Cepillar

Un cepillo es una herramienta común con cerdas , alambre u otros filamentos. Generalmente consta de un mango o bloque al que se fijan los filamentos en paralelo o perpendicular, según cómo se sujete durante su uso. El material tanto del mango como de las cerdas o filamentos se elige para que resista los riesgos propios de su uso, como productos químicos corrosivos, calor o abrasión. Se utiliza para limpiar , peinar , maquillar , pintar , dar acabado a superficies y muchos otros fines. Es una de las herramientas más básicas y versátiles que se utilizan hoy en día, y en un hogar promedio se pueden encontrar varias docenas de variedades .

La fabricación de pinceles se remonta a los egipcios alrededor del 3500 a. C., con pinceles rudimentarios hechos de hojas de palma partidas y pelo de animal. ^{[ 1 ]} Estos pinceles se fabricaban a mano, atando hojas secas y fibras a ramas de árboles que servían de mango. ^{[ 2 ]} Se utilizaban para decorar cerámica y pintar muros de tumbas. ^{[ 3 ]} Paralelamente, China también comenzó a desarrollar sus propios pinceles por la misma época. La mayoría de los pinceles se usaban para decorar, y los primeros pinceles de escritura representan una variación en la fabricación. Con más de 120 procesos, desde la selección de materiales hasta el producto final, esto amplió las posibilidades de lo que un pincel fabricado podía hacer. ^{[ 4 ] [ 5 ]} El pincel de tinta de Huzhou refleja la culminación de la primera era de fabricación de pinceles como un pionero establecido en herramientas de escritura. ^{[ 6 ]}

Durante el Renacimiento, los pinceles se especializaron enormemente, y el pincel redondo predominó en esta época. ^{[ 7 ]} Esto se debe en parte a la documentación realizada en aquel entonces en Il libro dell'arte de Cennino Cennini . Los pinceles planos aún no se habían desarrollado debido a las limitaciones tecnológicas en la construcción de la virola. ^{[ 8 ]}

En el siglo XVIII se creó el primer cepillo de dientes producido en masa. William Addis , tras su encarcelamiento, fue pionero en perforar agujeros en un sustrato para luego fijar las férulas con pegamento. El principio de fabricación que sigue recuerda a la fabricación de cepillos con grapas que se utiliza hoy en día. ^{[ 9 ]}

El siguiente gran avance fue la utilización de virolas metálicas en la fabricación de cepillos. El uso de metal en lugar de pelos animales o fibras orgánicas dio como resultado un producto con mayor durabilidad y mejor retención de la forma. Esto amplió las posibles aplicaciones de los cepillos y, con la obtención de cepillos más robustos, se desarrolló una nueva técnica para su fabricación. En lugar de usar un alambre o cordón para sujetar las cerdas a la base, ahora se utilizaba una extrusión metálica en forma de U. Las cerdas se insertaban en la U y la extrusión metálica se comprimía para mantenerlas en su lugar. ^{[ 10 ]} Este método de sujeción mecánica de los cepillos se utiliza ampliamente hoy en día en los cepillos industriales de tiras. Esto evitó un problema que se presentaba en ese momento, en el que la humedad se filtraba entre el mango y el cepillo, provocando su separación.

La revolución industrial de los siglos XVIII y XIX marcó el punto de inflexión de la mecanización y la producción en masa en la fabricación de cepillos. ^{[ 1 ]} En la década de 1850, se patentaron las primeras máquinas diseñadas para perforar mangos de cepillos. Anton Zahoransky es reconocido como el pionero y fundador de lo que se convertiría en máquinas de inserción de cepillos. ^{[ 2 ]}

Cuando se empezaron a habitar las casas, los propietarios usaban ramas de arbustos para barrer la suciedad, y así surgieron los primeros cepillos. En 1859, se instaló en Nueva York la primera fábrica de cepillos de Estados Unidos . ^{[ 11 ]}

Existen dos métodos principales para fabricar cepillos con CNC moderno. Con una máquina, el material se prepara para ser cargado en la máquina, donde un medidor de filamento toma una cantidad específica de material del material. Históricamente, las cerdas o filamentos del cepillo se han hecho con grapas o anclajes. ^{[ 12 ]} Esto se llama mechones (compuestos) . Primero, se perfora un orificio en el material donde se colocarán las cerdas. Estas cerdas se insertan en el centro del orificio con un destornillador especial. Este destornillador contiene la grapa que sujetará firmemente el cepillo al material. La grapa también se puede reemplazar con un tipo de anclaje, que es un trozo de alambre de perfil rectangular que se ancla a la pared del orificio, como en la mayoría de los cepillos de dientes. Otra forma de fijar las cerdas a la superficie se encuentra en un cepillo fusionado, en el que en lugar de insertarse en un orificio, una fibra de plástico se suelda a otra superficie de plástico, lo que permite utilizar cerdas de diferentes diámetros en el mismo cepillo.

En aplicaciones industriales, las modernas máquinas de mechones se utilizan para acelerar el proceso. Esto incluye ángulos de mechones ajustables, velocidad de mechones y control de tensión. ^{[ 12 ]} Estas máquinas utilizan una herramienta de mechones que inserta mechones de filamento en una base o material de soporte del cepillo, adaptándose a cerdas naturales, fibras sintéticas o combinaciones de ambas. Las avanzadas máquinas de fabricación de cepillos de 5 ejes permiten la creación de diseños de cepillos altamente complejos y personalizables con disposiciones de mechones precisas.

El proceso de fijación con epoxi es otro método industrial para la fabricación de cepillos. Se emplean dos métodos principales de inserción: fijación con epoxi puro, donde los haces de filamentos engarzados se mantienen en contacto por fricción hasta la aplicación de la resina, y sistemas de doble retención (DRS) que combinan grapas en U de acero inoxidable con sellado de epoxi para una mayor seguridad. ^{[ 13 ]} Este método de construcción tiene aplicaciones cruciales en el procesamiento de alimentos, la fabricación de productos farmacéuticos y la industria aeroespacial, donde la retención de filamentos y la prevención de la contaminación son primordiales. ^{[ 14 ]} El sellado de epoxi elimina las cavidades de los mechones que podrían albergar bacterias, lo que hace que estos cepillos sean esenciales para el cumplimiento de las normas HACCP y los entornos de salas blancas. ^{[ 15 ]} Las variantes de diseño incluyen moldes de nailon abrasivo integrados para el desbarbado de alta resistencia y configuraciones sin metal para sistemas detectables por rayos X. Si bien ofrecen un rendimiento superior, los cepillos fijados con epoxi tienen costos más elevados debido a la complejidad del material y los tiempos de procesamiento prolongados, y los desafíos del reciclaje al final de su vida útil se abordan mediante formulaciones de bioepoxi emergentes y programas de devolución de proveedores.

Los filamentos de los cepillos varían según su uso, pero todos dependen de sus propiedades físicas. El módulo del material, el diámetro del filamento y la longitud de corte determinan la resistencia a la fuerza que ofrece un cepillo, lo cual es universal para casi todas las aplicaciones. La recuperación de la flexión mide la capacidad del material para volver a su forma original después de la deformación y se prueba ampliamente en filamentos de cepillos. ^{[ 16 ]} Además, las pruebas de flexión para determinar la vida útil predicen la fatiga en los materiales de los cepillos. ^{[ 17 ]} Para aplicaciones industriales de alto nivel, como la aeroespacial o la alimentaria, los materiales optimizados para su uso deben cumplir ciertos criterios, como resistencia a la abrasión, compatibilidad química, resistencia térmica y resistencia a la corrosión.

Nylon : se utiliza en aplicaciones que requieren baja absorción de agua, buena recuperación y resistencia a la abrasión. Se emplea en limpieza industrial donde se necesita abrasividad; con diferentes acabados superficiales, el nylon puede ser más abrasivo.

Poliéster : similar al nailon, pero específico para aplicaciones que no absorben humedad. Su capacidad de recuperación ante la flexión es superior en este sentido.

Polipropileno : Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones debido a su rigidez en húmedo, su acción abrasiva para la limpieza de puntas, su menor recuperación a la flexión que el nailon y su inercia frente a la mayoría de disolventes, aceites, ácidos y productos químicos. Se emplea en aplicaciones aptas para uso alimentario.

Poliestireno : filamento económico y apto para banderas, utilizado con fines estéticos.

Ixtle - También conocido como Tampico, una fibra vegetal biodegradable con una textura suave-media que puede soportar altas temperaturas y se ablanda en agua.

Alambre metálico: generalmente de acero con alto contenido de carbono, acero inoxidable, latón o bronce fosforoso, utilizado para eliminar el óxido, limpiar metales y para otros fines.

Taklon : fibra sintética fina para pinceles de arte.

Pelos de animales: de lo que solían estar hechas las cerdas de los pinceles, pelo de cerdo, crin de caballo, pelo de cabra, para una aplicación suave de la pintura debido a su capacidad de retención de aceite o para cualquier otra aplicación.

• La enciclopedia Grove de materiales y técnicas en el arte , Gerald WR Ward. Oxford University Press, 2008. ISBN 978-0-19-531391-8
• Glosario de términos de pinceles

• Contenido multimedia relacionado con pinceles en Wikimedia Commons
• Definición de pincel en el diccionario Wikcionario