A madeira é um recurso natural renovável que possui vantagens competitivas em relação a outros materiais utilizados na construção civil. No entanto, ela necessita ser bem trabalhada para que os resultados obtidos não transformem essas vantagens em autênticas desvantagens. É importante entender que para bem trabalhar a madeira, necessita-se conhecer suas propriedades, os parâmetros de usinagem a serem utilizados e suas relações. O conhecimento técnico da usinagem da madeira e suas relações de causa e efeito com as variáveis envolvidas na melhoria dos processos e a definição dos melhores parâmetros para essas variáveis, são primordiais para o posicionamento perante a concorrência e para o desenvolvimento de um processo de fabricação mais eficiente.
Durante todo o processo de fabricação de molduras, por exemplo, existem fatores que determinam a qualidade do produto final. Em modo geral, o índice de qualidade do produto do setor de preparação de madeiras depende da matéria-prima, dos equipamentos, do manuseio e da classificação do produto. Um dos fatores limitantes relacionados aos equipamentos e a matéria-prima correspondem aos defeitos de aplainamento e refilagem de peças S4S. Esses defeitos, quando não são eliminados no próprio setor, geram de retrabalhos nos setores seguintes diminuindo a eficiência do processo e conseqüentemente aumentando os custos de produção.
Através de um estudo realizado na empresa Braslumber, no município de Telemaco Borba (PR) buscou-se melhorias no processo de usinagem na fabricação de molduras de Pinus.
Para atingir o objetivo geral foram propostos os seguintes objetivos específicos:
• Analisar a qualidade de usinagem de fresamento numa plaina de duas faces.
• Analisar a qualidade de usinagem na operação de refilagem.
• Comparar dois tipos de serras desintegradoras na geração nas arestas das peças usinadas.
A madeira gradeada é fornecida pelo setor de secagem com um teor de umidade médio de 10% é direcionada para o estoque. De acordo a programação da produção, a madeira é aplainada numa plaina duas faces. Depois de aplainada, a tábua segue pelas esteiras de alimentação até ser refilada numa serra circular múltipla de acordo com o plano de corte programado. As peças S4S seguem então para a esteira de classificação onde é manualmente é empacota classificada por largura. Por fim, os pacotes S4S são armazenados novamente no estoque aguardando o envio ao seu cliente interno, o Setor de Destopadeiras.
Entre os equipamentos utilizados estão uma Plaina de duas faces S2S, uma serra circular múltipla (refiladeira), duas serras circulares desintegradoras.
Serras desintegradoras: a= serras do “tipo 1”, b= serras do “tipo 2” .
As serras do “tipo 1” são as serras utilizadas atualmente no processo de corte. Já as serras do “tipo 2” é o protótipo de feito com intuito de eliminar ou minimizar o problema de pré-clivagem existente no processo. A principal diferença desta serra é o formato do dente. O QUADRO 5 apresenta as principais características de cada modelo de serra.
METODOLOGIA
Aleatoriamente foram coletadas sessenta tábuas brutas secas de dimensões médias de (38x210x3600)mm de Pinus spp. Então as tábuas foram aplainadas nas duas faces no sentido longitudinal para dimensões médias de (34x210x3600)mm. As tábuas foram retiradas da saída da máquina que, em seguida, utilizando um pincel atômico, foram demarcados os defeitos de préclivagem nas quatro arestas de cada peça. As arestas e os defeitos foram identificados por letras e números de modo que fosse possível identificá-los após o refilagem. Após a identificação, foi medido o comprimento do defeito com uma trena e com o auxílio de um esquadro de precisão milimétrica, foi medida a sua largura .
Utilizando as mesmas amostras coletadas na plaina, selecionaram-se trinta tábuas aplainadas para serem refiladas nas serras do “tipo 1” e o restante para as serras do “tipo 2” para serem refiladas na serra circular múltipla. Após o corte, as peças das laterais foram coletadas na saída da máquina, onde já estavam divididas na largura em peças S4S. Em seguida, foi feito o levantamento dos dados do defeito utilizando o mesmo procedimento já descrito no processo de aplainamento . Devido à identificação com o pincel feita anteriormente, foi possível medir os defeitos gerados pelas serras desintegradoras, e também os defeitos remanescentes da plaina.
Nos resultados encontrados foi decidido dividir o defeito em duas classes de largura, pois a serra circular múltipla é regulada para refilar 7mm de cada borda da tábua.
Comprimento médio da pré-clivagem por tábua aplainada dividido por aresta. Cada tábua possui o comprimento médio de 3,6m.
Aresta Largura ≤7 mm (cm) Largura > 7mm (cm) Total (cm)
Os valores encontrados mostram que no total em torno de 79% da préclivagem está localizada na aresta inferior e superior da tábua. Isso se deve a geometria helicoidal da ferramenta que favorece a maior retirada de cavaco em uma das extremidades. É importante citar que a ferramenta não possui contra-fracas, que são extremamente recomendadas para a amenização do defeito. Notou-se também que a grande parte dos defeitos se localizavam próximas as regiões dos nós. Nessas regiões existe a presença de grã irregular que prejudica na trabalhabilidade da madeira, ocasionando falhas na superfície da peça aplainada. A velocidade de corte da máquina foi 34,82m/s. Já A velocidade de avanço (Vf) média utilizada no processo foi de 111,76m/min. que proporcionou um avanço por dente na peça (fz) calculado de aproximadamente de 3,9mm. De acordo com a literatura consultada, a qualidade da superfície usinada das tábuas é classificada como grossa, por estar na faixa entre 2,5 mm e 5 mm. Uma das formas de se tentar obter um melhor acabamento superficial seria diminuir velocidade de avanço, no entanto o volume de produção ficaria prejudicado, visto que a mesma é utilizada para fornecer tábuas para duas refiladeiras.
Os resultados encontrados estão divididos em duas classes de largura. Os resultados mostram que utilizando ambas as serras o defeito se localizou em sua maioria nas arestas superiores da peça S4S. São nessas arestas que correspondem a saída do dente da serra da peça. Em ambas as serras, mais de 90% do defeito possuiu a largura igual ou menor que 3 mm. Os valores totais encontrados nas duas tabelas foram parecidos, sendo que a serra “tipo 2” demonstrou ser ligeiramente menos eficiente que a serra do “t ipo 1”.
A velocidade de corte da refiladeira foi de 56,65m/s. A velocidade de avanço (Vf) média utilizada no processo de refilagem foi de 74,54m/min. O avanço por dente na peça (fz) calculado foi aproximadamente de 0,58mm. Segundo a literatura consultada, para se obter uma qualidade de corte longitudinal o avanço por dente deve estar na faixa entre 0,08 mm e 0,25 mm.
O ângulo de saída de ambas as serras está de acordo com as recomendações encontradas na literatura e em catálogos de fabricantes de serras.
Porém, seria interessante aumentar o ângulo de incidência para facilitar a penetração do gume na peça e minimizar o desgaste da ferramenta, podendo haver um aumento da qualidade no corte.
Comprimento médio da pré-clivagem remanescente da plaina por peça S4S refilada pela serra “tipo 1”. Cada tábua possui o comprimento médio de 3,6m.
Comprimento médio da pré-clivagem remanescente da plaina por peça S4S refilada pela serra “tipo 2”. Cada tábua possui o comprimento médio de 3,6m.
Os valores encontrados utilizando a serra “tipo 1” mostraram que em torno de 26% do total do defeito da peça S4S foi proveniente da plaina. Já a do “tipo 2” foi em torno de 21,4%. Então, da mesma forma que as serras eliminam a pré-clivagem da plaina, elas também acabam criando o defeito. Pode-se concluir que a refiladeira foi responsável pela maioria dos defeitos da peça.
O defeito remanescente foi devido a pré-clivagens feitas pela plaina de largura superior a 7 mm. Como as serra circulares foram reguladas para usinar 7 mm de cada borda da tábua, elas não conseguem por completo defeitos superiores a essa largura. Quando as tábuas possuem encanoamento as serras também não refilam uniformemente toda a borda da tábua podendo ocorrer mais um defeito conhecido como falha lateral.
Do estudo feito do processo de usinagem do setor, pôde-se concluir que:
• O formato do dente da serra desintegradora não influenciou na diminuição do defeito pois o resultado em ambas as serras foi semelhante.
• O defeito remanescente da plaina foi devido à pré-clivagem com largura superior à usinagem de corte e a empenamentos na tábua que afetam o refilo podendo originar falhas nas laterais da peça.
• As atuais condições de usinagem no setor são consideradas insuficientes para apresentar melhores qualidades de superfícies usinadas. Neste sentido, podem-se frisar a baixa velocidade de corte e o alto avanço por dente.
Autor: Nelson Diogo de Souza Junior |
