A madeira de pinus e eucalipto usada em reflorestamento no Brasil, está adquirindo importância econômica cada vez maior. Ainda assim, existem problemas relacionados à sua aceitação no mercado interno e de exportação. É necessário, portanto, conhecer-se as propriedades fisico-mecânicas dessas espécies antes de qualquer ação que pretenda promover a sua utilização no mercado nacional e de exportação. Os diferentes estudos tecnológicos da madeira de reflorestamento têm-se direcionado às propriedades físico-mecânicas e ao estudo do comportamento à secagem. Os aspectos ligados à usinagem dessas espécies têm sido, muitas vezes, deixados de lado.
O processamento mecânico da madeira dessas espécies é ainda realizado de maneira empírica, em grande parte das serrarias, o que, em muitos casos, conduz a resultados inadequados e ineficientes, afetando diretamente a utilização racional deste recurso, além de limitar seu desenvolvimento e competitividade.
As espécies de eucalipto requerem técnicas de corte diferentes das normalmente utilizadas para espécies de coníferas, as quais requerem, geralmente, menor energia para o corte. Os eucaliptos são, muitas vezes, extremamente densos e, portanto, duros, pesados e resistentes. Estas características aumentam a energia requerida para processá-los e aceleram o desgaste das ferramentas de corte, das máquinas e do sistema de alimentação e transporte da madeira em uma serraria.
Algumas dessas espécies possuem fibras reversas que dificultam o acabamento, enquanto outras apresentam tensões internas de crescimento, que produzem deformações ao longo do tronco e, também, em tábuas a medida em que se vai efetuando o corte. Essas tensões internas também ocasionam rachaduras nos extremos das toras, quando estas são amolecidas para o processamento de corte na produção de chapas laminadas.
Os danos produzidos pela secagem, como deformações e empenamentos, também dificultam o corte de peças planas e retas de madeira seca. O conhecimento dessas características é, portanto, muito importante para a utilização racional das diferentes espécies de eucalipto.
Um requisito básico para se determinar se uma espécie de madeira é adequada para um uso determinado, é o conhecimento e a análise de suas propriedades durante a usinagem. Estas características incluem serramento, desengrosso, torneamento, lixamento e furação. Algumas dessas operações podem ser encontradas no processamento primário e outras principalmente no processamento secundário da madeira.
Todos esses tipos de corte envolvem um processo de tensão e ruptura; seja manual ou através de uma máquina, a força é transmitida à madeira através de uma ferramenta de corte, enquanto a orientação e a direção das forças são controladas segundo o tipo de ferramenta ou através das mãos do carpinteiro. A ferramenta tem, normalmente, geometria definida, e a madeira apresenta propriedades físicas e mecânicas próprias.
A forma da ferramenta e sua direção de movimento determinam a maneira como os esforços se produzem e como estes são suportados pela madeira; conseqüentemente, o modo de ruptura.
Forças de corte
As forças de corte requeridas têm grande importância no projeto da geometria da ferramenta de corte e na potência requerida das máquinas que compõem uma serraria. Estas forças de corte variam com a espécie de madeira, com a direção das fibras e de corte, com a afiação da ferramenta de corte e outras variáveis relacionadas com a matéria-prima e com a ferramenta.
O corte convencional é definido como a ação de uma ferramenta de corte em uma peça de madeira, a qual produz cavaco de dimensões variadas, cuja formação depende da geometria da ferramenta, da umidade da madeira e do movimento da ferramenta em relação à orientação das fibras.
O objetivo da maioria dos processos de corte é a qualidade da peça de madeira produzida. A formação e a qualidade do cavaco não são, em muitos casos, objeto de atenção. Esses processos de corte incluem os realizados pela serra de fita, serra circular, desengrossadeiras, molduradoras, tupias, fresadoras e outras.
Em outros casos, tanto a peça de trabalho como o cavaco produzido são levados em conta como, por exemplo, no caso de tornos de laminação, esquadrejadora-picadora etc.
O corte ortogonal é definido como sendo a situação em que o fio da ferramenta de corte é perpendicular à direção do movimento relativo da ferramenta e da peça de madeira e quando a superfície obtida é paralela àquela antes do corte.
Máquinas como a serra de fita, serra circular, tornos e plainas, podem ser estudadas utilizando os princípios do corte ortogonal. Um pesquisador propôs uma notação com dois numerais para definir as diferentes situações que podem apresentar-se durante o corte ortogonal da madeira. O primeiro número representa o ângulo entre o fio de corte da ferramenta e a fibra da madeira e o segundo indica o ângulo entre a direção de corte e a fibra da madeira.
O trabalho da serra de fita é um típico caso de corte 90-90 e as forças de corte variam em função do tipo de corte. Normalmente, maiores forças de corte são requeridas para o corte 90-90 que para o 90-0. O tipo 0-90 requer menores energias para o corte.
Métodos de corte
Existem vários métodos através dos quais se determinam as componentes das forças de corte durante o processamento da madeira. Alguns métodos permitem a medida simultânea das três componentes principais das forças de corte.
O corte 90-90 é de grande interesse prático considerando-se que é, por exemplo, realizado pela serra de fita de corte longitudinal. A aresta cortante da ferramenta separará o cavaco através de um corte longitudinal, o qual deve separar a estrutura celular na direção perpendicular à fibra.
Durante sua formação, o cavaco sofre deformação por cisalhamento e rompe devido à flexão; posteriormente, ele desliza ou se move para fora da face de corte, formando uma espécie de cordão composto de pequenos segmentos retangulares. Tendo-se em vista que a ferramenta de corte deve separar as fibras perpendicularmente, um pequeno ângulo de ataque deverá deformar drasticamente a madeira, em compressão perpendicular às fibras durante o corte.
Um efeito similar se produz quando a ferramenta não está bem afiada, cujas condições favorecem para que as fibras não sejam completamente cortadas e que, sendo flexionadas na superfície de corte, provoquem fendilhamento abaixo do plano de corte. Por esta razão, recomenda-se o uso de grandes ângulos de ataque e ferramentas bem afiadas, pois estas condições minimizam os danos superficiais na peça, causados pelo corte.
O corte longitudinal da serra de fita é um caso especial de corte 90-90. A fita é mais estreita que a peça a ser cortada e, desta forma, o dente deve separar e cortar as faces laterais para poder passar livremente dentro da ranhura de corte. Para evitar o atrito entre a serra de fita e as superfícies laterais de corte, os dentes devem ser mais largos na ponta; esta configuração recebe o nome de trava, cuja espessura deve ser maior que a espessura da fita.
Nos casos das serras circulares, a condição de corte se aproxima ao tipo 90-90 quando o disco corta o mais próximo possível de sua parte central. Quando se muda a serra ela é ajustada para fazer um sulco (ranhura) raso, seus dentes trabalham em uma situação de corte próximo ao tipo 90-0.
Autores: Antônio Carlos Néri, Raquel Gonçalves/ UNICAMP e Roger E. Hernandez/ Universidade de Laval/Québec. |
