Parámetros de corte con sierra de cinta en aserraderos

Abstract

Resumo: O presente trabalho refere-se à avaliação da potência de corte na madeira de Calycophyllum spruceanum (pau mulato) e sua rugosidade superficial, sob os formatos dente mareado e dente-reto, ao reserrar com uma serra de fita. Seis árvores de pau mulato foram selecionadas para a preparação de seis blocos da parte basal e seis do intermediário, os quais foram re-serrados usando uma velocidade média de corte de 15,74 m.s-1 com três velocidades de avanço distribuídas aleatoriamente na seção. transversal, para determinar a espessura de cavacos finos (0,35 mm), médios (0,65 mm) e grossos (0,90 mm). Antes da reserragem, uma amostra foi removida de cada bloco para biometria de vasos e fibras. Durante a re-serragem dos blocos para cada linha de corte, foi registrada a energia consumida pelo motor de uma serra de fita com um diâmetro de volante de 1,1 m, também foi coletada serrín de cada bloco para determinar seu teor de sílica e duas amostras para dureza lateral e densidade foram extraídas por tábua. Em seguida, a rugosidade da superfície Ra e Rz foi medida nas seis tábuas obtidas de cada bloco. Para a madeira estudada, foram determinadas uma média de densidade básica de 0,64 g.cm-3, dureza lateral de 708,52 kg.cm-2 e teor de sílica de 0,20%. A baixa abrasividade da madeira é corroborada, assim como a estreita relação direta entre sua densidade básica e dureza lateral, características que são melhor explicadas com a fração e porção da parede da fibra estimada a partir dos elementos anatômicos medidos. No corte do pau mulato com o formato de dente mareado, foi determinada uma potência útil de 4417,05 W para cavacos médios e 5072,82 W para cavacos grossos, que diminuíram respectivamente para 3929,93 e 4588,83 W com o formato do dente-reto para a espessura de cavacos mencionada acima; conseguindo estabelecer para os cavacos grossos uma economia de energia do dente-reto em comparação com o dente mareado de 0,059 kW.m-2.min- 1 da superfície serrada, que em uma hora efetiva de trabalho representa 3,54 kW.m- 2. Em relação à rugosidade da superfície, mantém-se a tendência geral da potência de corte, ao alterar o formato do dente, obtendo com o dente mareado um Ra de 20,35 ?m e um Rz de 117,61 ?m que diminui para 19,16 e 114,57 ?m respectivamente com o dente-reto. A potência útil de corte é determinada para aumentar com a espessura do cavaco, mostrando correlações satisfatórias para os dois formatos de dente. No caso do dente mareado, ele gera maior degradação da superfície quando sua rugosidade aumenta com a espessura do cavaco e a potência útil. Conclui-se que a potência útil de corte e a rugosidade da superfície da madeira diferem significativamente com a geometria do dente, destacando-se o dente-reto sobre o dente mareado, devido à menor solicitação de potência útil e à melhoria da qualidade da superfície para os cavacos grossos. Palavras-chave: Perfil do dente. Espessura de cavaco. Velocidade de avanço. Potência útil. Rugosidade superficial. Pau mulato.

Abstract: This work evaluates the cutting power in the wood of Calycophyllum spruceanum (capirona) and its surface roughness, under the hook tooth and skip tooth formats on the resawing with band saw. Six capirona trees were selected for the preparation of six blocks from the basal part and six from the intermediate part, which were resawed using an average cutting speed of 15,74 m.s-1 with three feed rates distributed randomly in the cross section to determine the chip thicknesses thin (0,35 mm), medium (0,65 mm) and thick (0,90 mm). Before resawing, a sample was taken from each block for the biometrics of vessels and fibers. During the resawing of the blocks for each cutting line, the power consumed by the motor of a band saw with 1,1 m of wheel diameter was recorded, as well as sawdust was collected from each block to determine its silica content and two specimens for lateral hardness and density was extracted by table. Then the surface roughness Ra and Rz was measured in the six tables obtained from each block. For the wood studied, an average basic density of 0,64 g.cm-3, a lateral hardness of 708,52 kg.cm- 2 and a silica content of 0,20 % were determined. The low abrasiveness of the wood is corroborated, as well as the close direct relationship between its basic density and lateral hardness, characteristics that are best explained with the fraction and portion of the estimated fiber wall from the measured anatomical elements. In the cutting of the capirona with the hook tooth format, a useful power of 4417,05 W for medium chips and 5072,82 W for thick chips was determined, which decreases respectively to 3929.93 and 4588.83 W with the skip type format for the alluded chip thickness; attaining to establish for the thick shavings a power saving of the skip tooth with respect to the hook tooth of 0,059 kW.m-2.min-1 of sawn surface, which in an effective working hour represents 3,54 kW.m-2. As for the surface roughness, the general tendency for cutting power is maintained, when changing the tooth format, obtaining a Ra of 20,35 ?m and an Rz of 117,61 with the hook tooth ?m that decreases to 19,16 and 114,57 ?m respectively with the skip tooth. It is determined that the useful cutting power increases with chip thickness, showing satisfactory correlations for both formats tooth. In the case of the hook profile, it generates greater surface degradation when its roughness increases with chip thickness and useful power. It is concluded that the useful cutting power and the surface roughness of the wood differs significantly with the tooth geometry, the skip tooth standing out over the hook type due to its lower solicitation of useful power and improvement of the surface quality for thick chips. Key-words: Tooth profile. Chip thickness. Feed speed. Useful power. Surface roughness. Capirona.

RESUMEN: El presente trabajo se refiere a la evaluación de la potencia de corte en la madera de Calycophyllum spruceanum (capirona) y su rugosidad superficial, bajo los formatos de diente tipo lobo y encía, en el tableado con sierra de cinta. Se seleccionaron seis árboles de capirona para la preparación de seis bloques de la parte basal y seis de la intermedia, los cuales se tablearon a una velocidad promedio de corte de 15,74 m.s-1 con tres velocidades de avance distribuidas al azar en la sección transversal, para determinar los espesores de viruta delgado (0,35 mm), mediano (0,65 mm) y grueso (0,90 mm). Antes del tableado se extrajo una muestra de cada bloque para la biometría de vasos y fibras. Durante el tableado de los bloques por cada línea de corte se registró la potencia consumida por el motor de una sierra de cinta con 1,1 m de diámetro de volante, así mismo se colectó aserrín de cada bloque para determinar su contenido de sílice y se extrajo por tabla dos probetas para dureza lateral y densidad. Luego se midió la rugosidad superficial Ra y Rz en las seis tablas obtenidas de cada bloque. Para la madera estudiada se determinó en promedio una densidad básica de 0,64 g.cm-3, una dureza lateral de 708,52 kg.cm-2 y un contenido de sílice de 0,20 %. Se corrobora la poca abrasividad de la madera, así como la estrecha relación directa entre su densidad básica y dureza lateral, características que llegan a explicarse mejor con la fracción y porción de pared de fibra estimada a partir de los elementos anatómicos medidos. En el corte de la capirona con el formato de diente tipo lobo se determinó una potencia útil de 4417,05 W para las virutas medianas y 5072,82 W para las virutas gruesas, que disminuye respectivamente a 3929,93 y 4588,83 W con el formato tipo encía para los espesores de viruta aludidos; lográndose establecer para las virutas gruesas un ahorro de potencia del diente encía respecto al diente de lobo de 0,059 kW.m-2.min-1 de superficie aserrada, que en una hora de trabajo efectivo representa 3,54 kW.m-2. En cuanto a la rugosidad superficial se mantiene la tendencia general de la potencia de corte, cuando se cambia de formato de diente, obteniéndose con el diente de lobo un Ra de 20,35 ?m y un Rz de 117,61 ?m que disminuye a 19,16 y 114,57 ?m respectivamente con el diente encía. Se determina que la potencia útil de corte aumenta con el espesor de viruta, mostrando correlaciones satisfactorias para ambos formatos de diente. En el caso del perfil lobo genera mayor degradación de la superficie cuando su rugosidad aumenta con el espesor de viruta y la potencia útil. Se concluye que la potencia útil de corte y la rugosidad superficial de la madera se diferencia significativamente con la geometría del diente, destacando el diente encía sobre el tipo lobo por su menor solicitación de potencia útil y mejora de la calidad superficial para las virutas gruesas. Palabras-clave: Perfil de diente. Espesor de viruta. Velocidad de avance.