Perforación y aserrado abrasivos

La perforación y el aserrado abrasivos cortan un material más duro que la herramienta frotando contra él granos duros sueltos, casi siempre arena de cuarzo mojada, con un tubo, una hoja o una cuerda en movimiento. La herramienta solo lleva los granos, que arrancan partículas diminutas. Las huellas más antiguas conocidas están en anillos de jade de Xiaonanshan, en el nordeste de China, aserrados con cuerda y arena hace unos 9 000 años. En Europa central, los agricultores del Neolítico antiguo de la cultura de la cerámica de bandas, desde hacia 5500 a. C., aserraban placas de piedra verde para obtener esbozos de hacha y les perforaban el agujero del mango con tubos huecos, arena fina y agua. Más tarde los canteros egipcios cortaron granito del mismo modo con cobre, y las coronas de diamante aplican el principio con granos fijos en la herramienta.

Qué es

La perforación y el aserrado abrasivos cortan piedra, vidrio o metal con granos sueltos más duros que el material, que una herramienta empuja y arrastra sobre él. La herramienta puede ser más blanda que la piedra: un tubo de madera o de hueso, una hoja de cobre, una cuerda. Solo sujeta los granos contra la superficie y los mueve. Cada grano arranca unas pocas partículas, y muchos miles de granos, renovados una y otra vez, desgastan un agujero o una ranura.

El grano más corriente era la arena de cuarzo, lo bastante dura para rayar casi todas las piedras de construcción. Granos más duros, como el esmeril o el corindón, cortan más deprisa las piedras duras, y el diamante, el más duro de todos, corta cualquier piedra. El mismo principio va de los taladros huecos de los fabricantes de hachas neolíticos a las coronas de diamante que hoy perforan la roca. Una broca para metal trabaja de otra forma: sus filos de acero templado cortan virutas directamente.

Cómo funciona

Cortan los granos, no el tubo; algunos se clavan en el cobre blando, que entonces trabaja como una lima.

Un grano duro apretado contra una superficie más blanda y arrastrado sobre ella la raya, como la arena raya el vidrio. Bajo una herramienta en movimiento, los granos ruedan y resbalan, se parten, y algunos se clavan en la herramienta. Leonard Gorelick y John Gwinnett, que estudiaron la perforación antigua, señalan que el cobre servía para este trabajo porque era lo bastante blando para que el abrasivo se incrustara en él: el tubo o la sierra se convertían en una especie de lima. La herramienta también se gasta, aunque más despacio que la piedra.

El agua forma parte del método. Lleva los granos bajo la herramienta, se lleva el polvo de piedra que de otro modo amortiguaría el corte y evita el polvo en el aire. El operario echa arena mojada fresca en el agujero o la ranura a medida que los granos viejos se redondean.

Un taladro tubular solo corta un anillo. El resto de la piedra queda como un testigo dentro del tubo, de modo que hay que desgastar mucho menos material, y el testigo se puede partir cuando el anillo es bastante profundo. El tubo se hace girar en un sentido y en otro con un arco cuya cuerda va enrollada en el vástago, o simplemente entre las palmas, mientras una piedra sostenida arriba lo aprieta hacia abajo. A menudo se perfora por las dos caras hasta que las dos mitades se encuentran. Gwinnett y Gorelick observan que el testigo de un taladro tubular siempre se estrecha hacia arriba.

Una sierra sin dientes trabaja igual a lo largo de una línea. Una hoja de madera, cobre o piedra se lleva y se trae sobre una línea de arena mojada, y la ranura se ahonda despacio. En las placas neolíticas de Alemania central, la ranura de aserrado tiene una sección redondeada, en U, en sus primeros 8 a 10 mm y luego se estrecha en V.

Cómo hacerlo

Este ejercicio perfora una baldosa de barro cocido con un tubo de cobre y arena, y luego sierra una ranura con un listón de madera. Hace falta una baldosa de barro cocido sin esmaltar de unos 1,5 cm de grosor, o una placa de caliza blanda; 10 cm de tubo de cobre de 15 mm; un berbiquí cuyo portabrocas apriete el tubo, o una espiga de madera pegada dentro del tubo y girada con un arco; arena fina y seca; un trozo de plastilina; agua; un listón de madera dura de unos 30 cm; dos sargentos; gafas de protección y guantes.

El tubo de cobre hace girar la arena mojada en un anillo; el reborde de arcilla retiene la papilla.

Sujete la baldosa plana sobre el banco, encima de una tabla de desecho. Haga un anillo de plastilina de unos 3 cm de diámetro alrededor del punto que va a perforar y apriételo para que selle sobre la baldosa. Ponga dentro una cucharadita de arena y añada agua hasta tener una papilla fluida. Coloque el tubo vertical en la papilla y gire el berbiquí con vueltas regulares, apretando con moderación. Al cabo de un minuto levante el tubo, remueva la papilla y siga. Aparece una ranura en anillo; añada arena cuando la papilla se vuelva gris y fina. Cuando la ranura sea profunda, dé la vuelta a la baldosa y termine por la otra cara, o siga perforando hasta que caiga el testigo.

Para aserrar, sujete otra vez la baldosa y trace una línea de lado a lado. Extienda un cordón fino de arena mojada sobre la línea y mueva adelante y atrás el listón de madera dura, sostenido de canto, añadiendo arena mojada. En pocos minutos se forma una ranura poco profunda. Mire su sección: es redondeada en el fondo, como las ranuras de las placas neolíticas.

Seguridad. Trabaje siempre en mojado. El polvo seco de arena, piedra y barro cocido contiene sílice fina, que daña los pulmones si se respira durante mucho tiempo; no lo barra ni lo sople, límpielo con un paño húmedo. Use solo un material conocido, como el barro cocido o la caliza, y no trabaje nunca piedras verdes o fibrosas desconocidas, que pueden contener amianto.

Historia y evolución

Las huellas más antiguas halladas hasta hoy proceden del nordeste de China. En Xiaonanshan, a orillas del Usuri, en Heilongjiang, unas sepulturas de hace unos 9 000 años contenían jades, entre ellos anillos abiertos que se llevaban en las orejas. Las ranuras muestran las ondulaciones curvas que deja una cuerda movida adelante y atrás mientras se añade arena de cuarzo. Tang Chung, que reprodujo el método con cordel de cáñamo y arena de cuarzo, señala esas huellas de aserrado con cuerda en los jades de Xiaonanshan, y Ma Shuwen y sus colegas sitúan en este yacimiento el aserrado con cuerda más antiguo de China.

Una placa a medio aserrar, el listón y la arena que la cortaron, y un testigo de un taladro tubular.

Europa central conserva un registro detallado desde el Neolítico antiguo. Simone Meinecke, Roberto Risch y sus colegas estudiaron 357 esbozos de hacha, testigos de perforación y desechos de Sajonia-Anhalt y Sajonia. Esbozos con la forma de las azuelas de horma de zapato, típicas de la cultura de la cerámica de bandas desde hacia 5500 a. C. y de las culturas posteriores de la cerámica punteada y de Rössen, se aserraban en placas de un esquisto verde por al menos uno de sus lados. La opinión dominante, escriben, es que se usaban sierras de madera con arena de cuarzo afilada y agua; también se han hallado hojas de arenisca. Las hojas de hacha se enmangaban por agujeros redondos desde el principio de la cerámica de bandas, perforados con un cilindro hueco, probablemente de madera de saúco o de hueso, arena de cuarzo fina y agua. Los testigos de esos agujeros miden por término medio 18 a 19 mm. En experimentos publicados en Hungría en 1997, un tallo hueco de saúco y arena dieron agujeros como los antiguos, pero testigos más pequeños que los de los yacimientos de la cultura de Lengyel.

En Mesopotamia, Gwinnett y Gorelick hallaron anillos de abrasión concéntricos dentro de los agujeros de sellos de piedra desde hacia 3000 a. C., la marca de una perforación con arena. En Egipto, Flinders Petrie, que midió Guiza en 1880–1882, encontró en el granito agujeros y testigos de taladros tubulares, y en el sarcófago de granito de la Gran Pirámide las huellas de una sierra de unos 9 pies (2,7 m) de largo. Creía que las herramientas de bronce llevaban engastadas puntas fijas de piedra dura.

En la India, los fabricantes de cuentas fijaron los granos duros en la propia herramienta. Perforaban ágata y cornalina con esquirlas de diamante engastadas en la punta del taladro: V. N. Prabhakar sitúa hacia 1000 a. C. el paso de las brocas de piedra al diamante, y Mark Kenoyer y Massimo Vidale describen indicios anteriores a 600 a. C. En Khambhat, en Guyarat, los perforadores de cuentas todavía fijan dos pequeñas esquirlas de diamante en el extremo de una varilla de hierro que hacen girar con arco. En 1863, el ingeniero Rodolphe Leschot patentó un taladro hueco cuya corona llevaba diamantes engastados y lo usó para abrir barrenos en el túnel ferroviario del Mont Cenis, bajo los Alpes. Su taladro giraba sin parar y cortaba un anillo dejando un testigo, como el taladro tubular neolítico. Los ingenieros de minas lo consideran el antepasado de las sondas de diamante que todavía sirven para sacar muestras de roca.