uso de estos materiales y procesos abre nuevas posibilidades para la sostenibilidad

project info:

nombre: Robotic 3D Printed bricks made by sawdust bioceramic
diseño: MANUFACTURA + LA METROPOLITANA: Dinorah Schulte (Co-Fundador / Co-Director de Proyecto) / MANUFACTURA, Rodrigo Escobedo (Co-Fundador / Co-Director de Proyecto) / La Metropolitana, Edurne Morales (Co-Founder / Diseñador Computacional) / MANUFACTURA, Fabricio Vazquez (Colaborador) / La Metropolitana, Brando Marín (Colaborador) / La Metropolitana, Eduardo Barba (Co-Fundador) / MANUFACTURA,

desarrollo del material: Montserrat Ayala in collaboration with La Metropolitana,

equipo de trabajo: Santiago Rangel, Jared Zarate,

donación de materiales:  La Metropolitana,

fotografía: Enrique Aguilar, Sebastián De Casa, Dinorah Schulte.

designboom recibió este proyecto a través de nuestra sección DIY , donde invitamos a nuestros lectores a enviar su propio trabajo para su publicación. puedes ver más proyectos de nuestros lectores aquí.

editado por: fernanda carranza | designboom