El Trabajo del Molar de Mamut Estabilizado

El molar de mamut estabilizado se emplea para cachas de cuchillo, cachas de pistola, trabajos de taracea, componentes de instrumentos musicales, joyería y trabajos de restauración. Se aprecia por su aspecto: la superficie desgastada de un diente de mamut muestra un característico patrón bandeado, a modo de mosaico, formado por el contraste entre los tejidos dentales del interior del diente.

Es también uno de los materiales más difíciles que un artesano puede pasar por su taller, y por una razón que conviene comprender antes de que ninguna herramienta lo toque. Un molar de mamut no es una sustancia uniforme. Es un conjunto de tres tejidos dentales de dureza marcadamente distinta, y casi toda dificultad que surge al taladrar, amolar o acabar se deriva de ese único hecho.

Esta guía explica la estructura, qué consigue la estabilización y qué no, y cómo abordar el taladrado, el conformado y el control del polvo. Trata principios generales y el razonamiento que hay detrás. No es un manual de taller completo, y el método adecuado para una pieza concreta depende de su estado, sus dimensiones, la calidad de su estabilización y del equipo que se tenga delante.

Una precisión sobre el alcance antes de continuar: esta guía se refiere al molar de mamut estabilizado, no al marfil de mamut. Ambos materiales se comportan de forma distinta bajo las herramientas, y los consejos sobre uno no deben aplicarse al otro. El marfil de mamut se trata por separado en «Cortando Marfil de Mamut».

Comprender la estructura

El molar de un proboscídeo responde a un plan distinto del de la mayoría de los dientes de mamífero, y esa diferencia es la razón de cómo se deja mecanizar.

El diente se compone de placas transversales, llamadas también laminillas. En cada placa, un núcleo de dentina queda replegado dentro de una capa de esmalte. Estas placas individuales se unen después entre sí mediante cemento, formando el diente completo. Un tercer molar de mamut lanudo (Mammuthus primigenius) comprende normalmente del orden de veinte a veintiocho placas de este tipo.

Esto importa porque no es la disposición que se encuentra en un diente humano, donde el esmalte cubre la corona y el cemento recubre la raíz. En un molar de mamut el cemento es realmente el material que mantiene unida la estructura, rellenando los espacios entre las laminillas. Quien razone a partir de la anatomía dental general juzgará mal cómo está construido el material y, en consecuencia, cómo se comportará.

Los tres tejidos difieren sustancialmente en dureza, y este es el hecho determinante de todo lo que sigue. El esmalte es el más mineralizado de los tejidos dentales; la dentina lo es considerablemente menos. Las cifras publicadas para tejido dental moderno sitúan el esmalte en torno al 96 % de contenido mineral en peso frente a aproximadamente el 70 % de la dentina, y las mediciones en dientes humanos ilustran la magnitud de la diferencia resultante: un estudio registró una microdureza Vickers de unos 275 HV para el esmalte frente a unos 66 HV para la dentina, una diferencia de aproximadamente cuatro veces.

Son cifras correspondientes a dientes humanos modernos. No deben leerse como mediciones de tejido fósil de mamut, cuya composición puede verse alterada por la fosilización; se ofrecen para indicar el orden de magnitud de la diferencia. Los trabajos sobre molares de mamut confirman el mismo orden de manera independiente. Las tasas de desgaste obtenidas experimentalmente para los tejidos dentales de Mammuthus sitúan al esmalte como el más resistente al desgaste de los tres, y a la dentina secundaria y al cemento coronal como los menos resistentes.

Un filo que atraviesa un molar de mamut pasa, por tanto, repetidamente de un material muy duro a otro mucho más blando, en cada límite entre placas. Esa alternancia es el origen de casi toda dificultad práctica: las brocas se desvían, los abrasivos cortan de forma desigual y los desconchones tienden a producirse donde se encuentran los tejidos o donde el material está localmente debilitado.

Ello explica también por qué el marfil de mamut resulta más sencillo de trabajar. El marfil del colmillo es predominantemente dentina, con una capa de cemento en el exterior y sin esmalte alguno. Es comparativamente homogéneo; un molar no lo es.

Por qué importa la estabilización y qué no puede lograr

Tras decenas de miles de años en el permafrost siberiano, el molar fósil suele ser poroso y friable, sobre todo allí donde la dentina y el cemento se han deteriorado. En ese estado el material se presta mal al mecanizado: puede desmoronarse bajo el filo en lugar de cortarse limpiamente.

La estabilización aborda esto impregnando el material con una resina líquida, introducida en la estructura porosa mediante vacío, presión o una combinación de ambos, y curada a continuación. La resina rellena huecos y consolida las zonas friables, lo que mejora notablemente la cohesión y la trabajabilidad.

Lo que la estabilización no puede hacer es volver uniforme el material. No elimina el contraste de dureza entre esmalte, dentina y cemento, porque ese contraste es estructural y no consecuencia del deterioro. No cierra las fracturas preexistentes que recorren la pieza, ni elimina el riesgo de desconchado. Un molar bien estabilizado es mucho más fácil de trabajar que uno sin tratar, y aun así exige un mecanizado cuidadoso.

La calidad del tratamiento también varía. Una resina que no ha penetrado del todo deja zonas blandas bajo una superficie de aspecto sano, que se descubrirán en el peor momento posible: normalmente bajo una broca. Esta es la razón práctica para adquirir material profesionalmente estabilizado en lugar de intentar trabajar molar fósil en bruto o material de tratamiento desconocido.

Taladrado

Dado que el esmalte está tan mineralizado, taladrar un molar de mamut exige más de la herramienta que taladrar marfil, y el desgaste de la herramienta es proporcionalmente más rápido. Disponer de herramienta afilada y adecuada importa aquí más que con la mayoría de los materiales, y una broca que empieza a perder filo tiende a bruñir y generar calor en lugar de cortar.

Se repiten dos problemas. El primero es la desviación: al pasar la broca de la dentina o el cemento, más blandos, al esmalte duro, puede desviarse lateralmente en lugar de seguir recta. El segundo es el desprendimiento de salida, cuando la broca emerge por la cara opuesta y arranca material alrededor del orificio de salida.

Varios principios reducen ambos.

La herramienta de metal duro es, en general, la elección sensata, dada la abrasividad del esmalte. Una velocidad de giro relativamente alta con un avance ligero y constante tiende a dar mejores resultados que taladrar despacio con mucha presión, porque reduce la tendencia de la broca a agarrarse al cruzar un límite entre tejidos. El límite de esto es el calor. Un calor excesivo puede dañar la resina o afectar a la integridad del material estabilizado, y las resinas curadas se comportan de modo distinto a temperatura elevada según su química. Pasadas cortas, evacuar la viruta y dejar enfriar la pieza resultan más productivos que forzar el orificio de una sola vez. Siga las indicaciones del fabricante de la herramienta sobre las velocidades de la broca que utilice.

La pieza debe quedar firmemente sujeta. Una pieza que se mueve cuando la broca entra en el esmalte tiene muchas más probabilidades de agrietarse.

El desprendimiento de salida se aborda mejor apoyando el material allí donde la broca vaya a salir. En nuestra propia práctica de taller reforzamos la cara posterior de las piezas más delgadas —como regla práctica, las de menos de unos 10 milímetros— con una placa de apoyo, normalmente un espaciador de G10 pegado con adhesivo de cianoacrilato. Ambas superficies deben estar limpias, planas y a escuadra antes del encolado, o el apoyo no cumplirá su función. El espaciador suele poder dejarse en su sitio e incorporarse a la pieza acabada. Es un umbral que hemos encontrado fiable para nuestro propio material, no una regla universal; el riesgo real depende del diámetro del orificio, de la proximidad a un canto, de la estructura interna en ese punto y de lo bien apoyada que esté la pieza.

En piezas más gruesas, taladrar desde ambas caras hasta encontrarse cerca del centro evita por completo una cara de salida. Marque y alinee cuidadosamente el eje del orificio por ambos lados antes de empezar, pues una alineación deficiente produce un paso escalonado o desviado, peor de lo que habría sido un desprendimiento limpio.

Amolado, conformado y reparaciones de superficie

Una amoladora o lijadora de banda con un plato rígido detrás del abrasivo ofrece el resultado más controlado. El respaldo rígido es lo que impide que la banda se adapte a la superficie y genere un perfil ondulado a lo largo de las bandas duras y blandas alternas: el mismo contraste de dureza que causa problemas al taladrar hará, sobre una banda floja, que el cemento y la dentina más blandos se desgasten más deprisa que el esmalte.

Para la eliminación basta de material son adecuados abrasivos gruesos del orden del grano 40. Los números de grano siguen aquí la graduación habitual de abrasivos recubiertos para bandas; los sistemas de graduación difieren, de modo que compare por el tamaño real de partícula cuando ello importe. A medida que la pieza se acerca a su forma definitiva, pasar a granos más finos —60, 80 y sucesivos— reduce el riesgo de arrancar material en un límite entre placas. Cuanto más fino el grano, más suave la acción en esas uniones. Estos son granos de conformado, no una secuencia de acabado; llevar una pieza a una superficie pulida requiere después una progresión de abrasivos considerablemente más finos, elegidos según el acabado deseado.

El calor es el principal riesgo durante el conformado, por la misma razón que al taladrar. Un calor excesivo puede dañar tanto la resina curada como el material fósil. Pasadas ligeras y controladas, mantener la pieza en movimiento en lugar de detenerse en un punto, y vigilar el desgaste de la banda son los controles prácticos. Un abrasivo desgastado corta de forma ineficiente y genera más calor para el mismo arranque de material, lo que convierte el estado de la banda tanto en una cuestión de seguridad como de calidad.

Los defectos superficiales exigen criterio y no un acto reflejo. Distinga primero entre un hueco o fractura genuinos y la estructura natural del diente. Las líneas y los límites entre esmalte, dentina y cemento son lo que da carácter al molar de mamut, y rellenarlos sería tanto innecesario como perjudicial para el aspecto. Una grieta o cavidad real es otra cosa y a menudo puede rellenarse con un adhesivo compatible —el cianoacrilato es de uso frecuente—, aplicado con parquedad y enrasado una vez curado. Pruebe antes en una zona poco visible: los adhesivos pueden diferir en brillo y color del material circundante una vez pulidos, y el exceso es difícil de retirar con limpieza.

Un defecto que se mueve, que recorre la pieza en profundidad o que reaparece tras el relleno es una cuestión estructural y no de acabado. Añadir más adhesivo no lo resolverá, y puede que la pieza no sea apta para el uso previsto.

Seguridad frente al polvo

Taladrar, amolar y lijar molar de mamut estabilizado puede generar polvo fino en suspensión procedente tanto del material fósil como de la resina curada. Evite inhalar este polvo. Consulte la información de seguridad pertinente de cualquier resina, adhesivo u otro producto empleado durante el trabajo, ya que sus composiciones difieren.

Contrólelo primero en el origen. La práctica consolidada de higiene industrial antepone los controles técnicos a los equipos de protección individual: extracción en la herramienta, ventilación adecuada y métodos de trabajo que generen menos polvo desde el principio. Cuando su equipo y el proceso lo permitan, trabajar en húmedo resulta muy eficaz para suprimir el polvo en suspensión, con las precauciones eléctricas habituales y siempre que la máquina sea apta para ello.

La protección respiratoria es una medida adicional, no un sustituto de lo anterior. Utilice una mascarilla de protección contra partículas correctamente seleccionada y bien ajustada, apropiada a la exposición y a los requisitos vigentes en su lugar de trabajo: en Europa, las medias máscaras filtrantes se clasifican conforme a EN 149 como FFP1 a FFP3; en los Estados Unidos rigen las clasificaciones NIOSH como N95 y P100. Una mascarilla solo rinde lo que indica su clasificación si ajusta bien y se lleva correctamente, y el vello facial en la zona de sellado la inutiliza.

Use protección ocular. Las partículas finas proyectadas por una banda son un riesgo real.

Limpie sin devolver el polvo al aire. No barra en seco ni emplee aire comprimido para soplar las superficies. La aspiración con un filtro adecuado, o el paño húmedo, mantienen asentado el polvo asentado.

Una nota sobre qué es esta guía

La exposición científica anterior se apoya en investigación publicada sobre molares de mamut y tejidos dentales; las fuentes figuran más abajo. Las recomendaciones de taller —el enfoque del taladrado, el umbral de 10 milímetros para el refuerzo, la progresión de granos— reflejan nuestra propia experiencia con nuestro propio material a lo largo de muchos años. Son puntos de partida que nos han servido bien a nosotros y a nuestros clientes, no leyes de la naturaleza. Un artesano experimentado con otro equipo puede llegar razonablemente a un método distinto, y la pieza que tiene delante siempre tiene la última palabra.

Si tiene más preguntas o necesita aclaraciones adicionales, escríbanos: info@arcticantiques.com

Bibliografía:

Ferretti, M. P. (2003). "Structure and evolution of mammoth molar enamel". Acta Palaeontologica Polonica, 48(3): 383–396. On the lamellar construction of the proboscidean molar: dentine enfolded within enamel to form each plate, with the plates adhered to one another by cementum.

Lister, A.; Bahn, P. (2007). Mammoths: Giants of the Ice Age. Revised edition. University of California Press. On the number of molar plates in Mammuthus primigenius, cited for that figure by Ferretti (2003).

Chun, K. J.; Choi, H. H.; Lee, J. Y. (2014). "Comparison of mechanical property and role between enamel and dentin in the human teeth". Journal of Dental Biomechanics, 5: 1758736014520809. DOI: 10.1177/1758736014520809. Vickers microhardness of human dental hard tissues: enamel approximately 274.8 HV, dentine approximately 65.6 HV. These are measurements of modern human teeth, not of fossil mammoth material.

Nanci, A. Ten Cate's Oral Histology: Development, Structure, and Function. Elsevier. On the mineral content of modern dental tissue — enamel approximately 96% by weight, dentine approximately 70% — and on the distinct roles of enamel, dentine and cementum. A reference for general dental anatomy and composition, not for measurements of fossil material.

Grejtak, T.; Hunt, T. C.; Whalen, N. S.; Hendricks, S. K.; Babuska, T. F.; Craig, R. L.; Varma, S.; Jia, X.; Norell, M. A.; Pathak, S.; Vermaak, N.; Druckenmiller, P. S.; Erickson, G. M.; Krick, B. A. "Paleotribological models using preserved fossil tissue properties reveal functional significance of Eurasian mammoth dental evolution". Acta Biomaterialia, 218: 182–190. Experimentally derived wear rates for fossil and extant proboscidean dental tissues, and on coronal cementum infilling the inter-lamellar spaces of the molar.

Locke, M. (2008). "Structure of ivory". Journal of Morphology, 269(4): 423–450. On the structure of tusk dentine, relevant here to the contrast between mammoth ivory and mammoth molar.

Espinoza, E. O.; Mann, M.-J. (1991). Identification Guide for Ivory and Ivory Substitutes. World Wildlife Fund and The Conservation Foundation; subsequently published by the CITES Secretariat. On the dental tissues of proboscidean material.

Canadian Conservation Institute. Care of Ivory, Bone, Horn and Antler, CCI Notes 6/1. On the porosity and physical vulnerability of ivory and osseous material generally. Cited for the characteristics of the material, not for resin stabilisation or machining method.

Health and Safety Executive (United Kingdom). Control of Substances Hazardous to Health (COSHH) guidance, on the hierarchy of control and the principle that engineering controls precede personal protective equipment, and guidance on local exhaust ventilation: hse.gov.uk/coshh

European Standard EN 149, Respiratory protective devices — Filtering half masks to protect against particles, defining the FFP1, FFP2 and FFP3 classifications.

National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), 42 CFR Part 84, defining the N-, R- and P-series particulate respirator classifications including N95 and P100; and NIOSH guidance on facial hair interfering with the seal of a tight-fitting respirator.

Regresar

Otros Artículos

Nuestra Selección de Marfil de Mamut