A qualidade da madeira pode ser avaliada de duas maneiras, uma pelas suas características naturais (como, propriedades físicas), e outra pela precisão de suas dimensões. A variação dimensional é uma das causas que dificultam a comercialização e conseqüente baixa competitividade da indústria madeireira brasileira. A variação dimensional das peças serradas influi significativamente no rendimento.
Serrarias com maior variação têm rendimentos menores, isto porque, quanto maiores as variações, maiores devem ser os acréscimos nas medidas das peças serradas. A variação mais crítica para o rendimento é a espessura porém a utilização de equipamentos sem vibrações como os de serras delgadas possibilita um bom rendimento.
As guias são peças fundamentais na precisão das serras de fita e serras circulares. Há um compromisso predominante para reduzir a variação do processo, pois controlar o processo é o caminho para assegurar a qualidade do produto. O sistema americano de controle dimensional é baseado na estatística e tem como objetivo a avaliação do comportamento dos vários tipos de serras no que se refere às variações de corte nas peças produzidas.
Amostras de peças coletadas das serras têm suas espessuras ou larguras medidas em vários pontos, de 4 a 10 por peça. São calculados os desvio padrão dentro das peças, entre as peças e o desvio padrão total.
O desvio padrão dentro das peças avalia o comportamento das lâminas de serra durante o corte, sua estabilidade e variação. O desvio padrão entre peças avalia o comportamento dos dispositivos bitoladores, aqueles que determinam as espessuras ou larguras durante o corte. O desvio padrão total avalia o comportamento geral, determinando as condições do equipamento, e quanto deve ser o acréscimo nas dimensões da peça para que seja aceita pelo consumidor ou para que no beneficiamento tenha suas superfícies aplainadas.
Quando torna-se difícil o controle de certos processos contínuos ou técnicos de produção, a melhor alternativa é utilizar “Gráficos de Controle”. Estes gráficos ou fichas têm como função principal a indicação imediata de tendências de desvios da qualidade de um produto dos limites pré-determinados.
Além de indicar a ultrapassagem destes limites, as fichas servem, principalmente, para controle de influências responsáveis pela qualidade insatisfatória do produto. Trata-se mais de evitar a ocorrência de baixa qualidade do produto do que a eliminação posterior do mesmo, como no caso da inspeção de produtos por planos de amostragem.
Análise das serras
Um trabalho elaborado por pesquisadores da Universidade Federal de Santa Maria, RS, avaliou quatro máquinas de serraria, com o objetivo de determinar os limites de controle no processo de corte das peças. Estes limites são a base para tomar-se providências em função da diferença entre o processo atual e o processo desejável e em função do local onde são encontradas as maiores variações.
Das quatro máquinas, duas são serras principais que realizam o corte das toras no sentido longitudinal onde foi medido a largura de corte, e as outras duas, fazem o desdobro desta peça, nas quais foram medidas as espessuras de corte.
A primeira máquina avaliada foi a serra circular múltipla, modelo SCM.160, série 1990.05, equipada com duas lâminas de 700mm de diâmetro e 5,0mm de espessura com fio de serra de 6,3mm (serra da direita) e 7,0mm (serra da esquerda). O corte realizado por esta serra pode ser regulado em 3, 4 e 5 polegadas. Esta máquina é utilizada para toras médias, com diâmetro em torno de 25cm, realizando o primeiro corte, no sentido longitudinal.
Foram medidas as larguras de 25 peças de 2,8m de comprimento, sendo 9 peças de 3”, 12 peças de 4” e 4 peças de 5” de largura regulada.
A segunda máquina avaliada foi a serra fita dupla, modelo Tandem, equipada com serra de lâminas de 1,47mm de espessura (BWG 17) com fio de serra em torno de 3,1mm. O corte realizado por esta serra pode ser regulado em 3, 4 e 5 polegadas. Esta máquina é utilizada para toras maiores que 30cm, realizando o primeiro corte no sentido longitudinal. Foram medidas as larguras de 42 peças de 2,8m de comprimento, sendo 23 peças de 4” e 19 peças de 5” de largura regulada.
A terceira máquina avaliada foi a serra circular múltipla, modelo SCM.5.350, série 1990.05, equipada com 8 pares de lâminas de 300mm de diâmetro e 3,5mm de espessura com fio de 3,65mm nas lâminas do eixo superior e 4,10mm nas lâminas do eixo inferior. Os cortes realizados por esta máquina são longitudinais e simultâneos, produzindo até 7 peças de uma polegada de espessura. Esta máquina é utilizada para desdobrar as peças formadas pela máquina SCM.160. Foram medidas as espessuras em 5 pontos de cada uma das 74 peças de 2,8m de comprimento.
A quarta máquina avaliada foi a serra circular múltipla, modelo SCM.2, série 1990.02, equipada com 9 pares de lâminas de 350mm de diâmetro e 3,15mm de espessura com fio de 4,5mm. Os cortes realizados por esta máquina são longitudinais e simultâneos, produzindo até nove peças de uma polegada de espessura. Esta máquina é utilizada para desdobrar as peças formadas pela serra fita Tandem. Foram medidas as espessuras em 5 pontos de cada uma das 46 peças de 2,8m de comprimento produzidas por esta máquina.
A espessura de corte de cada peça foi obtida de 0,5 em 0,5m, sendo o primeiro ponto a 0,5m do início da peça, totalizando os 5 pontos de medição por peça. Estes pontos estavam alternados a 3 cm das bordas laterais das peças. As medidas foram realizadas com paquímetro de verniê, com precisão de décimos de milímetro. Junto com cada medida foi anotada a hora da produção da peça para avaliar possíveis tendências de mudança nas médias e/ou nos intervalos de confiança ao longo do tempo, entre uma operação de afiação das serras e outra.
Resultado da análise
Os resultados das estatísticas para as máquinas serra circular múltipla SCM.160 e serra fita Tandem para diferentes larguras reguladas foi significativo, indicando que a variabilidade é diferente entre as peças de diferentes larguras reguladas. Observa-se que o primeiro corte longitudinal tem menos estabilidade quando aumenta a espessura de corte. Nas duas máquinas, SCM.160 e Tandem, as larguras medidas foram significativamente superiores as respectivas larguras reguladas das peças. Apenas conhecendo-se a contração da madeira durante a secagem e a espessura a ser aplainada é que poderíamos julgar se estas sobremedidas são exageradas.
Para ambas as máquinas, as larguras de corte reguladas apresentaram os maiores intervalos de confiança da variância entre peças. Este fato sugere algum problema, como folgas no sistema bitolador que determina as larguras durante o corte. Ressalva deve ser feita quanto aos intervalos de confiança para peças com largura regulada de 5”, produzidas pela Serra Circular Múltipla SCM.160, que foram muito grandes em relação as demais larguras possivelmente pelo menor número de graus de liberdade.
Comparando-se a variância global da largura de corte entre as máquinas Serra Circular Múltipla SCM.160 e Serra Fita Tandem, pode-se verificar que a serra circular múltipla SCM.160 está operando significativamente com mais precisão. A melhoria na qualidade pode ser obtida pela Serra Fita Tandem, que apesar de apresentar grande variabilidade, não deve ser substituída porque tem a vantagem de possuir um pequeno fio de serra, o que resulta em menor perda de madeira.
A análise de regressão não mostrou tendências entre uma afiação e outra, da média apresentar variação, nem dos intervalos de confiança aumentarem ao longo do tempo. Assim, considera-se que o funcionamento dessas máquinas está sob controle.
O mais importante ao analisar a produção dessa máquina é a sobremedida de corte aparentemente superdimensionada, com a variância do processo, a dimensão regulada de peças em 3” (76,2mm) teve o corte médio de 78,5mm; para peças de 4” (101,6mm) teve média de 104,99mm e para as peças de 5” (127mm) teve uma dimensão média de corte de 132,34mm.
A distribuição de freqüência das larguras das peças produzidas pela Serra Fita Tandem mostra maior dispersão do que a anterior. Nas peças com largura regulada em 4” existem peças com largura abaixo do valor mínimo.
Especialmente para as peças com largura regulada de 5” observa-se o grande problema da maior variância no processo de corte: a exigência de grandes sobremedidas de corte que têm influência direta sobre o rendimento da serraria.
A serra circular múltipla SCM.5.350 e a serra circular múltipla SCM.2 que desdobram as peças produzidas pelas serras principais (SCM.160 e serra fita Tandem, respectivamente) apresentam características de variabilidade heterogênea da espessura das peças cortadas, conforme resultados do teste de Bartlett, salientando que algum fator age isoladamente sobre cada peça ou par de peças vizinhas.
A análise de regressão não mostrou tendências, entre uma afiação e outra, da média apresentar variação, nem dos intervalos de confiança aumentarem ao longo do tempo. Assim, considera-se que o funcionamento dessas máquinas está sob controle. A variância global entre as máquinas de desdobro das peças não apresentou diferença significativa pelo teste de F em 5% de erro, ambas trabalham no processo com a mesma variabilidade.
Analisando os intervalos de confiança da variância dentro e entre peças, pode-se observar que são muito semelhantes, levemente inferior para a variância dentro de peças produzidas pela Serra Circular Múltipla SCM.5.350.
A pequena variância entre peças pode ser explicada pelo fato da bitola de corte permanecer fixa, não sofrendo regulagens periódicas.
Para um controle de qualidade no processo de corte destas máquinas deve-se considerar que as estatísticas média e variância se mantenham dentro dos limites (LI e LS) para as respectivas larguras e espessuras reguladas. Fora disto, as máquinas devem ser desligadas e os defeitos corrigidos.
A variância das medidas de largura aumenta com o aumento da área de corte nas serras principais, isto já não ocorre nas serras SCM.5.350 e na SCM.2. A Serra Fita Tandem apresenta uma estabilidade de medidas superior à Serra Circular Múltipla SCM.160, sendo assim, a máquina que necessita mais ajustes para a estabilidade do mecanismo de corte; as Serras Circulares Múltiplas SCM.5.350 e SCM.2 apresentam estabilidade no mecanismo de corte da espessura; e, todo o processo de desdobro permanece estável ao longo do tempo, com isso, ficam definidos os intervalos de controle de médias e variâncias para o acompanhamento da produção e da eficiência de um possível controle de qualidade.
Fonte: Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Santa Maria: Jackson Roberto Eleotério; Lindolfo Storck; Sidinei José Lopes. |
