¿Cuáles son las mejores técnicas de grabado en madera para elegir?

El grabado en madera es una técnica artística muy antigua. Con miles de años de antigüedad, se cree que los primeros usos de esta técnica se remontan a la Antigüedad. Durante mucho tiempo asociado a muebles antiguos o a pinturas en relieve, el grabado en madera parece estar resurgiendo, permitiendo creaciones cada vez más originales y de moda. 

En este artículo, te mostraremos cómo la CNC es un aliado clave en esta adictiva técnica y, para que empieces, también hemos incluido un tutorial paso a paso para crear tu propio sello de impresión.

Todos tenemos en mente un mueble familiar antiguo adornado con motivos grabados. El grabado es una de las técnicas ornamentales más ancestrales, pero el uso de esta técnica fue mucho más allá. 

El grabado se utilizaba para aplicar monogramas o escudos familiares a los muebles. Verdadero símbolo de herencia, estas piezas de mobiliario eran mucho más robustas que las actuales y se transmitían de generación en generación. 

Dependiendo del diseño, el grabado podía tener un significado simbólico. En algunas culturas, el grabado de muebles formaba parte de las tradiciones artesanales locales. Aunque esta técnica parecía haber pasado de moda, ahora está resurgiendo con fuerza, gracias en particular a los objetos que la gente desea personalizar.

En el mundo de la decoración actual, el grabado se utiliza para crear obras de arte originales o paneles decorativos para embellecer espacios interiores. Objetos utilitarios o cotidianos como joyeros, cofres o marcos de fotos pueden personalizarse utilizando esta técnica.

Lo mismo ocurre con la personalización de utensilios de cocina como tablas de cortar, bandejas o cucharas de madera. 

En el ámbito comercial, el grabado puede utilizarse para crear letreros o goodies para promocionar una marca.

Finalmente, el grabado todavía se utiliza para crear muebles, pero de una forma más gráfica, con puertas de armarios de cocina texturizadas o patrones geométricos que están mucho más de moda que los motivos vegetales que a menudo se encuentran en los muebles antiguos.

Existen dos tipos diferentes de grabado: el grabado pirográfico, que utiliza el fuego para grabar el material, y el más tradicional grabado "en frío", que utiliza cuchillos, gubias o fresas. 

Ambas técnicas son particularmente interesantes y pueden utilizarse para decorar una variedad de objetos. El grabado en caliente permite un grabado fino y solo marca el material unos pocos milímetros, mientras que el grabado en frío permite más fantasía y un efecto de relieve mucho más pronunciado. 

Grabado en caliente (pirografía)

La pirografía es particularmente adecuada para personalizar objetos como pequeños cuadros, posavasos o tablas de cortar. Esta técnica particular también puede utilizarse para personalizar objetos de madera en relieve, como cucharas de madera, o incluso pequeños objetos como joyas (pulseras, colgantes o anillos de madera). 

La pirografía es la técnica de marcado de madera más común. ¿Quién no la ha probado al menos una vez? Hoy en día, los láseres están cada vez más extendidos, lo que permite producir grabados de gran precisión. 

Parámetros como la potencia y la velocidad del láser pueden ajustarse, lo que permite lograr una amplia gama de efectos muy fácilmente, mucho más difícil de conseguir con un pirograbador.

Grabado en frío

El grabado en frío, por otro lado, puede utilizarse para crear señalización o muebles. El uso de herramientas en lugar de calor crea un alto grado de relieve, conservando el aspecto natural de la madera, en lugar de quemarse como con el grabado láser, lo que da una dimensión completamente nueva al trabajo.

Cuando se trata de grabado "en frío", hay dos opciones de acabado: ​grabado en hueco y grabado en relieve (camafeo). El uso de términos relacionados con la joyería ayuda a visualizar el resultado.​

El grabado en hueco implica eliminar material para crear incisiones o huecos en la superficie de la madera. El grabado en hueco es particularmente adecuado para elementos finos que necesitan ser protegidos del desgaste, o para patrones o texto que aparecen por debajo de la superficie del material. 

Estos huecos pueden acentuarse con tinta, pintura o, muy de moda en este momento, resina de color para acentuar los patrones. 

Este tipo de grabado también se utiliza en imprenta para crear matrices de estampado. Llamada xilografía, esta técnica implica tallar imágenes, motivos o texto en una tabla de madera. Las partes que no deben verse en la impresión, los "blancos", se ahuecan. El motivo final aparece entonces en relieve.

Una vez completado el grabado, la tinta se aplica a la superficie de la tabla, llamada matriz, que luego se aplica al papel. La tinta se transfiere para crear una impresión. Para los textos en particular, el lettering se talla en imagen especular para que pueda imprimirse de forma legible.

Otra técnica de grabado en hueco muy interesante proviene de Noruega y Suecia.

El kolrosing consiste en crear una ligera muesca en la madera con un cuchillo, para luego rellenarla con un polvo como serrín contrastante, café molido o canela. Como esta técnica requiere mucho tiempo de aplicación, es particularmente adecuada para decorar pequeños objetos como cucharas de madera, posavasos, púas y cepillos para el pelo.

Por el contrario, el grabado en relieve implica eliminar el material alrededor del motivo, dejándolo elevado de la superficie base. Este proceso se utiliza a menudo para crear letreros, paneles decorativos y muebles esculpidos. Más expuestos que los patrones en hueco, los patrones en relieve son más frágiles y propensos a desgastarse con el tiempo.

Ahora que las diversas posibilidades de grabado están claras, veamos cómo probar esta técnica en el taller. Desde la llegada de nuestro módulo láser, las máquinas CNC Mekanika te permiten probar todas las posibilidades de grabado, tanto en "caliente" como en "frío"

1. Las ventajas de usar una CNC frente al grabado manual 

Hay muchas ventajas al usar una máquina CNC. La precisión de corte y la replicabilidad se encuentran entre ellas.

Las máquinas de fresado/láser controladas por ordenador son extremadamente precisas. Es posible controlar no solo la trayectoria de la herramienta en los dos ejes horizontales, sino también el eje vertical para ajustar la profundidad de corte. 

Una vez creado el archivo, el patrón puede reproducirse de forma rápida e indefinida, lo que aumenta la productividad. Para la producción en masa, la fresadora permite grabar un mayor volumen en menos tiempo. 

Además, mientras la CNC está funcionando, es posible trabajar en otras tareas, como empaquetar pedidos o crear nuevos patrones. 

La versatilidad de la máquina permite no solo crear patrones simples, sino también grabar textos o imágenes mucho más complejos con gran detalle, lo que llevaría muchas horas de trabajo manual, o que simplemente no sería posible hacer a mano, como el kolrosing en una gran superficie plana. 

Una vez que domines el uso de la máquina CNC, podrás realizar grabados de forma sencilla e intuitiva, incluso si estás empezando.

2. ¿Qué herramientas usar para el grabado CNC?

Como vimos antes, el grabado con el módulo láser te permite marcar la madera más o menos profundamente, siguiendo una forma convexa o hueca si el objeto es en 3D.

El módulo de fresado, por otro lado, será tu aliado si quieres jugar con los dos acabados contrastantes del grabado en hueco y el camafeo. En este artículo sobre grabado, comenzaremos con una breve descripción del grabado en hueco, que no requiere conocimientos avanzados de modelado 3D, ya que implica crear un patrón en un objeto plano.

2.1. Grabado en madera con fresas estándar

Para el grabado en hueco, puedes usar fresas rectas estándar (como la utilizada en nuestro tutorial). La fresa eliminará el material dentro del motivo o lettering deseado utilizando la función de vaciado. 

La mayor parte del material se elimina con fresas de gran diámetro, mientras que los toques finales pueden hacerse con una fresa de menor diámetro. Esto crea relieves con lados de 90° que pueden rellenarse con resina, por ejemplo. 

La desventaja de usar solo una fresa recta es que, cuando se trata de detalles finos y ángulos, la forma redonda de la fresa dejará material en las esquinas. 

Para contrarrestar esta desventaja y eliminar la mayor cantidad de material posible, se utilizan fresas de pequeño diámetro, pero el tiempo de mecanizado es más largo y el acabado permanece inalterado.

2.2. Grabado en madera con una fresa de punta de lanza

Las fresas de punta de lanza se utilizan principalmente para trabajos de grabado fino, lettering y detalles precisos. Son ideales para crear líneas limpias y patrones finos. 

2.3. Grabado en madera con una fresa de ranura en V

Las fresas de ranura en V se utilizan para grabados profundos y trabajos artísticos complejos. Son ideales para crear formas tridimensionales y esculturas detalladas. 

Las fresas de tallado tienen otra forma específica de trabajar la madera. También conocidas como fresas de escritura, fresas de doblado, fresas de chaflán, fresas de punta láser, es un placer ver esta fresa en acción. Los patrones se ahuecan y la fresa deja un bonito chaflán. 

La característica especial de esta fresa es que necesita seguir una trayectoria diferente a la de la fresa recta. Donde una fresa recta sigue el contorno de un patrón, la fresa en forma de V se posiciona en el centro del patrón y lo ahueca, jugando con la profundidad del corte. 

Esto significa que la fresa se mueve hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje Z mientras corta, lo que no ocurre al usar una fresa recta, que mantiene la misma profundidad de corte a lo largo de toda su trayectoria a lo largo del patrón. 

Tomemos el ejemplo de una forma de lágrima: en la punta de este motivo, la fresa entra en el material solo unos pocos milímetros, por lo que la punta es muy detallada. Para ahuecar la forma redondeada del patrón, la fresa penetra mucho más profundamente en la madera. El material se elimina completamente del interior del patrón, a diferencia de una fresa redonda que dejaría material en las esquinas. 

Un próximo artículo sobre la fabricación de letreros te dará más información al respecto.

1. Genera el G-code en Autodesk Fusion 360

¡Es hora de actuar! 

¡Vamos a crear una matriz de impresión de madera para xilografía!

Para crear el patrón, yo uso CorelDRAW, pero también puedes usar Inkscape. 

Dibujo lo que quiero imprimir, en este caso, una concha. Luego dibujo un rectángulo del tamaño final de la matriz, es decir, 78 por 97 mm. 

Centro mi diseño en este rectángulo. Esta será la forma final de la matriz, pero podría haber elegido seguir los contornos de mi diseño y así tener una matriz en forma de concha. Guardo todo en formato DXF.

Para más detalles, mira este vídeo que explica cómo transformar un dibujo en un archivo 3D, que repite todo el proceso anterior.

Empiezo trabajando en mi dibujo en la pestaña de boceto del software Fusion 360. Importo mi archivo DXF. Extruyo el patrón a 18 mm, la altura total del bloque de madera en el que quiero mecanizar mi matriz. El rectángulo se extruye a 16 mm, dejando un saliente de 2 mm.

Cambio a la pestaña de fabricación. El menú de configuración me permite definir la orientación de mi pieza en bruto, seleccionando primero el eje Z, luego el eje X o Y. La pestaña de pieza en bruto me permite elegir el tamaño de la tabla en la que voy a mecanizar mi matriz. 

Para terminar de gestionar mi stock, establezco el punto de bloque en la esquina inferior izquierda de mi stock para que, en mi G-code, los valores sean siempre positivos.

Es hora de pasar a las opciones de datos de corte. Empiezo introduciendo todos mis parámetros de herramienta en la biblioteca. He elegido una fresa de cola de pez de 2 dientes a la izquierda con un diámetro de 2 mm. El pequeño diámetro me permite tener el mayor detalle posible en mi matriz. 

El hecho de que la fresa tenga que cortar hacia abajo (corte a la izquierda) dará un mejor acabado superficial. Su velocidad de corte se establece en 880 mm/min, y la velocidad del husillo es de 20.000 rpm, lo cual depende de ti. 

Para mi recorte, necesito crear vaciados de 2 mm de profundidad y crear un recorte completo. En la pestaña de fabricación, elijo la operación de vaciado 2D. Empiezo definiendo la herramienta, eligiendo la que acabo de crear de mi biblioteca. 

Cambio a la pestaña de geometría y selecciono las caras que quiero mecanizar.

En la pestaña de pasadas, elimino el margen de stock, activo la operación de profundidad múltiple e introduzco 1 mm como profundidad de pasada. También hago clic en la opción bidireccional, lo que permitirá a la herramienta cortar en ambas direcciones, en lugar de tener que volver al mismo lado cada vez para empezar a cortar, ahorrando así tiempo. 

Finalmente, en la pestaña de enlace, deselecciono las casillas de entrada y salida.

Procedo de la misma manera para crear la trayectoria de la herramienta para el contorno de mi matriz y pruebo todo ejecutando una simulación. Una vez que todo está en orden, creo mi G-code haciendo clic en post-procesar en la pestaña de acción.

Si lo necesitas, también puedes ver un segundo vídeo que explica cómo transformar un archivo 3D en G-code.

2. Grabado en madera en la máquina CNC

Después de encender la máquina, inserto la llave USB y busco mi archivo. Sincronizo la posición de la máquina con el software haciendo clic en el icono de Inicio. 

A continuación, es muy importante fijar la pieza de trabajo para evitar vibraciones que puedan afectar la calidad del corte y dañar prematuramente la herramienta. Prefiero atornillar mi pieza de trabajo directamente a mi spoilerboard. Utilizo insertos y tornillos lo suficientemente largos (grosor del material y margen para asegurar que estén correctamente atornillados en los insertos). 

Instalo mi fresa en el husillo. Defino mi Z colocando la sonda de herramienta debajo de la fresa y haciendo clic en el icono de medición de altura. Luego coloco mi fresa en la esquina superior izquierda de mi material y hago clic en el icono de coordenadas de trabajo x e y. Doy una vuelta alrededor de la máquina para asegurarme de que no haya nada en el camino de la trayectoria de la herramienta en mi mesa de trabajo y las correas de la máquina. 

Compruebo el sistema de aspiración, me pongo mi EPI (¡el suave sonido de una fresadora es ligeramente potente!) y luego estoy listo para empezar a mecanizar. 

Una vez más, hemos filmado todo el proceso. El vídeo "Preparando tu fresadora" está disponible en nuestro canal de YouTube.

Al salir, la matriz es perfecta. La fresa de corte descendente deja una superficie muy lisa. Solo por diversión, le di un lijado rápido.

El mecanizado de matrices de impresión es particularmente agradable a la vista y bastante interesante para un principiante. Al cortar vaciados a una profundidad de 1 mm, la máquina no se fuerza, lo cual es tranquilizador. 

En cuanto a la creación de G-code, todo el proceso es relativamente sencillo. Una vez cortada la matriz, las posibilidades creativas son infinitas. Dependiendo de la tinta elegida, puedes imprimir en papel, cartón o tela. 

También es posible crear una matriz con el logotipo de tu empresa, para embalajes o camisetas personalizados. Aquí, la forma de concha es muy simple, pero dependiendo del motivo elegido, la matriz puede estar llena de detalles y matices. 

He cortado mi matriz de madera de hilo (la más fácil de encontrar en este formato), pero para aquellos de vosotros que queráis probar esta técnica y obtener muchos detalles, podría ser interesante mecanizar la matriz de madera de testa.