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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°98 - AGOSTO DE 2006

Serras

Corte influi no rendimento da madeira

A qualidade da madeira pode ser avaliada de duas maneiras, uma pelas suas caractersticas naturais (como, propriedades fsicas), e outra pela preciso de suas dimenses. A variao dimensional uma das causas que dificultam a comercializao e conseqente baixa competitividade da indstria madeireira brasileira. A variao dimensional das peas serradas influi significativamente no rendimento.

Serrarias com maior variao tm rendimentos menores, isto porque, quanto maiores as variaes, maiores devem ser os acrscimos nas medidas das peas serradas. A variao mais crtica para o rendimento a espessura porm a utilizao de equipamentos sem vibraes como os de serras delgadas possibilita um bom rendimento.

As guias so peas fundamentais na preciso das serras de fita e serras circulares. H um compromisso predominante para reduzir a variao do processo, pois controlar o processo o caminho para assegurar a qualidade do produto. O sistema americano de controle dimensional baseado na estatstica e tem como objetivo a avaliao do comportamento dos vrios tipos de serras no que se refere s variaes de corte nas peas produzidas.

Amostras de peas coletadas das serras tm suas espessuras ou larguras medidas em vrios pontos, de 4 a 10 por pea. So calculados os desvio padro dentro das peas, entre as peas e o desvio padro total.

O desvio padro dentro das peas avalia o comportamento das lminas de serra durante o corte, sua estabilidade e variao. O desvio padro entre peas avalia o comportamento dos dispositivos bitoladores, aqueles que determinam as espessuras ou larguras durante o corte. O desvio padro total avalia o comportamento geral, determinando as condies do equipamento, e quanto deve ser o acrscimo nas dimenses da pea para que seja aceita pelo consumidor ou para que no beneficiamento tenha suas superfcies aplainadas.

Quando torna-se difcil o controle de certos processos contnuos ou tcnicos de produo, a melhor alternativa utilizar Grficos de Controle. Estes grficos ou fichas tm como funo principal a indicao imediata de tendncias de desvios da qualidade de um produto dos limites pr-determinados.

Alm de indicar a ultrapassagem destes limites, as fichas servem, principalmente, para controle de influncias responsveis pela qualidade insatisfatria do produto. Trata-se mais de evitar a ocorrncia de baixa qualidade do produto do que a eliminao posterior do mesmo, como no caso da inspeo de produtos por planos de amostragem.

Anlise das serras

Um trabalho elaborado por pesquisadores da Universidade Federal de Santa Maria, RS, avaliou quatro mquinas de serraria, com o objetivo de determinar os limites de controle no processo de corte das peas. Estes limites so a base para tomar-se providncias em funo da diferena entre o processo atual e o processo desejvel e em funo do local onde so encontradas as maiores variaes.

Das quatro mquinas, duas so 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 pea, nas quais foram medidas as espessuras de corte.

A primeira mquina avaliada foi a serra circular mltipla, modelo SCM.160, srie 1990.05, equipada com duas lminas de 700mm de dimetro 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 mquina utilizada para toras mdias, com dimetro em torno de 25cm, realizando o primeiro corte, no sentido longitudinal.

Foram medidas as larguras de 25 peas de 2,8m de comprimento, sendo 9 peas de 3, 12 peas de 4 e 4 peas de 5 de largura regulada.

A segunda mquina avaliada foi a serra fita dupla, modelo Tandem, equipada com serra de lminas 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 mquina utilizada para toras maiores que 30cm, realizando o primeiro corte no sentido longitudinal. Foram medidas as larguras de 42 peas de 2,8m de comprimento, sendo 23 peas de 4 e 19 peas de 5 de largura regulada.

A terceira mquina avaliada foi a serra circular mltipla, modelo SCM.5.350, srie 1990.05, equipada com 8 pares de lminas de 300mm de dimetro e 3,5mm de espessura com fio de 3,65mm nas lminas do eixo superior e 4,10mm nas lminas do eixo inferior. Os cortes realizados por esta mquina so longitudinais e simultneos, produzindo at 7 peas de uma polegada de espessura. Esta mquina utilizada para desdobrar as peas formadas pela mquina SCM.160. Foram medidas as espessuras em 5 pontos de cada uma das 74 peas de 2,8m de comprimento.

A quarta mquina avaliada foi a serra circular mltipla, modelo SCM.2, srie 1990.02, equipada com 9 pares de lminas de 350mm de dimetro e 3,15mm de espessura com fio de 4,5mm. Os cortes realizados por esta mquina so longitudinais e simultneos, produzindo at nove peas de uma polegada de espessura. Esta mquina utilizada para desdobrar as peas formadas pela serra fita Tandem. Foram medidas as espessuras em 5 pontos de cada uma das 46 peas de 2,8m de comprimento produzidas por esta mquina.

A espessura de corte de cada pea foi obtida de 0,5 em 0,5m, sendo o primeiro ponto a 0,5m do incio da pea, totalizando os 5 pontos de medio por pea. Estes pontos estavam alternados a 3 cm das bordas laterais das peas. As medidas foram realizadas com paqumetro de verni, com preciso de dcimos de milmetro. Junto com cada medida foi anotada a hora da produo da pea para avaliar possveis tendncias de mudana nas mdias e/ou nos intervalos de confiana ao longo do tempo, entre uma operao de afiao das serras e outra.

Resultado da anlise

Os resultados das estatsticas para as mquinas serra circular mltipla SCM.160 e serra fita Tandem para diferentes larguras reguladas foi significativo, indicando que a variabilidade diferente entre as peas de diferentes larguras reguladas. Observa-se que o primeiro corte longitudinal tem menos estabilidade quando aumenta a espessura de corte. Nas duas mquinas, SCM.160 e Tandem, as larguras medidas foram significativamente superiores as respectivas larguras reguladas das peas. Apenas conhecendo-se a contrao da madeira durante a secagem e a espessura a ser aplainada que poderamos julgar se estas sobremedidas so exageradas.

Para ambas as mquinas, as larguras de corte reguladas apresentaram os maiores intervalos de confiana da varincia entre peas. 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 confiana para peas com largura regulada de 5, produzidas pela Serra Circular Mltipla SCM.160, que foram muito grandes em relao as demais larguras possivelmente pelo menor nmero de graus de liberdade.

Comparando-se a varincia global da largura de corte entre as mquinas Serra Circular Mltipla SCM.160 e Serra Fita Tandem, pode-se verificar que a serra circular mltipla SCM.160 est operando significativamente com mais preciso. A melhoria na qualidade pode ser obtida pela Serra Fita Tandem, que apesar de apresentar grande variabilidade, no deve ser substituda porque tem a vantagem de possuir um pequeno fio de serra, o que resulta em menor perda de madeira.

A anlise de regresso no mostrou tendncias entre uma afiao e outra, da mdia apresentar variao, nem dos intervalos de confiana aumentarem ao longo do tempo. Assim, considera-se que o funcionamento dessas mquinas est sob controle.

O mais importante ao analisar a produo dessa mquina a sobremedida de corte aparentemente superdimensionada, com a varincia do processo, a dimenso regulada de peas em 3 (76,2mm) teve o corte mdio de 78,5mm; para peas de 4 (101,6mm) teve mdia de 104,99mm e para as peas de 5 (127mm) teve uma dimenso mdia de corte de 132,34mm.

A distribuio de freqncia das larguras das peas produzidas pela Serra Fita Tandem mostra maior disperso do que a anterior. Nas peas com largura regulada em 4 existem peas com largura abaixo do valor mnimo.

Especialmente para as peas com largura regulada de 5 observa-se o grande problema da maior varincia no processo de corte: a exigncia de grandes sobremedidas de corte que tm influncia direta sobre o rendimento da serraria.

A serra circular mltipla SCM.5.350 e a serra circular mltipla SCM.2 que desdobram as peas produzidas pelas serras principais (SCM.160 e serra fita Tandem, respectivamente) apresentam caractersticas de variabilidade heterognea da espessura das peas cortadas, conforme resultados do teste de Bartlett, salientando que algum fator age isoladamente sobre cada pea ou par de peas vizinhas.

A anlise de regresso no mostrou tendncias, entre uma afiao e outra, da mdia apresentar variao, nem dos intervalos de confiana aumentarem ao longo do tempo. Assim, considera-se que o funcionamento dessas mquinas est sob controle. A varincia global entre as mquinas de desdobro das peas no apresentou diferena significativa pelo teste de F em 5% de erro, ambas trabalham no processo com a mesma variabilidade.

Analisando os intervalos de confiana da varincia dentro e entre peas, pode-se observar que so muito semelhantes, levemente inferior para a varincia dentro de peas produzidas pela Serra Circular Mltipla SCM.5.350.

A pequena varincia entre peas pode ser explicada pelo fato da bitola de corte permanecer fixa, no sofrendo regulagens peridicas.

Para um controle de qualidade no processo de corte destas mquinas deve-se considerar que as estatsticas mdia e varincia se mantenham dentro dos limites (LI e LS) para as respectivas larguras e espessuras reguladas. Fora disto, as mquinas devem ser desligadas e os defeitos corrigidos.

A varincia das medidas de largura aumenta com o aumento da rea de corte nas serras principais, isto j no ocorre nas serras SCM.5.350 e na SCM.2. A Serra Fita Tandem apresenta uma estabilidade de medidas superior Serra Circular Mltipla SCM.160, sendo assim, a mquina que necessita mais ajustes para a estabilidade do mecanismo de corte; as Serras Circulares Mltiplas SCM.5.350 e SCM.2 apresentam estabilidade no mecanismo de corte da espessura; e, todo o processo de desdobro permanece estvel ao longo do tempo, com isso, ficam definidos os intervalos de controle de mdias e varincias para o acompanhamento da produo e da eficincia de um possvel controle de qualidade.

Fonte: Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Santa Maria: Jackson Roberto Eleotrio; Lindolfo Storck; Sidinei Jos Lopes.