Efeitos da variaçÃo do teor de umidade da madeira no processo de lixamento



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EFEITOS DA VARIAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE DA MADEIRA NO PROCESSO DE LIXAMENTO

L. R. de Lima, M. C. S. Alves, C. C. de Almeida. Rua Evaristo Martins Silva, 30, Jardim Santa Rosa, Itapeva, Cep 18405-180. larissa.ribas@grad.itapeva.unesp.br. Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” – UNESP/CE – Itapeva, SP.



RESUMO

O efeito da variação do teor de umidade da madeira foi observado na qualidade superficial de peças acabadas processadas através de lixamento. Inicialmente realizou-se o lixamento de diferentes espécies de madeira a 12% de umidade verificando a rugosidade das peças produzidas. Posteriormente, as peças foram condicionadas em estufa climatizadora para que o teor de umidade fosse modificado (7%, 9%, 11%, 13% e 15%). Assim, foi observada a influência da posterior variação de umidade no produto final. O estudo foi realizado em uma lixadeira horizontal plana com corte paralelo às fibras, utilizando: 2 espécies diferentes (Pinus elliottii e Corymbia citriodora); 1 material abrasivo (óxido de alumínio) e 3 diferentes granulometrias de lixas (P80, P100 e P120). Para cada condição foram feitas 6 repetições totalizando 180 ensaios para cada espécie. A variação do teor de umidade produziu mudanças na qualidade das peças acabadas.

 

Palavras-chave: Lixamento, Umidade da madeira, Corymbia citriodora, Pinus elliottii.


INTRODUÇÃO 
O teor de umidade da madeira é definido como a massa de água contida na mesma em relação à sua massa seca, geralmente, representada como porcentagem. Sendo a massa, a retração, a resistência e outras propriedades dependentes deste teor. Em softwoods (coníferas), o teor de umidade do alburno é maior do que no cerne, enquanto, em hardwoods (folhosas), a diferença entre o teor de umidade destes, depende da espécie (1).

Após o abate da árvore, a madeira tende naturalmente a equilibrar-se com a umidade relativa do ambiente onde se encontra. Quando ela contém o mínimo de água livre e o máximo de água de impregnação, diz-se que ela atingiu o ponto de saturação das fibras (PSF), onde, a partir deste, a diminuição do teor de umidade deve ser feita de forma forçada e ocorre retração da madeira, sendo esta, maior no sentido tangencial (2).

Um exemplo das consequências das mudanças ocorridas na madeira devido à variação do teor de umidade está em um problema comum em indústrias de móveis que produzem peças com dimensões controladas em uma determinada umidade relativa. Quando estes móveis ou peças são vendidas e/ou exportadas para países/regiões com condições de umidade diferentes do local onde elas foram fabricadas, as dimensões não conferem com a as originais (retração ou inchamento).

Outro efeito notado em madeiras ocorre quando estas recebem tintas, vernizes ou seladores. Estes produtos afetam a qualidade superficial devido ao “arrepiamento” das fibras.

Portanto, sabendo que a variação do teor de umidade influência em várias características da madeira, neste estudo foram analisados os efeitos da variação do teor de umidade na qualidade superficial e nos esforços de corte em peças lixadas de duas formas diferentes utilizando as espécies Corymbia citriodora e Pinus elliottii.
MATERIAL E MÉTODOS
Os corpos de prova confeccionados pertencem às espécies de reflorestamento Corymbia citriodora (Dapm, 12% = 959,07 kg.m-3 , Dbm = 731,67 kg.m-3) e Pinus elliottii (Dapm, 12% = 554,47 kg.m-3 , Dbm = 449,17 kg.m-3). O Corymbia citriodora foi adquirido em uma serraria no município de Bauru-SP. O Pinus elliottii foi adquirido na região Sudeste do estado São Paulo. Primeiramente os materiais estavam na forma de pranchas e depois transformados em unidades amostrais, com dimensões de 5 cm de comprimento, 3 cm de largura e 2,2 cm de espessura, no Campus da Unesp de Itapeva-SP. Estas peças eram de árvores de grande porte, com diâmetro mínimo de 50 cm e idade em torno de 35 anos.

Inicialmente 90 corpos de prova de cada espécie foram acondicionados em estufa climatizadora modelo – 4001 marca Tecnal para que estabilizassem a 12% de umidade. Depois disto, as peças foram lixadas paralelamente às fibras em Lixadeira plana Marca Baldan modelo LFH-2, utilizando sistema automático de avanço (Figura 1b) utilizando 3 diferentes granulometrias de lixas (P80, P100 e P120), e assim, as superfícies das peças foram avaliadas seis vezes através da medição do parâmetro Ra com um rugosímetro (Figura 1a) Marca Taylor Hobson 25+ modelo surtronic, usando cut-off 2,5mm, utilizando filtro gaussiano, medidos no sentido perpendicular às fibras.



(a)


(b)


Figura 1. (a) Rugosímetro utilizado para determinar a rugosidade das superfícies lixadas de Corymbia citriodora e de Pinus elliottii. (b) Lixadeira plana Marca Baldan modelo LFH-2, com sistema automático de avanço.
Posteriormente, 18 destas amostras por vez, de cada madeira, foram climatizadas em cada umidade (7%, 9%, 11%,13% e 15%). Após a climatização, foram medidas novamente as rugosidades em cada amostra.

Para o tratamento dos dados utilizou-se o programa estatístico R, versão 2.11.1, no qual foram feitas análises de variância (Anova) e teste de comparação múltipla de Tukey, com nível de significância de 5% ( = 0,05).


RESULTADOS E DISCUSSÃO
Pinus elliottii
A Figura 2 mostra o comportamento da rugosidade média em função da granulometria de lixa para 12% de teor de umidade (método 1) comparado com os demais teores de umidade (método 2), no lixamento da madeira de Pinus elliottii.

Figura 2. Rugosidade média em função da granulometria de lixa, para cada método no lixamento do Pinus elliottii


A variação do teor de umidade afetou significativamente (t (89)= 7,3473, P-value < 5%) na qualidade das peças. A variação da umidade depois do lixamento prejudicou o acabamento superficial das peças.

A Figura 3 mostra o comportamento da rugosidade em função da granulometria de lixa para os diferentes teores de umidade no lixamento da madeira de Pinus elliottii.



Figura 3. Rugosidade média em função da granulometria de lixa, para cada temperatura no lixamento do Pinus elliottii

A análise de variância feita entre os teores de umidade e entre as lixas mostrou que pelo menos uma das médias de cada uma diferia das demais (F(5,172) = 35,422, P-value < 5%) e (F(2,172) = 291,626, P-value < 5%), respectivamente.

Para esta espécie todas as lixas apresentaram diferença significativa. A lixa P80 foi a que apresentou maiores valores de rugosidade, comparado com as demais.


Corymbia citriodora
A Figura 4 mostra o comportamento da rugosidade média em função da granulometria de lixa para 12% de teor de umidade (método 1) comparado com os demais teores de umidade (método 2), no lixamento da madeira de Corymbia citriodora em cada método.

Figura 4. Rugosidade média em função da granulometria de lixa, para cada método no lixamento do Corymbia citriodora.


A variação da umidade após o lixamento proporcionou uma piora na qualidade superficial das peças (t(89) = 3,5788, P-value < 5%).

A Figura 5 mostra o comportamento da rugosidade média em função da granulometria de lixa para cada teor de umidade, no lixamento da madeira de Corymbia citriodora.



Figura 5. Rugosidade média em função da granulometria de lixa, para cada temperatura no lixamento do Corymbia citriodora.


A análise de variância feita entre as umidades mostrou que pelo menos uma das médias diferiu das demais (F(5,172) = 20,160, P-value < 5%).

A qualidade superficial das peças a 19 e 15% de umidade, mostrado na Figura 3 e 5, apresentaram maiores rugosidades, diferindo das demais significativamente, já que, conforme a madeira vai absorvendo umidade a sua rugosidade superficial aumenta (3).



Assim como para a espécie de Pinus, o conjunto de lixas da espécie de Corymbia citriodora apresentaram diferença significativa entre si, apresentando-se de acordo com a literatura, pois, quanto maior a granulometria melhor é o acabamento superficial da madeira (4).

CONCLUSÕES

Com este estudo sobre o efeito da variação do teor de umidade da madeira na qualidade superficial de peças processadas através de lixamento notou-se que os maiores teores de umidade afetaram negativamente a rugosidade das peças.

Analisando a rugosidade média em função das umidades da madeira, observou-se que no Pinus elliottii e no Corymbia citriodora, 19 e 15% não diferiram significativamente, apresentando maiores rugosidades que as demais. Isso foi notado também por outros autores.

Conclui-se também que a rugosidade média é inversamente proporcional a granulometria de lixa para as duas espécies pesquisadas.



AGRADECIMENTOS

Agradecimentos especiais à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) pela bolsa de Iniciação científica concedida.




REFERÊNCIAS

1 - FOREST PRODUCTS LABORATRY (United States). Wood handbook: Wood as an engineering material. Madison: General Technical Report Fpl-grt-113, 1999. 463 p.

2- GONÇALVES, M. T. T., Processamento da Madeira, 1.ed. Bauru: Document Center Xerox - USC, 2000. 242p.

3- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DE MADEIRA PROCESSADA MECANICAMENTE, O Processo de Lixamento, Disponível em: http://www.abimci.com.br. Data de acesso: 14/09/2012.




4 - MOURA, L. F.; BRITO, J. O., Effect oh Thermal teratment on Machining Properties of Euclyptus grandis and Pinus caribea var. hondurensis Woods, In: International Convention of Society of Wood Science and Technoly, 51st, 2008, Chile. Anais… Chile, 2008.



EFFECTS OF CHANGES OF MOISTURE CONTENTS OF WOOD IN THE SANDING PROCESS
ABSTRACT
The effect of varying the moisture content of wood was observed in the surface quality quality of finished parts processed by sanding. Initially was done the wood sanding of different species of wood at 12% of moisture checking the roughness of the parts produced. Subsequently, specimens were conditioned in an oven for climatization, to the moisture content was changed (7%, 9%, 11%, 13% and 15%). Thus, was observed the influence of subsequent variation of humidity in the final product. The study was conducted in a horizontal flat sandeing with cut parallel to the fibers using: 2 different species (Pinus elliottii and Corymbia citriodora), 1 abrasive material (aluminum oxide) and 3 different git sizes of sandpaper (P80, P100 and P120). For each condition were performed 6 repetitions totaling 180 trials for each species. The variation of moisture content produced changes in the quality of the finished parts.


Keywords: Sanding, Moisture content of wood, Corymbia citriodora, Pinus elliottii.

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