INFLUÊNCIA DAS INTERAÇÕES ENTRE SENTIDO DE CORTE E PROPRIEDADES DA MADEIRA DE Pinus elliottii, NA RUGOSIDADE

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1 INFLUÊNCIA DAS INTERAÇÕES ENTRE SENTIDO DE CORTE E PROPRIEDADES DA MADEIRA DE Pinus elliottii, NA RUGOSIDADE C. PINHEIRO *, M. C. S. ALVES, S. S. AMARAL * cleversonpi@gmail.com Universidade Estadual Paulista, Unesp de Guaratinguetá RESUMO A qualidade superficial da madeira após a usinagem é influenciada por inúmeros fatores, que incluem os parâmetros de usinagem e as propriedades da madeira, e a rugosidade é um critério determinante na análise desta influencia. Contudo, existe pouca informação sobre estes fatores e suas interações. Com isto, o objetivou-se analisar a rugosidade da espécie Pinus elliottii, submetida ao processo de fresamento em centro de usinagem, estudando a influência dos sentidos de corte concordante e discordante, do teor de umidade e dos anéis de crescimento da madeira. A rugosidade foi obtida com um rugosímetro, modelo Surtronic 25+ da marca Taylor Robson. A combinação experimental que apresentou as menores rugosidades (Ra = 4,87 μm e Rt = 43,33 μm) foi a de sentido de corte foi discordante, lenho tardio e com teor de umidade abaixo de 12 %. Estatisticamente, a rugosidade foi influenciada pelo sentido de corte e o teor de umidade. Palavras chave: Rugosidade, Teor de umidade, Sentido de usinagem, Taguchi, Anéis de crescimento. 1 INTRODUÇÃO Inúmeros fatores influenciam a usinagem da madeira, entre eles destacam-se os parâmetros de usinagem e as propriedades deste material, tendo a análise da rugosidade como a principal ferramenta para a determinação destas influências. Algumas indústrias madeireiras se deparam com problemas de falta de qualidade 6653

2 superficial em seus processos gerando retrabalhos para a correção da rugosidade das peças de madeiras. Com isto, objetivou-se analisar a influência do teor de umidade da madeira de Pinus elliottii, de seus anéis de crescimento e dos sentidos de corte, no processo de fresamento cilíndrico tangencial, utilizando ferramenta de metal duro. 2 METODOLOGIA Foram coletados os parâmetros de rugosidade Ra e Rt, obtidos pelo método de apalpamento mecânico. O planejamento e análise dos experimentos se basearam na metodologia de Taguchi, definindo três níveis de teor de umidade (U) em % (8 U <12; 12 U <16; 16 U < 20), dois níveis para os anéis de crescimento (lenho inicial e lenho tardio) e dois níveis para o sentido de corte (concordante e discordante) conforme apresentado na Tab 1. Tab.1. Variáveis de entrada do processo e seus respectivos níveis. Os experimentos foram organizados pela matriz ortogonal de Taguchi L36 (1³ 2²), com seis repetições (Tab. 2). Tab.2. Matriz ortogonal de Taguchi: L36 (3¹x2² ). 6654

3 Foi utilizado um centro de usinagem com comando numérico da marca SCM modelo TECH Z1 (Fig. 1). Fig.1. Centro de usinagem de madeira (UNESP/Itapeva) Para as medições de rugosidade utilizou-se um rugosímetro da marca Taylor Robson, modelo Surtronic 25+ com filtro Gaussiano Robusto e um comprimento de amostragem (Le) ou λc cut-off de 2,5 mm, conforme as normas NBR 4287/2002 (1) e NBR 4288/2008 (2) (Fig. 2). Fig.2. (a) medição da rugosidade e (b) visor do equipamento de medição. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Valores de rugosidade deste trabalho foram próximos aos obtidos por (3), (4) e (5) para o lixamento e os de (6) para o fresamento de madeiras. Utilizando a metodologia de Taguchi através de análise das Fig. 3 e 4, nota-se que as menores rugosidades ocorreram na combinação: Fator A no nível 2 (discordante), Fator B no nível 2 (lenho tardio) e Fator C no nível 1 (teor de umidade menor que 12 %), porém com uma maior inclinação das retas da Fig. 4 (Rt) em 6655

4 relação ao parâmetro Ra (Fig.3), possivelmente devido a sua maior sensibilidade em relação a este. Fig.3. Efeitos principais dos fatores sobre as médias para rugosidade Ra. Fig.4. Efeitos principais dos fatores sobre as médias para rugosidade Rt. Pela Tab. 3 verifica-se que ocorreram diferenças estatisticamente significativas, em um nível de significância de 5 %, medidas pelo parâmetro de rugosidade Rt entre os níveis de cada um dos três fatores, bem como na interação entre os fatores A e C. Observa-se também que pelo parâmetro de rugosidade Ra foi identificado diferença estatisticamente significativa apenas entre os níveis do fator A. Estes resultados evidenciam a maior sensibilidade do parâmetro Rt a mudanças típicas que ocorrem na superfície de uma peça de madeira usinada. 6656

5 Tab.3. Resultados da ANOVA para as médias de rugosidade (Ra e Rt). Legenda: Soma dos quadrados dos efeitos (SQ), o número de graus de liberdade (GL), a soma média quadrática (SMQ), estatística F: razão entre SMQ e a SMQ erro e valor de p. CONCLUSÃO - Foram determinadas diferenças estatisticamente significativas entre os níveis dos três fatores de entrada analisados pelo parâmetro de rugosidade Rt. A interação entre o sentido de corte e teor de umidade tem influência significativa sobre a qualidade superficial medida pelo parâmetro de rugosidade Rt; Através do parâmetro Ra foi determinada diferença estatisticamente significativa apenas para os níveis do fator sentido de corte. A rugosidade Rt é mais influenciada pelas diferenças entre lenhos e teor de umidade em comparação com a Ra. AGRADECIMENTOS CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior REFERÊNCIAS (1) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 4287: Especificações geométricas do produto (GPS)- Rugosidade: Método do perfil- Termos, definições dos parâmetros de rugosidade. Rio de Janeiro: 2002, 18p. 6657

6 (2) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 4288: Especificações geométricas do produto (GPS)- Rugosidade: Método do perfil - Regras e procedimentos para avaliação de rugosidade. Rio de Janeiro: 2008, 10p. (3) VARASQUIM, F. M. F. A., ALVES, M. C. S., GONÇALVES, M. T. T., SANTIAGO, L. F. F., SOUZA, A. J. D.. Influence of belt speed, grit sizes and pressure on the sanding of Eucalyptus grandis Wood. Cerne, Lavras, v. 18, n. 2, p , (4) SANTIAGO, L. F. F. Caracterização da Influência da Velocidade de Corte, Pressão e Granulometria de Lixa no Lixamento do Pinus elliottii f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Mecânica, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, (5) BAKAR, B. F. A, HIZIROGLU, S., TAHIR, P. M., Properties of some thermally modified wood species. Materials and Design, v. 43, p , (6) BUDAKCI M, GURLEYEN L, CINAR H, KORKUT S. Effect of wood finishing and planing on surface smoothness of finished wood. Journal of Applied Sciences. v. 7, n. 16, p , INFLUENCE OF INTERACTIONS BETWEEN THE CUTTING DIRECTION AND PROPERTIES OF THE WOOD OF Pinus elliottii IN ROUGHNESS ABSTRACT The surface quality of wood after the machining is influenced by numerous factors, including the machining parameters and the properties of the wood, and the roughness is a decisive criterion in the analysis of this influence. However, there is little information about these factors and their interactions. With this, the aim of analyzing the roughness of the species Pinus elliottii, subjected to the process of milling in machining center, studying the influence of the senses cutting of up milling and down milling, the moisture content and the growth rings in the wood. The roughness was obtained with a roughness meter, Taylor Robson, model Surtronic 6658

7 25+. The experimental combination presented the lowest roughness (Ra = 4.87 μm and Rt = μm) was the cutting direction up milling, latewood and moisture content below 12 %. Statistically, the roughness was influenced by the cutting direction and the moisture content. Key-words: Roughness, moisture content, Sense of machining, Taguchi, growth rings. 6659