Cómo construir un martinete de forja

Excave un canal (una acequia de derivación o una compuerta) que desvíe parte de un arroyo o río hasta el lugar y suministre un caudal constante hasta donde se instalará la rueda. Una compuerta en la cabecera del canal permite iniciar, detener y regular el flujo. Toda la máquina funciona con esta agua en movimiento: la gravedad y el caudal son la única fuente de energía.

Construya una rueda hidráulica y móntela sobre un eje de hierro resistente que gire en cojinetes fijos. Colóquela de manera que el agua desviada golpee la rueda: por encima (de vertido superior, overshot) o contra las paletas inferiores (de vertido inferior, undershot). El agua que empuja proporciona un par de torsión rotacional constante en el eje.

Acople un árbol de levas pesado de madera o hierro al eje de la rueda hidráulica para que gire junto con la rueda. Este eje rotatorio es el que accionará el martillo.

Coloque las levas de hierro salientes y curvadas (lóbulos) alrededor del árbol de levas. Cada leva es el dedo que atrapará y levantará la viga del martillo una vez por pasada. Más levas alrededor del eje significan más golpes por rotación.

Da forma a una viga de madera pesada —el mazo— y móntala sobre un pivote fijo (punto de apoyo) para que oscile como un balancín: la cola del lado del árbol de levas, la cabeza del lado del yunque.

Forja una cabeza de martillo de hierro pesada y fíjala al extremo de trabajo del mango. Esta es la masa que realiza el golpeo; su peso, al caer desde una altura, proporciona el impacto.

Asiente un yunque de hierro pesado sobre una base sólida directamente debajo de la cabeza del martillo, alineado de forma que la cabeza caiga de manera perpendicular sobre la cara del yunque. La pieza de trabajo se coloca aquí para ser golpeada.

Coloque el martillo de forma que su cola quede en la trayectoria de las levas. A medida que el árbol de levas gira, cada leva debe alcanzar la parte inferior de la cola, levantarla y luego soltarla limpiamente al pasar la leva.

Abre la compuerta. La rueda gira, el árbol de levas gira, y cada leva levanta la cola del mazo, elevando la cabeza. En el instante en que la leva pasa, la cola cae y la cabeza cae por gravedad sobre el yunque. Un paso de leva = un golpe. Este es todo el ciclo, que se repite mientras fluya el agua.

Controle el martillo con la compuerta en la cabecera del canal: más agua significa una rueda más rápida y golpes más rápidos y fuertes; menos agua la ralentiza o la detiene. La compuerta es el acelerador.

Muchas fraguas históricas añadían una trompa: el agua que cae por un tubo arrastra aire consigo, lo comprime en una cámara inferior y conduce ese soplado constante hasta el fuego de la fragua, sin fuelles ni ventilador. Alimenta la fragua con la misma agua que cae y que impulsa el martillo.

Caliente la pieza en la forja —para consolidar una masa esponjosa de hierro, o para estirar una barra. Sosténgala sobre el yunque bajo la cabeza del martillo y deje que el martillo haga el trabajo: consolidando la masa, estirando y dando forma mucho más rápido de lo que jamás podría un martillo de mano.

La idea central: un martinete convierte la energía rotacional de una rueda hidráulica en un golpe vertical y repetitivo. La leva es un elevador, no un impulsor: solo levanta la cabeza; la gravedad aporta la fuerza. Los golpes por minuto dependen del número de levas multiplicado por la velocidad de la rueda; la fuerza del golpe depende de la masa de la cabeza y de la altura a la que se eleva.

Por qué fue importante: antes del vapor, así se daba forma al hierro forjado y al acero del mundo allí donde había agua disponible: durante más de 2000 años, las masas esponjosas se consolidaron y las barras se estiraron con energía hidráulica. El mismo principio se escaló hasta el martillo de vapor de la década de 1840 y la revolución industrial que le siguió. Todavía hoy se utilizan a mano algunos martinetes de forja accionados por agua.