EFEITO DA ESPESSURA DE CORTE NA QUALIDADE DA SUPERFÍCIE USINADA DE Eucalyptus saligna e Corymbia maculata

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1 XV EBRAMEM - Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira 09-11/Mai, 2016, Curitiba, PR, Brasil EFEITO DA ESPESSURA DE CORTE NA QUALIDADE DA SUPERFÍCIE USINADA DE Eucalyptus saligna e Corymbia maculata 1 Jordão Cabral Moulin (jordao_cm@hotmail.com), 1 Anna Carolina Almeida Andrade (carol_bertges@hotmail.com;), 1 Madson Alan Rocha de Sousa (madsonalan@yahoo.com.br);), Monica Bezerra de Oliveira (m.bezerradeoliveira@gmail.com); 1 Thaís Brito Sousa (thaisbflorestal@gmail.com), 1 José Reinaldo Moreira da Silva (jreinaldoms@gmail.com) 1 Universidade Federal de Lavras Departamento de Ciência e Tecnologia da Madeira RESUMO: As informações sobre o efeito da espessura de corte na qualidade da superfície usinada de madeira podem limitar sua trabalhabilidade e utilização na fabricação de produtos sólidos. Os objetivos do trabalho foram avaliar a qualidade da superfície usinada em duas espessuras de corte e comparar as madeiras das espécies de Eucalyptus saligna e Corymbia maculata. As duas espécies possuem idade de 37 anos, foram utilizadas tábuas com dimensões de 800 x 150 x 20 mm e foram processadas em uma plaina desempenadeira com rotações de 4000 min -1 e velocidade de avanço de 9 m*min -1. A qualidade da superfície da madeira foi avaliada por meio análise visual. Análise de umidade e densidade aparente também foram realizadas para verificar suas influencias na qualidade da madeira usinada. A classificação das superfícies usinadas das madeiras de E. maculata e E. saligna entre as duas espessuras de corte pouco diferiram entre si. A qualidade da superfície usinada da espécie C. maculata foi mais satisfatória ao do E. saligna. A densidade aparente não influenciou na diferença da qualidade da superfície usinada, já na umidade houve diferença entre as espécies, a qual pode ter influenciado na qualidade da superfície usinada. Palavras Chave: qualidade de madeira, processamento mecânico, aplainamento. EFFECT OF THICKNESS OF CUTTING THE QUALITY OF MACHINED SURFACE Eucalyptus saligna and Eucalyptus maculate ABSTRACT: The information on the effect of slice thickness on wood quality of machined surface may limit its workability and use in the manufacture of solid products. The objectives were to evaluate the quality of the machined surface in two cutting thicknesses and compare the wood species of Eucalyptus saligna and Corymbia maculata. Both species have aged 37 years, were 800 x 150 x 20 mm dimensions with boards used and was processed into a planer trowel with rotations of 4000 min -1 and a advancement speed of 9 m*min -1. The quality of the wood surface was evaluated by visual analysis. Moisture analysis and density were also carried out to verify their influence on wood quality machined. The classification of the machined surfaces of E. maculata and E. saligna between the two cutting thicknesses little different from each other. The quality of the machined surface of C. maculata species was more satisfying to the E. saligna. The bulk density between the two species were similar, as the moisture was no difference between species, which may have influenced the quality of the machined surface. Keywords: wood quality, mechanical processing, planing.

2 1. INTRODUÇÃO A cultura do eucalipto desempenha importante papel no setor florestal brasileiro, destacando-se pela elevada quantidade de áreas plantadas no País e sua destinação para usos diversos, como produção de celulose e papel, energia da biomassa, madeira processada, entre outros. Segundo a Indústria Brasileira de Árvores IBÁ (2014) a área plantada de Eucalyptus corresponde cerca de 7,6 milhões de hectares, representando 72% de área plantada no Brasil. Dentre os principais produtos oriundos dessas florestas está aqueles provenientes da usinagem da madeira, destacando-se madeira serrada, vigas, tábuas, compensados, etc., que também podem dar origem a outros produtos como móveis, componentes para móveis, peças estruturais para construção civil. O setor de madeira usinada tem grande importância no mercado florestal brasileiro, sobretudo a produção de compensado e madeira serrada, em que o primeiro destaca-se pela produção de cerca de 2 milhões de m³ anuais, destinados principalmente para o mercado externo, e o segundo destaca-se pela produção de um pouco mais que 9 milhões de m³ anuais, destinados mais de 90% ao consumo interno, ainda destaca-se como um dos principais produtos derivados de florestas plantadas no Brasil a produção de móveis (IBÁ, 2014). Para a produção de móveis se faz necessário as operações de usinagem da madeira. A usinagem da madeira pode ser definida como o processamento mecânico da madeira por meio de um instrumento de corte visando qualidade do produto e segurança do operador (SILVA et al., 2005) As operações de processamento mecânico primário, secundário e terciário da madeira correspondem as condições de usinagem, para um produto com melhor acabamento as condições de usinagem devem ser monitoradas e avaliadas (SILVA et al., 2005). Para obtenção de qualidade satisfatória na superfície da madeira se faz necessária a utilização de espécies e parâmetros de usinagem adequados, pois segundo SILVA et al. (2009), é preciso conhecer a estrutura da madeira e os parâmetros de usinagem para entender as relações que proporcionam os bons resultados em qualidade. No estudo de MARTINS et al. (2013) foi verificado interação entre a qualidade da madeira e parâmetros de usinagem, uma vez que os autores afirmaram que as madeiras de E. microcorys, Corymbia maculata e E. cloeziana podem ser utilizadas para produção de pisos de acordo com resultados obtidos em seus ensaios físico-mecânicos, embora reforçam a necessidade de analisar o comportamento da madeira de eucalipto em função dos parâmetros da usinagem, como velocidades de avanço da madeira e velocidade de corte da ferramenta. Tratando-se de produtos obtidos através do processamento mecânico da madeira, um dos pontos a ser considerado é a questão da qualidade. Segundo BRAGA et al. (2014), a melhora da qualidade da superfície usinada da madeira pode ser obtida através do ajuste correto dos parâmetros de corte, o que contribui também para a redução dos custos com consumo de energia e com a afiação da ferramenta de corte. Na literatura poucos estudos são encontrados sobre a influência da espessura de corte na qualidade da superfície usinagem, o que justifica o presente trabalho. Com base no exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da madeira usinada em diferentes espessuras de corte da madeira de Eucalyptus saligna e Corymbia maculata. 2. MATERIAL E MÉTODOS Espécies de Corymbia maculata e E. saligna foram coletadas aos 37 anos do plantio experimental da Universidade Federal de Lavras, plantadas em espaçamento 3 x 2 m. Foram utilizados 10 corpos de prova com dimensões de 150 x 20 x 800 mm (largura, espessura e comprimento) para cada tratamento, como pode ser visualizado na Figura 1. Realizaram-se cortes periféricos, representando cortes da família Esses cortes foram feitos por meio de uma plaina no Laboratório de Usinagem da Madeira (DCF/UFLA).

3 . 150 mm 20 mm 800 mm Figura 1. Corpo de prova utilizado nos ensaios de usinagem. O aplainamento foi realizado em plaina desempenadeira com cabeçote de 105,0 mm de diâmetro, com três facas. A rotação do eixo porta ferramentas utilizada foi de 4000 min -1. Foi utilizado um alimentador de avanço acoplado ao inversor de frequência para proporcionar velocidade de avanço constante para os corpos de prova. Sendo fixada a velocidade de avanço de 9 m*min -1. Para evitar a influência dos desgastes dos gumes de corte na qualidade dos aplainamentos entre os diferentes tratamentos foi feito sorteio dos corpos de prova, conforme descrito por SILVA et al. (2005). Os movimentos de cortes e avanços foram analisados no sentido discordante, a madeira foi usinada na espessura de corte de 1 e 3 mm para cada espécie. Após o ensaio de aplainamento foi realizada a qualificação por análise visual, segundo ASTM (2011), as notas atribuídas para cada qualidade da superfície de madeira usinada pode ser visualizada a Tabela 1. A fim de diminuir a subjetividade das avaliações, elas foram realizadas por três avaliadores, previamente treinados pelo grupo de pesquisa da Ciência e Tecnologia da Madeira (DCF/UFLA). As notas foram comparadas duas a duas e posteriormente com a nota dos três avaliadores juntos. Desse modo foi possível chegar a um consenso sobre a nota final atribuída a cada corpo de prova. Tabela 1. Qualificação visual conforme ASTM (2011). Nota Qualidade da superfície da madeira usinada Classificação da superfície aplainada 1 Superfície isenta de quaisquer defeitos Excelente (isenta de defeitos) 2 Presença de arrepiamento leve a médio Boa 3 Presença de arrepiamento forte e arrancamento leve Regular 4 Presença de arrepiamento forte e arrancamento leve a médio Ruim

4 5 Presença de arrancamento forte, independente da presença de arrepiamento Muito ruim Foram obtidos das extremidades dos corpos de prova utilizados nos ensaios de usinagem, corpo de prova com dimensões de 150 x 20 x 10 mm (largura, espessura e comprimento) para realização da densidade aparente, como pode ser visualizado na Figura mm 150 mm 20 mm 800 mm Figura 2. Corpo de prova para análise de densidade aparente. Inicialmente as amostras foram pesadas em balança com precisão de 0,01 g, para obtenção da massa. Os volumes das amostras foram obtidos pelo método de deslocamento de massa ou balança hidrostática, com substituição da água pelo mercúrio, sendo obtida a densidade pela relação da massa e volume, conforme o método descrito na NBR (ABNT, 2003). Para a determinação da umidade foram utilizadas as amostras obtidas para a densidade aparente, a umidade foi determinada por meio da diferença de massa antes e após a secagem a 103 ± 2ºC até massa constante em estufa de acordo a norma NBR 7190 (ABNT, 1997). Os dados de umidade e densidade aparente foram submetidos à análise de variância (ANOVA), aplicando-se o teste F em nível de 5% de probabilidade, quando significativo foi empregado o teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 2 pode ser visualizado a qualidade da superfície usinada nas duas espessuras de corte e duas espécies. Sendo possível verificar nenhuma diferença na qualidade da superfície usinada entre as duas espessuras no E. saligna, e pouca variação entre as espessuras na espécie de C. maculata. Nas duas espessuras de corte as peças da madeira de E. saligna foram classificadas, na grande maioria, como muito ruim, no C. maculada 70% das peças usinadas com 1 mm de espessura de corte foram classificadas como muito ruim, na espessura de 3 mm 80% das peças tiveram a mesma classificação. A madeira é classificada com a presença de arrancamento forte, independente da presença de arrepiamento, ou seja, uma superfície de madeira usinada considerada muito ruim.

5 Tabela 2. Classificação da superfície usinada da madeira de E. saligna e C. maculata em duas espessuras de corte. Classificação E. saligna C. maculata 1 mm 3 mm 1 mm 3 mm Excelente Boa Regular Ruim Muito ruim O grau de facilidade em que a madeira é processada é avaliada com base na sua trabalhabilidade e usinabilidade, com objetivo de cortar a madeira e produzir superfície com formas e superfícies desejadas (BURGER e RICHTER, 1991), com base nas notas obtidas para a madeira de Corymbia maculata e E. saligna indicam que possuem baixa trabalhabilidade e usinabilidade, podendo necessitar de outras operações de usinagem para melhorar sua qualidade superficial. Os resultados do presente trabalho foram distintos do DIAS JÚNIOR et al. (2013), os quais obtiveram notas 1 e 2 para a madeira de E. urophylla e Corymbia citriodora, os melhores resultados encontrados por estes autores podem estar atribuídos aos diferentes parâmetros de usinagem, uma vez que aplainaram a madeira com espessura de corte de 1,6 mm, rpm de 2600 e velocidades de avanço de 6, 11, 13 e 24 m.min -1, ressalta-se que os resultados apresentados são as notas médias dessas velocidades de avanço. A boa qualidade da superfície usinada também foi observada por Souza et al. (2009), os quais estudaram as espécies de Eucalyptus camaldulensis aos 10 anos, Eucalyptus urophylla aos 8 anos e Eucalyptus urophylla aos 6 anos, sendo verificado pior desempenho para esta última espécie. Com o aumento da velocidade de avanço a qualidade da usinagem pode ser reduzida e ocasionar maior arrancamento de fibras. Outros fatores a serem considerados para a classificação da qualidade da usinagem é a presença de imperfeições da própria madeira como presença de nó, grã irregular e defeitos causados por intempéries sofridos pela árvore (SILVA et al., 2009) No estudo de SILVA et al. (2009) com Eucalyptus sp., também encontraram maiores percentuais de notas 5 decorrente das maiores velocidades de avanço, sendo estes os resultados mais semelhantes com o presente trabalho. Na Tabela 3 pode-se visualizar a média dos resultados da avaliação visual da superfície usinada do E. saligna e C. maculata. Sendo possível verificar que o C. maculata apresentou melhor superfície que o E. saligna. Tabela 3. Média da Classificação da superfície usinada da madeira de E. saligna e C. maculata. Nota E. saligna C. maculata Excelente 0 1

6 Boa 0 0 Regular 0 1 Ruim 1 1 Muito ruim 9 7 Na Tabela 4 pode ser visualizada a análise de variância da umidade de densidade aparente das espécies Corymbia maculata e E. saligna. Observa-se variação estatística entre a umidade das espécies estudadas e não houve variação estatística entre a densidade das duas espécies. Tabela 4. Resumo da análise de variância da umidade e densidade da madeira de Corymbia maculata e E. saligna. Fator de Variação Grau de Liberdade Umidade Densidade aparente Espécie 1 27,091* 0,026 Resíduo 38 0,982 0,007 Total *Significativo, pelo teste F, a 5% de probabilidade. Ao verificar a Tabela 5 pode-se visualizar os valores de umidade e densidade aparente das espécies Corymbia maculata e E. saligna. Observa-se diferença de apenas 1,65% de umidade entre as espécies, sendo uma baixa variação para inferir que foi este fator que influenciou significativamente na qualidade da superfície usinada entre as duas espécies. Sobretudo, ainda são poucos os estudos que abordam sobre o efeito da umidade na qualidade da superfície usinada. A alta densidade da madeira pode influenciar negativamente na trabalhabilidade e acabamento superficial da madeira (BURGER e RICHTER, 1991). Contudo, com a semelhança da densidade aparente entre as espécies, pode-se inferir que essa propriedade física pouco influenciou na diferença da qualidade da superfície usinada. Tabela 5. Umidade e densidade aparente do Corymbia maculata e E. saligna. Espécie Umidade (%) Densidade aparente (g/cm³) C. maculata 14,81 a 1,00 a E. saligna 13,16 b 1,05 a Mesmas minúsculas em cada coluna não diferem entre si, a 5% de significância pelo teste Tukey.

7 Para obter uma qualidade satisfatória da madeira usinada, SILVA et al. (2005) afirmam que é necessário conhecer os aspectos de usinagem e as características da madeira. Entre as propriedades físicas estudas, foi constatada diferença apenas da umidade entre as duas espécies. Para maior compreensão do efeito da umidade na qualidade da superfície usinada seria interessante realizar estudos com madeira de diferentes classes de umidade. 4. CONCLUSÔES A classificação das superfícies usinadas das madeiras de E. maculata e E. saligna entre as duas espessuras de corte pouco diferiram entre si. A qualidade da superfície usinada da espécie C. maculata foi mais satisfatória ao do E. saligna, uma vez que 90% das peças dessa última espécie foram classificadas como muito ruim. A densidade aparente entre as duas espécies foram semelhantes, podendo inferir que essa propriedade física não influenciou na qualidade da superfície usinada. Já na umidade houve diferença entre as espécies, a qual pode ter influenciado na qualidade da superfície usinada. Com base nos resultados obtidos recomenda-se realizar trabalhos para verificar o efeito da umidade da qualidade da superfície usinada. 5. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo auxílio na realização do trabalho. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS - ASTM. ASTM : standard test methods for conducting machining tests of wood and wood-base panel materials. Philaldelphia. p , ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de Estruturas de Madeira. Rio de Janeiro; ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR 11941: Madeira Determinação da densidade básica. Rio de Janeiro: p. BRAGA, P. P. C.; SILVA, J. R. M.; NÉRI, A. C. Qualidade da superfície de madeira de Coffea arábica. Cerne, v. 20, n. 1, p , BURGER, L. M; RICHTER, H. G. Anatomia da madeira. 3. ed. São Paulo: Nobel, p. DIAS JUNIOR, A. F.; SANTOS, P. V.; PACE, J. H. C.; CARVALHO, A. M.; LATORRACA, J. V. F. Caracterização da madeira de quatro espécies florestais para uso em movelaria. Ciência da Madeira (Braz. J. Wood Sci.), Pelotas, v. 04, n.01, p , INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES - ÍBA. Anuário estatístico 2014: ano base Brasília, 2014, 100 p. MARTINS, M.; SILVA, J. R. M.; LIMA, J. T.; GONÇALVES, M. T. T.; FILIPE, A. P. Simulação em uso dos pisos de madeira de Eucalyptus sp. e Corymbia maculata. Cerne, Lavras, v. 19, n. 1, p , SILVA, J. C. et al.. Influência da idade e da posição radial na flexão estática da madeira de Eucalyptus grandis Hill ex. Maiden. Revista Árvore, v.29, n.5, p , 2005.

8 SILVA, J. R. M; MARTINS, M.; OLIVEIRA, G. M. V.; BRAGA, P. P. B. Parâmetros de qualidade da usinagem para determinação dos diferentes usos da madeira de Eucalyptus. Cerne, Lavras, v. 15, n. 1, p , SOUZA, M. O. A.; SILVA, J. C.; LUCIA, R. M. D.; EVANGELISTA, W. V. Avaliação da madeira de Eucalyptus camaldulensis e Eucalyptus urophylla em ensaios de usinagem, visando à produção moveleira. Revista Árvore, Viçosa, v. 33, n. 4, p , NOTA DE RESPONSABILIDADE Os autores são os únicos responsáveis pelo que está contido neste trabalho.