Martinete de cobre
Los "martinetes de cobre" o "fábricas de arambre" son industrias destinadas a la fundición y transformación del mineral de cobre utilizando la energía hidráulica. En estas fábricas de fundición se podían distinguirse dos secciones: el área de fundición del mineral en hornos y el forjado y elaboración de los calderos de cobre. Ambas funcionaban con energía hidráulica.
En el valle del Jiloca, demandados por varias compañías de caldereros franceses, funcionaron cuatro martinetes en las localidades de Daroca, Calamocha y Luco de Jiloca. Utilizaban los depósitos de mineral cuprífero que encontramos cerca de estas localidades. Forman parte de los elementos propios de la arquitectura del agua.
Las fábricas de fundición en el valle del Jiloca
A partir de finales del siglo XVII aparecen varias fábricas metalúrgicas en el valle del Jiloca. Estas instalaciones, denominadas en los documentos históricos como “fábricas de arambre-alambre” o “martinetes de cobre”, se encargaban de fundir los minerales extraídos de las montañas y elaborar con ellos planchas metálicas.
Son tres los factores que explican la localización de estas industria siderúrgica: la presencia de mineral de cobre, la corriente de un río para proporcionar energía y bosques abundantes que suministrasen carbón vegetal. Tanto el mineral como el combustible podían ser transportados desde lugares cercanos, cuanto más próximos mejor, sin embargo el agua no podía desplazarse. En el momento que se generalizaron las ruedas hidráulicas para inyectar aire en el horno (sean trompas o fuelles) y para mover los mazos, se hizo imprescindible instalar las fábricas a la vera de los cauces fluviales. Estos se buscaron en las zonas más próximas a las minas y montes.
En el valle del Jiloca localizaremos los primeros martinetes de cobre que se construyeron en el Sistema Ibérico:
A partir de la segunda mitad del siglo XVIII nos encontraremos con algunos hidalgos locales que vieron la oportunidad de participar en un sector económico en expansión. Al igual que sucedía en otras zonas mineras españolas, la nobleza local mostró un creciente interés por poseer sus propias fábricas metalúrgicas, construyendo nuevas instalaciones o a reconvertiendo algún ingenio hidráulico (batanes, molinos harineros, etc.) para adaptarlo al trabajo del metal:
La fundición del cobre
El cobre es uno de los metales que más pronto se conocieron y utilizaron por el hombre, pues se encuentra en la naturaleza en estado nativo, es decir, mostrando sus características metálicas más relevantes. Es dúctil, maleable y suelda fácilmente, lo que permite fabricar muchos objetos de chapa e hilos muy finos. El punto de fusión es relativamente bajo (1.200 ºC) y presenta gran facilidad para formar aleaciones con muchos metales, como el estaño, cinc, plomo, plata, níquel, etc.
El proceso de fundición del mineral de cobre era conocido desde la antigüedad. Se utilizaban pequeños hornos y la aireación se conseguía de forma natural (mediante oberturas en las paredes del horno) o forzándolo mediante tubos de soplado o fuelles manuales. Los sistemas de aireación eran fundamentales, ya que a mayor presión el carbón se quemaba rápidamente y se obtenían temperaturas más altas.
Durante la Edad Media se consiguió mecanizar la alimentación del aire a través de unos fuelles o barquines movidos de forma hidráulica, aportando una cantidad constante y suficiente de aire a la fragua. A partir del siglo XVII encontramos otra importante innovación técnica con las trompas de soplado. Ambos sistemas fueron utilizados en las fábricas de cobre de la Cordillera Ibérica.
- El horno de fundir
Una vez triturado y limpio el mineral de cobre se mezclaba con carbón vegetal, se introducía en el horno y se encendía. El horno era una pequeña cavidad con cuatro paredes, normalmente con forma piramidal invertida. Solían ayudarse de fundentes para facilitar la tarea, espolvoreando polvo de cuarzo en las paredes del horno. Cuando el metal empezaba a volverse líquido, las escorias se depositaban en el fondo por su mayor densidad y el metal limpio quedaba en la superficie. De este modo podía ser extraído mediante unas cucharas de hierro y volcado en los correspondientes moldes. Una vez solidificado, el metal era calentado de nuevo y forjado con los martillos para eliminar todos los restos de impurezas.
Era frecuente encontrar dos hornos en una misma fábrica, uno para fundir y otro para forjar. En un interrogatorio sobre la fábrica de Luco realizado en diciembre de 1828 se dice que usa como máquinas “un horno de fuego pa` fundir el cobre, otro pa` calentarlo y de este se traslada al macho, q[u]e con su movimiento y dirección de los trabajadores es donde se forman los calderos”.
- Las trompas de soplado
Las trompas de soplado fueron muy habituales en casi todas las fargas construidas en Cataluña a partir del siglo XVII. En el interior peninsular su presencia fue más escasa, pero la podemos encontrar en algunos martinetes, como por ejemplo en Calamocha. El invento era muy sencillo e ingenioso. El agua caía por un conducto desde una altura de más de tres metros. Al estrecharse el conducto, se producía un aumento de presión, entrando en el tubo una corriente de aire que se mezclaba con el agua. Es el denominado por los científicos efecto Venturi. En la parte baja, una serie de habitáculos o caja de vientos separaban el agua del aire. La corriente de aire salía expulsada por una tobera que la inyectaba directamente en el horno, mientras que el agua sobrante caía por debajo.
- Los fuelles
Los fuelles o barquines era el sistema más difundido para inyectar aire al horno. Fueron utilizados en casi todos los martinetes de la Cordillera Ibérica. Consistían en unos grandes fuelles de cuero y madera movidos por un eje que estaba conectado a la rueda hidráulica. Hacían falta dos barquines para proporcionar aire de forma continua, alternado sucesivamente las tareas de aspiración y expulsión. Exigían un fuerte mantenimiento, ya que necesitaban ser engrasados para evitar los rozamientos y había que reparar continuamente los cueros para evitar pérdidas de aire.
El forjado y la elaboración
Una vez fundido el cobre había que forjarlo, eliminando a golpe de martillo las impurezas. También había que darle forma, moldeando el metal para conseguir los productos deseados. Para ambas funciones era fundamental el uso de los martillos y yunques.
El martinete movido por energía hidráulica es un invento medieval que se difundió rápidamente por toda Europa. Agilizaba las tareas del forjado y aumentaba los rendimientos, consiguiendo un incremento de la capacidad de producción de las fábricas. Esto provocó un abaratamiento de los costes de elaboración de las calderas de cobre, lo que facilitó en último término la difusión doméstica del producto. Casi todos los hogares se pudieron permitir la compra de calderos de cobre para cocinar, cosa impensable varios siglos antes.
Técnicamente, los martinetes de cobre eran unas instalaciones muy similares a las ferrerías en donde se fundía el mineral de hierro. En Euskadi y en algunos lugares de Castilla los términos ferrería y martinete (llamado también ferrería menor) hacen referencia a unas mismas fábricas dedicadas a la producción de hierro, diferenciándose en el tamaño de los martillos y en la capacidad de producción. En Cataluña y Aragón la distinción es más tajante, utilizando el término ferrería para las instalaciones dedicadas al hierro y reservando la palabra martinete para el cobre.
El martinete era un enorme martillo, que podía pesar más de 100 kilogramos, instalado sobre un ingenio mecánico. La energía que movía el gran mazo era transmitida desde una rueda hidráulica a través de un cigüeñal que tenía en su extremo unas levas o cuñas que giraban y que conectaban regularmente con el extremo de una viga de madera o mancha. En el otro extremo estaba fijado el martinete. Cuando giraba el eje, las levas tiraban hacia abajo de la viga, con lo que el martillo se elevaba. Por efecto del giro, la leva soltaba la viga y el martillo caía por su propio peso sobre el yunque. Para facilitar este movimiento, las manchas estaban fijadas al suelo mediante unas bogas. Las vigas de madera de las manchas se desgastaban con bastante facilidad, por lo era preciso protegerlas utilizando badanas de piel cosidas. También era frecuente adobarlas con aceite para disminuir los rozamientos. Debajo del martillo se situaba un enorme tronco de madera, preferiblemente haya, llamado a veces ruejo por su parecido con este utensilio agrícola. Estaba reforzado con hierro en el extremo que recibía el golpe del martillo.
Productos elaborados
- Grandes calderas
En los martinetes se elaboraban las grandes calderas domésticas que encontramos en algunas casas y los enormes recipientes metálicos utilizados en las industrias manufactureras. Era conveniente que todas estas calderas no llevasen soldaduras para garantizar la estanqueidad, por lo que su elaboración exigía un proceso técnico que sólo podía realizarse en los propios martinetes. Se fundía el metal hasta hacerse liquido y se volcaba en un molde semicircular, creando una copa maciza. Una vez enfriado, se extraía la pieza, se calentaba hasta quedar al rojo vivo y se martilleaba el interior con mazos apropiados hasta que adquiría la forma de plato sopero con las paredes muy gruesas. Se enfriaba en agua para templar el cobre. Se volvían a calentar en la fragua y a golpear, repitiendo varias veces la operación hasta que se conseguía la forma adecuada. Cuantos más golpes recibían y más se estrechaban las paredes, más grande se hacía el utensilio.
- Planchas
Si el molde donde se volcaba el metal fundido era plano y los golpes del martillo se repartían de forma homogénea por toda la superficie, el resultado final era una plancha metálica. Estas planchas eran posteriormente vendidas a los artesanos caldereros, quienes las recortaban mediante plantillas, las doblaban y soldaban, elaborando pequeños utensilios. En la segunda mitad del siglo XVIII se empezaron a forrar los cascos de los barcos con planchas de cobre claveteadas para evitar la corrosión marina sobre la madera. La demanda de planchas aumentó rápidamente, dando trabajo a todos los martinetes más cercanos a las zonas costeras. En la Cordillera Ibérica, el dueño del martinete de Luco de Jiloca intentó en 1780 firmar un convenio con la armada española, pero después de varios estudios desistió del proyecto al ser excesivos los gastos de transporte de las planchas hasta Barcelona.