Colar duas peças de madeira é uma operação simples, desde que você escolha uma cola de qualidade Na realidade, a colagem de madeira não é nada fácil, se você considerar todas as variáveis em jogo: a madeira, como matéria-prima, nunca é a mesma, mesmo que tiremos duas peças da mesma árvore!
A colagem dependerá das características da cola, mas também de variáveis relacionada com o ambiente, com a estrutura morfológica da madeira, com a maneira que a madeira foi processada antes de ser colada, com a geometria da peça, e assim por diante.
Todas as variáveis podem ser subdivididas em seis grupos diferentes.
O grupo número um é composto pelas variáveis que afetam a composição do adesivo, como viscosidade, processo de endurecimento, durabilidade, valor de pH, conteúdo sólido, presença de plastificantes, fíler, coalescentes, solventes, tíner, peso molecular, ‘TMF’, poder de colagem, tempo em aberto, tempo de secagem.
O grupo número dois é compreende as variáveis da composição da madeira, como espécie da madeira, densidade, presença de extrativos, substâncias minerais e resinas, se a madeira é do cerne das camadas externas do tronco, valor de pH, permeabilidade, composição em termos de celulose, hemicelulose e lignina, presença de nós firmes ou mortos, características dielétricas, resistência à deformação e estabilidade.
O grupo número três é composto pelas variáveis que dizem respeito à preparação das superfícies a serem coladas, como o ângulo da fibra, condições da superfície, direção do corte, umidade, contaminação com substâncias diferentes, se a superfície está uniforme ou danificada, se a superfície foi tratada com preservadores de madeira contra microorganismos, fogo e agentes atmosféricos, e o intervalo entre a preparação da madeira e a colagem.
O grupo número quatro é formado pelas variáveis relacionadas à aplicação do adesivo, como peso correto de todos ingredientes, a mistura de colagem, a mistura homogênea dos ingredientes, o tempo de mistura, a quantidade de adesivo aplicada, o tempo de montagem, o tempo de prensa, o tempo que demora para atingir a pressão requerida, as condições ambientais (temperatura, umidade e circulação do ar), as condições anteriores à pressão e as condições de prensa (duração, temperatura e pressão).
O grupo número cinco é composto pelas variáveis dependentes da geometria e forma das partes a ser coladas, como espessura, largura, comprimento das peças, se as peças são retas ou curvas, orientação das fibras, o número de camadas que compõem a estrutura, o tipo de junção e dimensões relevantes.
O grupo número seis é compreendido por todas as condições a que a peça colada será sujeita após a instalação, como tensão interior e exterior, conservação e resistência relevantes, variações contínuas de umidade, temperatura e pressão, presença de microorganismos e efeito de radiação.
Desse modo nós contamos mais de cem variáveis, que podem interferir de alguma maneira – positiva ou negativamente – no resultado final da colagem.
O primeiro passo para a resolução de problemas de colagem é focar a atenção em grupos homogêneos das variáveis em questão.
O segundo passo é ter em mente alguns princípios gerais, como os descritos por Allan Marra em “Colagem de Madeira – Princípios e Prática”.
Princípio nº 01 – A colagem da madeira consiste em dois aspectos separados, que estão relacionados entre si: a formação da junta do adesivo e sua performance.
Princípio nº 02 – A formação de uma junta de adesivo está relacionada com suas características fluidas, com a interação da maneira como ela é usada, e com a madeira em que ela teve que ser aplicada.
Princípio nº 03 – A performance de uma junta de cola está relacionada com suas características sólidas, que interagem com a madeira empregada e com o ambiente a que o adesivo é exposto.
Princípio nº 04 – A performance final da junta de adesivo é o resultado de soma algébrica (mais/menos) dos efeitos de vários fatores, tomados individualmente ou em grupos.
Princípio nº 05 – Adesivos são fluidos que podem ser convertidos em sólidos.
Princípio nº 06 – A estrutura de uma junta de cola é como uma corrente com nove elos: cada elo representa uma área em que uma ação do adesivo, particular e independente, ocorre.
Princípio nº 07 – Cinco movimentos separados acontecem durante a formação de uma junta de cola:
O adesivo escorrega em uma superfície
O adesivo passa de uma superfície para outra
O adesivo penetra no substrato
O adesivo umedece a superfície a ser colada
O adesivo seca e endurece
Princípio nº 08 – Na formação de uma junta de adesivo, os finco movimentos independentes acontecem um após o outro, começando com o escorregamento e terminando com o endurecimento.
Princípio nº 09 – A magnitude dos movimentos do adesivo varia de acordo com as condições de colagem.
Quatro dos movimentos acima citados são macroscópicos, e denominados “movimentos de massa”.
O quinto movimento, que umedece a superfície da madeira, é um movimento molecular microscópico.
Na interação adesivo / superfície , são originadas cargas positivas e negativas, que atraem umas às outras e criam a chamada adesão específica.
Princípio nº 10 – As dimensões dos movimentos dos adesivos são a chave para a qualidade da colagem para uma aplicação específica.
Princípio nº 11 – As dimensões dos movimentos mais importantes do adesivo podem ser vistas características da linha de cola já seca.
Princípio nº 12 – De acordo com os movimentos feitos e as condições ambientais, a linha de cola pode ser:
Uma linha de cola fraca
Uma linha de cola que é bem aderente ao suporte colado
Uma linha de cola que não está bem ancorada ao suporte a ser colado
Uma linha de cola pré-curada
Princípio nº 13 – O movimento do adesivo na formação da linha de cola acontece em uma área bem definida da junta em questão.
Princípio nº 14 – A seqüência, as dimensões e a localização do movimento do adesivo são as chaves para compreender o comportamento do adesivo na linha de cola.
Princípio nº 15 – Durante a formação da linha de cola, os movimentos do adesivo são dirigidos principalmente por fatores agrupados nas primeiras categorias de variáveis mencionadas acima.
Princípio nº 16 – Os movimentos de um adesivo podem ser combinados com os fatores que os dirigem, por meio dos parâmetros de mobilidade, que são um indicador para o nível de movimento do adesivo.
Por exemplo, se a viscosidade é muito alta, a mobilidade do adesivo será limitada, porém se a viscosidade for muito baixa, o adesivo será muito móvel.
Só para mencionar outro fator, se a o tempo máximo em aberto é excedido, a mobilidade do adesivo decrescerá, reduzindo ou eliminando um dos cinco movimentos mencionados acima, necessários para completar o processo de adesão.
Princípio nº 17 – Os parâmetros de mobilidade trabalham como um denominador comum, que garante uma definição otimizada do processo de adesão.
Princípio nº 18 – A formação da junta de adesivo e sua performance dependem principalmente das características reológicas do adesivo.
Princípio nº 19 – As características reológicas do adesivo podem ser determinadas por meio de:
Viscosidade
Processo de endurecimento (químico ou físico)
Tempo de endurecimento
Resistência da junta de cola
Durabilidade da junta de cola
Princípio nº 20 – A junta de cola é influenciada principalmente pelas primeiras três características reológicas.
Princípio nº 21 – A durabilidade do adesivo é influenciada principalmente pelas três últimas características reológicas.
Princípio nº 22 – Adesivos podem ser classificados em ordem decrescente de durabilidade; durabilidade significa a resistência às condições ambientais a que a peça colada estará exposta.
As normas de adesivos, para colagem estrutural e não-estrutural, consideram essa ordem, dividindo os adesivos em classes, de acordo com sua durabilidade.
Princípio nº 23 – Adesivos podem ser classificados em ordem decrescente de “user friendliness”; “user friendliness” significa a tolerância nas operações de colagem, como na mistura dos componentes do adesivo, a quantidade de adesivo utilizada, o tempo em aberto e as diferenças de espessura do material a ser colado.
Princípio nº 24 – A maneira que um adesivo endurece, a linha de cola, depende principalmente das condições de prensa:
Não completamente endurecido
Endurecido em demasia
Com aparência de giz (‘”chalky”)
Com diferenças de endurecimento ao longo da linha de cola
Completa e uniformemente endurecido
Princípio nº 25 – A performance de uma colagem sem falhas depende da composição do adesivo empregado e é afetada pela madeira de ambas as superfícies.
Princípio nº 26 – Quanto menor for a quantidade de madeira na linha de cola, menor será a tensão que poderá ser descarregada sobre ela.
Princípio nº 27 – Quanto maior a densidade da madeira, maior a tensão que será descarregada sobre a linha de cola.
Princípio nº 28 – As características de um produto colado podem ser estimadas antecipadamente, de acordo com as dimensões do material colado.
Princípio nº 29 – O comportamento da madeira varia muito, de acordo com a espécie da madeira, em árvores diferentes da mesma espécie, e em locais diferentes da mesma árvore.
Tais diferenças em comportamento estão sujeitas a afetar o comportamento e performance do adesivo.
Princípio nº 30 – Quando considerando o comportamento da madeira, muita atenção deve ser dispensada aos conceitos seguintes:
A madeira é 20 vezes mais resistente ao longo do grão do que perpendicularmente a ele
A madeira é higroscópica
A resistência da madeira é influenciada por seu conteúdo de umidade
As dimensões da madeira são influenciadas por seu conteúdo de umidade
Mudanças dimensionais variam de acordo com o grão
A densidade da madeira varia de espécie para espécie, dentro da mesma espécie, e dentro da mesma peça
Mudanças dimensionais e de resistência são influenciadas pela densidade da madeira
A porosidade e permeabilidade da madeira variam de espécie para espécie, dentro da mesma espécie, e dentro da mesma peça
Duas peças de madeira nunca serão iguais
Sendo assim, duas peças de madeira nunca colarão da mesma forma, mesmo se o mesmo adesivo for usado.
Maio/2003 |
