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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE UNIÃO DA VITÓRIA - UNIUV

CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL DA MADEIRA

JULIANA CHASS ISOTON

PAINEIS RECONSTITUÍDO DE MADEIRA SÓLIDA

COMPARATIVO DE PRODUTOS PARA

USO EM IMPLEMENTOS RODOVIÁRIOS

UNIÃO DA VITÓRIA – PR

2011





Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito final para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Industrial da Madeira, pelo Centro Universitário de União da Vitória – UNIUV. Orientador: Prof. Dr. Roberto Pedro Bom

UNIÃO DA VITÓRIA

2011





Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito final para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia Industrial da Madeira, pelo Centro Universitário de União da Vitória – UNIUV. Orientador: Prof. Dr. Roberto Pedro Bom

Dedico este trabalho a minha mãe e a

meu pai pelo incentivo pela ajuda

financeira, que foram responsáveis pela

minha educação e sem eles nada disso

teria se concretizado.

Aos meus amigos, que tornaram a difícil

vida acadêmica, mais divertida e também

aos meus professores pelo conhecimento

e colaboração na minha formação.

“Faça o que for necessário para ser feliz.

Mas não se esqueça de que a felicidade é

um sentimento simples. Você pode

encontrá-la e deixá-la ir embora por não

perceber sua simplicidade”.

Mário Quintana

RESUMO

Os painéis de madeira são estruturas fabricadas a partir do principio de laminação cruzada, onde as lâminas são sobrepostas em números impares de camadas, com direção à grã perpendicular entre as camadas adjacentes. Substituem a madeira maciça em diferentes usos, como na fabricação de moveis e pisos. No presente estudo, foi confrontado o resultado de testes entre dois tipos de painéis, com relação à qualidade, resistência e comparado os custos de comercialização dos produtos. Os resultados obtidos têm função de facilitar e auxiliar a Empresa Somapar – Sociedade Paranaense Madeireira Ltda. melhorias no atendimento e apresentação do produto requerido pelos clientes. Visando a melhor satisfação dos clientes, procurando atender a demanda de mercado dirigido a pisos e assoalhos, dentro do setor de implementos rodoviários. Os resultados obtidos pelos testes de laboratório indicam que as diferenças de resistência e durabilidade entre o painel 001 e o painel 002 se apresentam com uma diferença próxima de 10%. Palavras-chave: Painéis de madeira, qualidade, resistência, custos, comparativo.

ABSTRACT

The wood panels are structures manufactured from cross lamination principle, where the blades are overlapped in odd numbers of layers, with the perpendicular grã direction in between adjacent layers. The panels replace the solid wood in served uses, such as furniture and floor manufacture. This study, will be compared the result tests between two kinds of panels, related quality, and resistence, compared the costs of the product business. The results to get, have a function for to facility and to assist the Empresa Somapar Sociedade Paranaense Madeireira Ltda, in the improvements of serve and presentation product asked by client aimed the best satisfaction of them, for to deal in toward the floors and wooden floors, within rood sector. The results obtained by laboratory tests indicate that differences in strength and durability of the panel 001 and panel 002 are presented with a difference close to 10%. Keywords: Wood panels, quality, strength, costs, comparative.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Complexo fabril da empresa Somapar – 1983 ......................................... 15

Figura 2 – Complexo fabril da empresa Somapar – 2009 ......................................... 15

Figura 3 – Produto Somapar 01 ................................................................................ 18







Figura 10 – Produto Somapar 08 .............................................................................. 21

Figura 11 – Produto Somapar 09 .............................................................................. 22

Figura 12 – Layout da Empresa ................................................................................ 26

Figura 13 – Fluxograma do processo produtivo ........................................................ 26

Figura 14 – Produção e consumo do compensado no Brasil (1995-2004) ................ 29

Figura 15 – Evolução histórica da produção e consumo do compensado (1997-2007)

.................................................................................................................................. 30

Figura 16 – Circular esquadrejadeira ........................................................................ 34

Figura 17 – Paquímetro ............................................................................................. 34

Figura 18 – Balança eletrônica .................................................................................. 35

Figura 19 – Máquina universal de ensaios ................................................................ 35

Gráfico 1 – Comparação da densidade básica.......................................................... 39

Gráfico 2 – Módulo de ruptura paralela ..................................................................... 41

Gráfico 3 – Módulo de ruptura perpendicular ............................................................ 42

Gráfico 4 – Módulo de elasticidade perpendicular ..................................................... 43

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Dados do ensaio de densidade básica do painel 001 ............................. 38

Tabela 2 – Dados do ensaio de densidade básica do painel 002 ............................. 38

Tabela 3 – Média da densidade básica ..................................................................... 39

Tabela 4 – Dados do ensaio de flexão paralela do painel 001 .................................. 40

Tabela 5 – Dados do ensaio de flexão paralela do painel 002 .................................. 40

Tabela 6 – Média dos valores do módulo de ruptura e módulo de elasticidade ........ 40

Tabela 7 – Dados do ensaio de flexão perpendicular do painel 001 ......................... 41

Tabela 8 – Dados do ensaio de flexão perpendicular do painel 002 ......................... 42

Tabela 9 – Média dos valores do módulo de ruptura e módulo de elasticidade ........ 42

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABIMCI - Associação Brasileira da Indústria de Madeira Processada Mecanicamente

B - Comprimento

CE MARKING - Certificado de qualidade da Confederação Européia

cm - Centímetros

CP - Corpo de prova

E - Espessura

Fm - Flexão máxima

gr - Gramas

H - Largura

Kgf - Quilogramas força.

m - Metros

mm - Milímetros

MOR - Módulo de ruptura

MOE - Módulo de elasticidade

PNQM - Programa Nacional da Qualidade da Madeira

s - Tempo

WBP - Wheather and boil proof

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 13

1.1 JUSTIFICATIVA .................................................................................................. 14

1.2 OBJETIVOS ........................................................................................................ 14

1.2.1 Objetivo geral ................................................................................................... 14

1.2.2 Objetivo específico ........................................................................................... 14

2 DESENVOLVIMENTO ........................................................................................... 15

2. HISTÓRICO DA EMPRESA SOMAPAR ............................................................... 15

2.1 ATIVIDADE ECONÔMICA .................................................................................. 16

2.1.1 RESPONSABILIDADE SOCIAL ....................................................................... 16

2.1.2 ORGANOGRAMA ............................................................................................ 17

2.1.3 PRODUTOS FABRICADOS PELA EMPRESA SOMAPAR ............................. 17

2.1.4 LAYOUT ........................................................................................................... 22

2.1.5 CONTROLE DE QUALIDADE .......................................................................... 23

2.1.6 Parâmetro da qualidade ................................................................................... 24

2.1.7 O PROCESSO PRODUTIVO DA SOMAPAR .................................................. 25

2.1.7.1 Fluxograma de produção de compensado de madeira ................................. 25

2.1.7.2 Tecnologia adotada ....................................................................................... 25

3 REFERENCIAL TEÓRICO ..................................................................................... 27

3.1 PAINÉIS DE MADEIRA ....................................................................................... 27

3.1.1 História dos painéis de madeira ....................................................................... 27

3.1.2 Produção de painéis de madeira no Brasil ....................................................... 29

3.2 PROPRIEDADES DA MADEIRA ......................................................................... 30

3.2.1 Propriedades físicas ......................................................................................... 31

3.2.2 Propriedades mecânicas .................................................................................. 31

3.3 CUSTOS ............................................................................................................. 32

4 MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................................... 33

4.1 MATERIAIS ......................................................................................................... 33

4.1.1 Local de estudo ................................................................................................ 33

4.1.2 Ensaios ............................................................................................................. 36

4.1.2.1 Testes físicos ................................................................................................ 36

4.1.2.1.1 Teste de densidade .................................................................................... 36

4.1.2.2 Testes mecânicos ......................................................................................... 37

4.1.2.2.1 Flexão ......................................................................................................... 37

5 RESULTADOS OBTIDOS ..................................................................................... 38

5.1 TESTE DE DENSIDADE ..................................................................................... 38

5.2 TESTE DE FLEXÃO ............................................................................................ 39

5.2.1 Teste de flexão paralela ................................................................................... 39

5.2.2 Teste de flexão perpendicular .......................................................................... 41

6 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 44

7 REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 46

APÊNDICE A – Relatório e autenticação de horas extracurriculares ................. 48

APÊNDICE B – Declaração de estágio .................................................................. 49

APÊNDICE C – Termo de compromisso – Confirmação do orientador .............. 50

13

1 INTRODUÇÃO

A maior parte de toda a carga transportada pelo Brasil é feita pelo modal

rodoviário, responsável por movimentar certa de 60% de todas as mercadorias,

independente do tipo ou origem. Esse volume de carga circulando em um país de

dimensões como o Brasil, é movimentado em implementos rodoviários (cargas seca,

contêineres, entre outros) que acomodam os produtos fracionados como cargas

transportadas pelos caminhões.

Nos últimos cinco anos vêm acontecendo mudanças tecnológicas no setor de

implementos rodoviários e com isso a uma tendência de diversidade de produtos e

melhor aplicabilidade deles nas operações de movimentação de carga.

As empresas buscam produtos que possibilitem a maximização da carga por

veículo. Estes necessitam de estruturas que garantam a segurança dos produtos,

principalmente como é o caso dos assoalhos das carrocerias onde são utilizados

painéis de madeira, sendo que atualmente, é o produto que apresenta a maior

relação custo beneficio. Suas características garantem a alta durabilidade e

resistência mecânica do produto, geram segurança e qualidade na carga

transportada.

Para atender as grandes exigências do mercado as empresas estão

direcionando uma maior atenção à tecnologia, redução de custos e principalmente, a

qualidade do produto final. Pois estas diferenciações fazem com que os

consumidores se tornem fieis ao produto. Com isso é necessário desenvolver

projetos e estudos para assim atender a demanda do mercado.

14

1.1 JUSTIFICATIVA

O mercado de painéis de madeira vem passando por constantes mudanças

diante das exigências de seus clientes, devido a este fato se faz necessário à busca

por produtos de qualidade e com diferencial competitivo, deste modo é de suma

importância que as empresas que produzem este tipo de produto desenvolvam

estudos sobre as particularidades deles.

O presente trabalho tem o ensejo de comparar painéis de madeira de pinus

com painéis construídos com madeira de eucalipto, visando demonstrar os índices

de resistência existentes entre eles e seus respectivos custos, deste modo almeja-se

transformar este breve estudo em uma ferramenta para tomada de decisões.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo geral

Realizar um comparativo entre a resistência mecânica de painéis de madeira,

confeccionados com madeiras Pinus elliottii e Eucalyptus grandis, visualizando o

comparativo de custos em relação à resistência.

1.2.2 Objetivo específico

• Realizar testes de resistência mecânica em painéis de compensado

confeccionados com Pinus elliottii e Eucalyptus grandis.

• Verificar o valor de venda de cada produto e analisar o custo-benefício de

cada um em função dos testes de resistência mecânica.

15

2 DESENVOLVIMENTO

2. HISTÓRICO DA EMPRESA SOMAPAR

A empresa Somapar – Sociedade Madeireira Paranaense Ltda atua no ramo

madeireiro há mais de 50 anos. Iniciou suas atividades em 1944, com a extração e

beneficiamento de pinheiro araucária, conífera nativa da região que era encontrada

em abundância, assim permaneceu por quase 40 anos.

Iniciou a produção de compensados no ano de 1972 e, a partir de 1983, a

cisão do grupo Serrarias Irmão Fernandes S/A com uma nova fábrica de

compensados, denominada Sociedade Madeireira Paranaense Ltda, ficando sob a

diretoria dos senhores Paulo Cavalcanti Neto, Nilo Boni Júnior e Julio Cesar Boni.

Figura 1 – Complexo fabril da empresa Somapar – 1983. Fonte: Somapar, 2011.

16

Figura 2 – Complexo fabril da empresa Somapar – 2009. Fonte: Somapar, 2011.

2.1 ATIVIDADE ECONÔMICA

A Somapar é uma Indústria Madeireira. Comercializa seus produtos nos

mercados interno e externo para mais de 20 países como EUA, Inglaterra, Irlanda,

Bélgica, Alemanha, Argentina, Holanda, Itália e Espanha.

Hoje a empresa conta com pouco mais de 150 colaboradores em seu quadro

funcional ativo, e está classificada como uma empresa de médio porte.

2.1.1 RESPONSABILIDADE SOCIAL

Voltada para o futuro e preocupada com a responsabilidade ambiental, a

reserva florestal é explorada racional e seletivamente e sua matéria-prima é extraída

do programa de reflorestamento e manejo sustentável.

Procurando a auto-suficiência em matéria prima, a empresa executa rígido

programa de reflorestamento, através de técnicas modernas e sementes

selecionadas, sendo 100 hs/ ano com Pinus elliottii e Pinus taeda, com em tornar-se

auto-sustentável em relação a esta matéria-prima.

Sua missão é fabricar um produto de qualidade, satisfazendo aos seus

clientes, obtendo maior produtividade e lucro através da satisfação de seus

colaboradores.

17

Reconhecida por oferecer qualidade de vida aos seus colaboradores e

dependentes, obteve pela segunda vez o Prêmio Sesi de Qualidade no Trabalho, na

categoria de empresa de médio porte, na região dos Campos Gerais.

Diante da necessidade de sobreviver num mercado altamente competitivo, de

diminuir custos e eliminar desperdícios, investir, inovar, de se organizar com

flexibilidade, valorizar seus recursos humanos, acompanhar o rápido progresso da

humanidade e mudança de paradigmas, a empresa optou por mudar a sua cultura,

redefinindo os seus objetivos, criando uma nova visão de futuro, investindo e

apostando alto na profissionalização efetiva de todas as áreas da empresa através

de cursos e treinamentos.

2.1.2 ORGANOGRAMA

Abaixo, o organograma interno da empresa Somapar onde sua estrutura está

representada.

18

2.1.3 PRODUTOS FABRICADOS PELA EMPRESA SOMAPAR

A Somapar tem, em sua linha de produção, uma diversificação de produtos a

fim de atender seus clientes, tais como:

• SOMAPAR 01: compensado naval (colagem fenólica WBP), revestido com

filme fenólico, tendo uma face anti-derrapante com 220gr/m² mais uma face

lisa com 120gr/m². Tem aplicação em pisos de palcos para shows,

arquibancadas e passarelas.

Figura 3 – Produto Somapar 01. Fonte: Somapar, 2011.

• SOMAPAR 02: compensado naval (colagem fenólica WBP), tratado em usina

de autoclave contra os agentes biodegradadores da madeira. Tem aplicação

como piso e revestimento de para ônibus, trens, furgões entre outros.

19


• SOMAPAR 03: compensado naval (colagem fenólica WBP), plastificado

através do processo de impregnação (cura á quente) direto nas fibras da

madeira com a aplicação de 220gr/m² de resina líquida na cor preta. É

utilizado em máquinas (vibro-prensas) de fabricação de blocos, pavers e pisos

de concreto.


• SOMAPAR 04: compensado naval (colagem fenólica WBP), plastificado com

filme fenólico com gramaturas de 120 ou 160gr/m². É utilizado em fôrmas de

20

madeira para concreto armado aparente, e na confecção de fôrmas para

lajes, pilares e vigas.


• SOMAPAR 05: compensado naval (colagem fenólica WBP) de amescla para

a carpintaria em geral, tem aplicação pisos, revestimentos e divisórias de

casas e alojamentos, base para móveis, portas, estofados e revestimentos

automotivos, náuticos entre outros.


21

• SOMAPAR 06: compensado naval (colagem fenólica WBP), com aplicação na

face e contra-face de compostos químicos líquidos obtidos através de

polimerização entre um fenol e um aldeído. Tem aplicações em tampas,

revestimentos e pisos para implementos rodoviários: basculantes, carretas,

carrocerias, furgões entre outros.


• SOMAPAR 07: compensado naval (colagem fenólica WBP) com alta

resistência para a indústria de transportes. Tem aplicações como piso e

revestimentos de ônibus, trens, metros, reboques, é utilizado como parede,

forros e assoalhos de casas e mezaninos.


22

• SOMAPAR 08: compensado naval (colagem fenólica WBP) revestido com

filme fenólico tendo uma face anti-derrapante com 320gr/m² mais uma face

lisa com 120gr/m², e pode ser produzido com as duas faces lisas. Tem

aplicações em pisos para passarelas, decks em geral, prateleiras,

armazenagem de materiais, mezaninos entre outros.


• SOMAPAR 09: compensado naval (colagem fenólica WBP) que possui alta

resistência a umidade, revestido com filme fenólico 120gr/m² na cor marrom

sendo uma face lisa e a outra texturizada (antiderrapante) ou as duas fases

lisas. Tem aplicação em tampas laterais e pisos para implementos

rodoviários, e é indicado para indústria náutica.

23


2.1.4 LAYOUT

Na figura 12 observa-se o layout do complexo fabril da empresa Somapar

dividido por seus setores.

24

Figura 12 – O layout da empresa. Fonte: Somapar, 2011.

2.1.5 CONTROLE DE QUALIDADE

Em 1º de agosto de 2003 a Somapar foi certificada pelo PNQM (Programa

Nacional de Qualidade da Madeira) e em março de 2005 conseguiu o certificado CE

Marking (Certificado Exigido pela União Européia), comprovando ainda mais a

qualidade de seus produtos.

O responsável pela qualidade deve:

• Garantir a implementação e manutenção do Sistema da Qualidade, de acordo

com os Procedimentos estabelecidos;

• Relatar à Diretoria o desempenho do Sistema da Qualidade;

• Elaborar e aprovar os Procedimentos da Qualidade, as Instruções de

Trabalho e demais documentos necessários;

• Revisar, quando necessário os Procedimentos da Qualidade, as Instruções de

Trabalho e demais documentos;

25

• Distribuir os Procedimentos da Qualidade, as Instruções de Trabalho e

demais documentos de acordo com as áreas de utilização;

• Guardar e manter todos os Documentos da Qualidade;

• Executar auditorias internas de qualidade;

• Tomar decisões em casos de não conformidade detectada durante o

processo de produção.

Os inspetores da qualidade devem:

• Verificar se os controles são efetuados de acordo com os Procedimentos da

Qualidade e Instruções de Trabalho aplicáveis;

• Executar os controles requeridos nos Procedimentos da Qualidade e nas

Instruções de Trabalho;

• Registrar os resultados obtidos;

• Identificar a situação de inspeção do produto ou lote;

• Comunicar o Responsável pela Qualidade quando detectada qualquer não

conformidade durante o processo de produção;

• Identificar e segregar os produtos não conformes.

2.1.6 Parâmetro da qualidade

Os parâmetros são métodos que o PNQM, através de reuniões com todas as

empresas participantes do programa, decidiu seguir para formar um padrão nacional

de como fazer o painel de compensado.

Toda empresa deve seguir para que o compensado tenha sempre a mesma

qualidade. Exemplo: As chapas de compensado não poderão variar mais que 01 mm

da espessura fabricada (uma chapa de 18 mm não pode ser maior que 19 mm ou

menor que 17 mm) se sair desse limite a chapa terá que ser desclassificada, ou

denominada, “Não Conforme”.

26

2.1.7 O PROCESSO PRODUTIVO DA SOMAPAR

Sua capacidade produtiva é de 36.000 m³/ano de madeira compensada. Seus

principais fornecedores de lâminas de madeira tropical situam-se à

aproximadamente 3000 Km de distância nos estados do Amazonas, Mato Grosso,

Mato Grosso do Sul, Rondônia, Roraima, Pará.

2.1.7.1 Fluxograma de produção de compensado de madeira

O processo de fabricação do compensado envolve duas etapas distintas:

• A fabricação de lâminas de madeira através de um torno;

• A elaboração do painel compensado através da montagem, colagem e

prensagem destas lâminas. Devido ao fato do boletim anterior ter abrangido o

processo de produção de lâminas de madeira, neste informativo serão

abordadas apenas informações relacionadas ao Fluxograma de Produção de

Compensado de Madeira, considerando lâminas secas disponíveis no

mercado.

2.1.7.2Tecnologia adotada

O fluxo do processo produtivo de uma fábrica de compensados é

relativamente simples e envolve as seguintes atividades:

I. Juntadeira de miolo;

II. Montagem do compensado;

III. Pré-prensagem;

IV. Prensagem;

V. Pré-classificação;

VI. Esquadrejamento;

VII. Lixamento;

27

VIII. Classificação;

IX. Armazenamento, embalagem e expedição.

Abaixo a Figura 13, mostra o fluxograma do processo produtivo da empresa,

divido em processos, estoque e processos de apoio.

Figura 13 – Fluxograma do processo produtivo. Fonte: MQ-005 Somapar, 2011.

28

3 REFERENCIAL TEÓRICO

3.1 PAINÉIS DE MADEIRA

O painel de madeira é produzido por números impar de lâminas de madeira,

perfeitamente ligadas entre si através de um adesivo, de tal maneira que a direção

das fibras das lâminas adjacentes forma um ângulo reto (IWAKIRI, 2005). Para

Mendes (1996) citado por Iwakiri (2005) define o painel de madeira como conjunto

de folha de madeira (lâminas) arranjado, de modo que o sentido das fibras de uma

lâmina seja posicionado no sentido perpendicular aos das lâminas adjacentes, e

colados sob- efeitos de pressão e temperatura.

“A madeira compensada é formada pela colagem de três ou mais lâminas,

alternando-se as direções das fibras em ângulo reto. Os compensados podem ser

três, cinco ou mais lâminas, sempre em número ímpar” (PFEIL; PFEIL, 2003, p.12).

A fabricação dos painéis de madeira é baseada no principio da laminação

cruzada na qual as lâminas são sobrepostas em números impares de camadas, com

direção à grã perpendicular entre as camadas adjacentes, para maior equilíbrio

estrutural através de uma construção balanceada. Quando as lâminas são coladas

obedecendo à laminação cruzada, resulta em produtos com maior estabilidade

dimensional e melhor distribuição de resistências nos sentido, longitudinais e

transversal. (IWAKIRI, 2005)

3.1.1 História dos painéis de madeira

A indústria de painéis de madeira no Brasil surgiu na década de trinta, com a

instalação das empresas no sul do país tendo como principal matéria-prima o pinho

mais conhecida por Pinheiro do Paraná. Com a expansão da agricultura e a

derrubada excessiva e extração da madeira as empresas da região sul começaram

29

a migrar para o norte do país em busca de madeiras tropicais como fonte de

matéria-prima (IWAKIRI; PRATA, 2008).

A partir da década de 80, com a maturação das florestas plantadas, as indústrias de base florestal no Brasil passaram por um processo de transformação em termos de matéria-prima, produtos e processos produtivos. A base da matéria-prima madeira que era quase que totalmente oriunda de florestas nativas passou a ser substituídas pelas florestas plantadas de rápido crescimento, especialmente a de pinus e eucalipto. As espécies do gênero Pinus (taeda e elliottii) foram as primeiras a serem utilizadas para substituição de madeiras nativas para fabricação de produtos sólidos e reconstituídos, face às suas características tecnológicas e disponibilidade (IWAKIRI; PRATA, 2008, p.83)

O painel de madeira é um painel de qualidade superior, tem vantagens como

a alta estabilidade, pode ser produzida em várias dimensões grandes, ser estrutural,

ser utilizado com água e tem fácil uso para diversos manuseios, um produto com

estas especificações possui um custo de produção relevado pela alta qualidade da

matéria-prima, é produzido a partir de lâminas de madeiras onde é necessário toras

de qualidade superior e, portanto mais caras. (TOMASELLI; SCHEFFER, 1999).

No início dos anos 90 houve uma acentuada redução no consumo de todos os painéis de madeira. Isto deve-se, em parte, à crise na economia norte-americana do início desta década, que refletiu-se também na Europa. De qualquer forma, é importante, observar que no período de crise o painel menos afetado foi o compensado. Após um período de queda a produção total de compensados voltou a crescer. De 1991 a 1998 a produção mundial de compensado cresceu 26%, um valor bem acima do consumo médio para produtos de madeira. (TOMASELLI; SCHEFFER, 1999, p.10)

Atualmente existem 200 indústrias produtoras de painéis de madeira no

Brasil, sendo que as empresas que utilizam o pinus como matéria-prima estão

obtendo maior espaço no mercado. Estima-se que 60% do painel de madeira é

produzido com madeira folhosa, e os outros 40% com madeira plantada que é

principalmente com a espécie de pinus, incluindo o tipo “combi” com a capa de

madeira tropical e o miolo de madeira pinus (ABIMCI, 2003).

3.1.2 Produção de painéis de madeira no Brasil

30

A produção de painéis de madeira tem crescido de forma acentuada desde a

última década, alcançando um volume recorde de 3,8 milhões de m³ em 2004, este

crescimento esta associado a o bom desempenho das exportações. Até meados de

90 predominava a produção de compensado tropical, após a crise asiática de 1997

os painéis de madeira ocuparam posição de destaque contribuindo com 2/3 da

produção nacional. Em 2004, a produção de compensado tropical atingiu 1,4

milhões de m³, enquanto que a produção do compensado de pinus atingiu a uma

média de 2,4 milhões de m³. (ABIMCI, 2004).

Na Figura 14, mostram-se os níveis de crescimento da produção e consumo

do compensado tropical e de pinus do ano de 1995 até 2004.

Figura 14 – Produção e consumo do compensado no Brasil (1995-2004). Fonte: Banco de Dados STCP, 2011.

O mercado nacional de painéis de madeira apresentou grande variação nos

últimos anos, em 1997 o consumo representava 78% da produção, e em 2006

somente cerca de 30% da produção foi consumida. Apresentou uma leve queda de

3,5% de 2005 para 2006 embora os níveis de consumo deste produto no mercado

interno tenham aumentado, é possível relatar que desde 2004 os níveis de produção

dos painéis de madeira encontram-se estagnadas, apenas houve acréscimo nos

níveis de consumo do produto. (ABIMCI, 2007)

Na Figura 15, observa-se a evolução histórica da produção e consumo do

compensado tropical e de pinus desde o ano de 1997 até 2007.

31

Figura 15 – Evolução histórica da produção e consumo do compensado (1997-2007). Fonte: ABRAF e Banco de Dados STCP, 2007.

A produção dos painéis esta em um bom momento e a previsão é de que esta

fase positiva continue nos próximos anos, alguns fatores estão influenciando

positivamente este setor, a uma previsão para 2010 um aumento de 66% da

produção dos painéis em relação à capacidade atual, que é de 6,0 milhões de m³ e

deve passar para 10 milhões de m³ anuais. (ABIPA, 2010)

3.2 PROPRIEDADES DA MADEIRA

O conhecimento das propriedades da madeira é importante para sua melhor

utilização, elas variam em função de cada espécie, podendo existir variações ainda

32

entre uma mesma espécie afetada por fatores genéticos, ambientais ou pelo seu

próprio manejo. (SERPA; VITAL, 2004)

3.2.1 Propriedades físicas

Devido a orientação das células a madeira é um material anisotrópico,

apresentam três direções principais longitudinal, radial e tangencial, as diferenças

de propriedades entre as direções radial e tangencial raramente tem importância

prática, basta somente diferenciar as propriedades na direção das fibras principais

(direção longitudinal) e na direção perpendicular ás mesmas fibras. (SFEIL; SFEIL,

2003).

As propriedades físicas da madeira mais importantes em termos da colagem

da madeira são a densidade e conteúdo de umidade estas propriedades afetam de

forma distintas a mobilidade do adesivo e tensões na linha da cola. (IWAKIRI, 2005).

A densidade tem influencia significativa tanto nas propriedades da madeira

como no processo produtivo, painéis produzidos com madeira de baixa densidade

têm maior resistência à flexão, a tração superficial e a o maior modulo de

elasticidade. Enquanto as madeiras com maior densidade apresentam menor

estabilidade dimensional. (MOLESMI, 1974).

3.2.2 Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas da madeira apresentam uma grande variabilidade

em virtude, sobretudo, das estruturas não homogêneas, da presença de defeitos, do

grau de umidade e das condições de ensaios. (PORTAL DA MADEIRA, 2009)

As propriedades mecânicas das espécies de madeira são determinadas por

ensaios realizados em amostras sem defeitos, para a caracterização completa da

madeira e para seus determinados usos finais. Dos ensaios padronizados obtêm-se

as resistências características de cada peça que variam ainda com fatores como o

33

teor de umidade, tempo de duração de carga e ocorrência de defeitos. (PFEIL;

PFEIL, 2003)

3.3 CUSTOS

Desde o inicio da década de 90 grandes alterações nas características dos

negócios, como o processo de globalização vem alterando gradativamente as

condições de competitividade do mercado vêm se elevando-nos diversos setores da

atividade econômica, acentua ainda mais a necessidade de gestão de custos.

(SILVA, 2000)

As considerações sobre custos confundem-se com o inicio da civilização humana, a partir do principio de que a subsistência humana depende da satisfação das suas necessidades e essas dependem, por sua vez, do consumo de bens, previamente produzidos e distribuídos. Assim, o sistema do consumo de produção e consumo de bens são passiveis de distribuição no mercado. Estes elementos podem ser traduzidos em ações e que toda a ação representa um custo associado ao consumo de valores na obtenção de um bem. Algumas definições de custo podem ser descritas da seguinte forma: são as avaliações em bases monetárias de todos os bens consumidos por uma empresa na produção de bens industriais; é todo sacrifício feito para produzir um determinado bem, desde que seja possível atribuir um valor monetário a esse bem. (CENI, 2003, p.24).

Segundo Leone (2000, p. 54), a definição de custo “o consumo de um fator de

produção medindo em termos monetários para a obtenção de um produto, de um

serviço ou de uma atividade que poderá ou não gerar renda”.

Custo é o gasto relativo ao bem ou serviço utilizado na produção de bens e serviços, ou seja, é o gasto efetuado na área fabril (produção) da organização. Como exemplo de custo pode citar a matéria-prima utilizada o processo produtivo, a mão-de-obra utilizada na área fabril, a energia elétrica consumida na área fabril e todos os outros gastos efetuados na área fabril. (GUIMARÃES NETO, 2008, p.9)

Para Martins (2000, p. 52) custo é um gasto relativo ao bem ou serviço utilizado na produção de outros bens e serviços, o custo é também um gasto, no momento da utilização dos fatores de produção (bens e serviços) para a fabricação de um produto ou execução de um serviço.

34

4 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 MATERIAIS

Os materiais utilizados para a realização dos testes foram dois painéis de

madeira com 1,22 metros largura e 2,50 metros comprimento. Um dos painéis foi

produzido com 2 camadas de 2,0 mm cada como capa e contra capa de Eucalyptus

grandis e 8 camadas de 2,2 mm cada e mais 5 camadas de 2,4 mm cada, de Pinus

elliottii (denominado painel 001) e a outra, composta somente de Pinus elliottii com 2

camadas de 1,5 mm cada, 5 camadas de 3,3 mm cada e 4 camadas de 3,2 mm

cada (denominado painel 002). Os painéis foram produzidos seguindo o mesmo

padrão de qualidade e sistema de produção.

Para os testes foram obtidos corpos de prova conforme as medidas e

dimensões estabelecidas pela norma EN 323.

4.1.1 Local de estudo

Os ensaios de resistência dos painéis de compensado foram realizados no

Laboratório da Qualidade da empresa Somapar, localizada á BR 476 km 01, n° 980

– Bairro São Joaquim na cidade de União da Vitória – PR.

Para a realização do desdobro do painel foram utilizados os seguintes

equipamentos: luva de rapas, protetor auricular, óculos de proteção, circular

esquadrejadeira (Figura 16), paquímetro (Figura 17). O desdobro das chapas foi

orientado de acordo com a norma, que demonstra como devem ser realizados os

cortes.

35

Figura 16 – Circular esquadrejadeira. Fonte: da autora, 2011.

Figura 17 – Paquímetro. Fonte: http://www.gauchafornituras.com.br/php/index.php?t=detalhe&produto=371, 2011.

Para a realização das medições dos corpos de prova foram utilizados os

seguintes equipamentos: paquímetro, trena e lápis cópia, balança eletrônica (Figura

18).

O teste mecânico de flexão foi realizado em uma Máquina Universal de

Ensaios, EMIC (Figura 19).

36

Figura 18 – Balança eletrônica. Fonte: da autora, 2011.

Figura 19 – Máquina universal de ensaios. Fonte: da autora, 2011.

37

4.1.2 Ensaios

Os testes realizados nos painéis 001 e 002 serão classificados em testes

físicos e mecânicos.

4.1.2.1 Testes físicos

Os testes físicos foram realizados após a exposição dos corpos de prova a

condições que viabilizem ensaios onde se pretendem chegar a valores de equilíbrio

sendo 60% UR e 20°C.

4.1.2.1.1 Teste de densidade

A densidade básica foi determinada pela relação entre peso seco dos corpos

de prova e o volume úmido.

Já confeccionados os corpos de prova foram pesados, medidos e anotados

seus respectivos numerais. Para a realização das medições foram necessários um

paquímetro, e um lápis permanente. As medidas de tolerância de cada dimensão

estabelecida pela EN 323 são:

• Largura: 50 ± 1 mm

• Comprimento: 65 ± 1 mm

A quantidade total foi de 6 corpos de prova por painel, totalizando 12 corpos

de prova para os dois painéis de estudo.

Realizado os procedimentos anteriores, os corpos de prova foram levados a

uma câmara climática (figura 22), e permaneceu a uma temperatura de 20°C ± 2°C,

e a uma umidade de 65% ± 5% UR. Em seguida foi realizadas pesagens nos corpos

de prova a cada 24 horas para manter um equilíbrio, onde a variação do peso não

ultrapassasse 0,01 gramas de um peso para o outro. A seguir a expressão para

determinar a densidade básica:

38

Db = Ps / Vu (g.cm-3)

Onde:

Db= densidade básica (g.cm-3)

Ps = peso do corpo de prova seco em estufa a 20 °C ± 2°C (g)

Vu = volume do corpo de prova em estado saturado (cm3)

4.1.2.2 Testes mecânicos

Para a realização dos testes mecânicos, foi utilizado a maquina universal de

ensaios e seus aparatos necessários para a realização dos testes, normalmente

utilizam-se a célula de carga de 2000 kg.

4.1.2.2.1 Flexão

Os testes de flexão estática tiveram por finalidade avaliar a resistência

(Módulo de Ruptura – MOR) a flexão e rigidez (Módulo de Elasticidade – MOE) dos

painéis de compensado e tais propriedades são as de maior importância no uso

construtivo e estrutural do painel.

Identificados os corpos de prova reservados para este teste, foram medidos,

pesados e marcados novamente. O número total de corpos de prova por painel é de

12, totalizando 24 corpos de prova das duas chapas em estudo, terminada a

medição e marcação, os corpos de prova foram para câmara climática.

A segunda pesagem foi feita 4 dias após a primeira, as demais seguiram um

intervalo de 24 horas, até atingirem o equilíbrio, ou seja variando menos de 0,01

gramas em 24 horas, após sua estabilização os corpos de prova estão prontos para

a realização dos testes mecânicos

39

5 RESULTADOS OBTIDOS

A seguir serão expostos os resultados obtidos nos testes, buscando uma

comparação entre os resultados de cada painel.

5.1 TESTE DE DENSIDADE

As Tabelas 1 e 2 apresentam os valores obtidos nos ensaios físicos de

densidade dos painéis 001 e 002.

Tabela 1 – Dados do ensaio de densidade básica do painel 001.

N° CP B H E PESO DENSIDADE Cm Cm Cm G/cm³ Kg/m³

1 50,68 50,71 33,11 54,17 637,00 2 50,69 50,13 32,98 52,78 630,00 3 50,69 50,67 32,97 50,72 599,00 4 50,60 50,47 33,51 53,55 626,00 5 50,64 50,74 33,40 53,88 628,00 6 50,67 50,68 33,11 51,02 600,00

Fonte: da autora, 2011.

Tabela 2 – Dados do ensaio de densidade básica do painel 002.

N° CP B H E PESO DENSIDADE Cm Cm Cm G/cm³ Kg/m³

1 51,00 50,81 31,35 46,09 588,00 2 50,93 50,92 31,32 46,16 569,00 3 50,61 51,00 31,30 43,72 542,00 4 50,92 50,87 31,36 43,55 536,00 5 51,00 50,83 31,33 44,46 548,00 6 50,93 50,79 31,34 43,66 539,00

Fonte: da autora, 2011

A Tabela 3 mostra a média da densidade básica. O Gráfico 1 apresenta uma

comparação média da densidade básica entre painéis 001 e 002.

40

Tabela 3 – Média da densidade básica.

Painel Densidade Básica Kg/cm³

Painel 001 620,00

Painel 002 553,67 Fonte: da autora, 2011.

Gráfico 1 – Comparação da densidade básica. Fonte: da autora, 2011.

Pode se observar entre os valores da densidade básica que estatisticamente

não existe diferença entre os painéis e que os resultados estão em conformidade

com produto oferecido ao cliente.

5.2 TESTE DE FLEXÃO

5.2.1 Teste de flexão paralela

Logo após ser realizado o cálculo de densidade dos corpos de prova para

verificar se os mesmos encontravam-se em equilíbrio, foi submetidos a testes

mecânicos, onde foi determinada a força de resistência á flexão.

A Tabela 4 apresenta os valores obtidos nos ensaios de flexão paralela as

fibras do painel 001, e a Tabela 5 apresentam o valor do desvio padrão.

41

Tabela 4 – Dados do ensaio de flexão paralela do painel 001.

N° de CORPOS DE PROVA

FM MOR MOE TEMPO Kgf Mpa Mpa S

01 283,30 55,56 7837,87 39,70 02 273,61 53,66 7325,02 34,28 03 235,19 46,13 7429,94 22,58 04 282,05 55,32 7581,85 31,30 05 237,48 46,58 6854,71 27,43 06 287,03 56,30 7974,89 33,22



fibras do painel 002.

Tabela 5 – Dados do ensaio de flexão paralela do painel 002.



01 228,06 44,75 6175,03 33,65 02 251,94 49,41 6881,48 30,27 03 236,92 46,47 6788,45 29,60 04 290,42 56,96 7912,45 40,95 05 225,99 44,32 6670,21 38,48 06 203,49 39,91 5983,47 28,92


A Tabela 6 apresenta a média dos valores do módulo de ruptura e módulo de

elasticidade, e o Gráfico 2 faz uma comparação entre os resultados do módulo de

ruptura dos dois painéis.

Tabela 6 – Média dos valores do módulo de ruptura e módulo de elasticidade.

PAINEL MOR Média

(Mpa) MOE Média

(Mpa)

PAINEL 001 52,26 7500,71

PAINEL 002 46,97 6735,177 Fonte: da autora, 2011.

Levando em consideração os resultados obtidos na Tabela 6 podemos

observar que o módulo de ruptura do painel 001 apresentou uma diferença em

relação ao painel 002, enquanto o módulo de elasticidade não apresentou diferença

para ambos os painéis.

42

Gráfico 2 – Módulo de ruptura paralela. Fonte: da autora, 2011.

O Gráfico 2 mostra a diferença entre o painel 001 e o painel 002 para o

ensaio de módulo de ruptura paralela.

5.2.2 Teste de flexão perpendicular

Os ensaios realizados nos teste de flexão perpendicular são os mesmos de

flexão paralela. A Tabela 7 apresenta os valores obtidos nos ensaios de flexão

perpendicular do painel 001.

Tabela 7 – Dados do ensaio de flexão perpendicular do painel 001.



01 251,18 502,36 54682,34 56,08 02 209,79 419,58 45263,18 46,13 03 265,58 531,15 56290,12 55,30 04 235,19 470,38 48571,34 44,23 05 264,33 528,66 54440,56 51,97 06 226,75 453,49 51848,48 35,25



fibras do painel 002.

43

Tabela 8 – Dados do ensaio de flexão perpendicular do painel 002.



01 233,60 467,20 50891,29 34,47 02 186,88 373,76 58081,41 21,73 03 203,56 407,12 36529,54 43,12 04 223,08 446,16 41158,98 39,48 05 200,86 401,72 45145,57 31,85 06 293,95 587,91 45868,84 58,15


A Tabela 9 apresenta a média dos valores do módulo de ruptura e módulo de

elasticidade, o Gráfico 3 uma comparação do módulo de ruptura, e o Gráfico 4 uma

comparação do módulo de elasticidade entres os dois painéis.

Tabela 9 – Média dos valores do módulo de ruptura e módulo de elasticidade.

PAINEL MOR Média

(Mpa) MOE Média

(Mpa)

PAINEL 001 484,27 51849,34

PAINEL 002 447,31 46279,27


Levando em consideração os resultados obtidos na Tabela 9 podemos

observar que o módulo de ruptura como também o módulo de elasticidade, os

resultados apresentaram diferenças entre ambos os painéis.

Gráfico 3 – Módulo de ruptura perpendicular. Fonte: da autora, 2011.

44


ensaio de módulo de ruptura perpendicular.

Gráfico 4 – Módulo de elasticidade perpendicular. Fonte: da autora, 2011.


ensaio de módulo de elasticidade perpendicular.

45

6 CONCLUSÃO

Depois de realizados e analisados os testes físicos e mecânicos dos painéis,

pode-se concluir que houve uma variação entre os valores da densidade básica

entre o painel 001, que apresentou um peso de 620 kg por m³, em relação ao painel

002, que apresentou um peso de 553 kg por m³, representando uma diferença de

12.% a favor do painel 001, o que, provavelmente estatisticamente não existe

diferença e que os resultados estão dentro do esperado pelos critérios operacionais

da empresa.

Pelos resultados obtidos nos ensaios de flexão paralela para o módulo de

ruptura, como apresenta o Gráfico 2, pode-se observar que o painel 001 possui um

índice de resistência de 6% de superioridade quanto comparado ao painel 002.

Para os ensaios de flexão perpendicular houve uma variação para o módulo

de ruptura, como apresenta o Gráfico 3, pode-se observar que o painel 001 possui

um índice de resistência de 4% de superioridade quanto comparado ao painel 002, e

para o módulo elasticidade houve um índice de resistência do painel 001 de 6% de

superioridade ao painel 002 como se pode observar no Gráfico 4.

De acordo com o departamento de controle de custos da empresa, o valor de

venda do painel 001 é 10% mais elevado que o painel 002. Essa diferença se dá

pela utilização da madeira de eucalyptus que possui um valor de mercado mais alto

do que a madeira de pinus.

Mas, com este trabalho, pode-se comprovar que essa diferença não

representa um ganho de benefício entre um ou outro painel uma vez que as

diferenças de resultados obtidos pelos testes de laboratório indicam que as

diferenças de resistência e durabilidade se apresentam com uma diferença também

próxima de 10%.

Assim, buscando atender a demanda do mercado, oferecendo o painel 001

com uma resistência, rigidez e durabilidade e um valor de venda de 10% a maior

para aqueles clientes que buscam um produto de maior resistência e altíssima

qualidade, e o painel 002 com um custo inferior para aqueles que buscam produtos

a serem utilizados em situação que não requeiram maiores impactos sobre o

produto.

46

Desta forma, a empresa busca atender as exigências do mercado e

principalmente, dos seus clientes buscando produtos com inovações tecnológicas,

qualidade incorporada e valores que são absorvidos pelo mercado.

47

7 REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA MADEIRA PROCESSADA MECANICAMENTE (ABIMCI). Estudo setorial 2003. Disponível em: <http://www.abimci.com.br>. Acesso em: 4 out. 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA MADEIRA PROCESSADA MECANICAMENTE (ABIMCI). Estudo setorial 2004. Disponível em: <http://www.abimci.com.br>. Acesso em: 4 out. 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA MADEIRA PROCESSADA MECANICAMENTE (ABIMCI). Estudo setorial 2007. Disponível em: <http://www.abimci.com.br>. Acesso em: 4 out. 2011. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DE PAINÉIS DE MADEIRA (ABIPA). De olho no mercado de painéis. Disponível em: <http://www.abipa.org.br/deOlhoNoMercado.php>. Acesso em: 12 out. 2011. CENI, E. A. Modelo para análise de custos nos processos de beneficiamento da madeira. 2003. 198f. Dissertação (Pós-Graduação em Engenharia Florestal do Setor de Ciências Agrárias) – Universidade Federal do Paraná – UFPR, Curitiba, 2003. GUIMARÃES, N.O. Análise de custos. Curitiba: IESDE Brasil, 2008. IWAKIRI, S. Painéis de madeira reconstituída. Curitiba: FUPEF, 2005. IWAKIRI, S.; PRATA, J. G. Produção de painéis compensados multilaminados de Eucalyptus. Revista da Madeira, São Paulo, 2008. Disponível em: <http://www.guiaflorestal.com.br/?pg=lerartigo&id=81>. Acesso em: 12 jul. 2011. LEONE, G. S. G. Custos: planejamento, implantação e controle. 3.ed. São Paulo: Atlas, 2000. MARTINS, E. Contabilidade de custos. 7.ed. São Paulo: Atlas, 2000. MOSLEMI, A. A. Particleboard: materials. Illinois: Gary Gore, 1974.

48

PFEIL, W.; PFEIL, M. Estruturas de madeira. 6.ed. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2003. PORTAL DA MADEIRA. Propriedades mecânicas da madeira. Disponível em: <http://portaldamadeira.blogspot.com/2009/10/propriedades-mecanicas-da madeira.html>. Acesso em: 17 out. 2011. REIS, G. A. de M. Procedimentos para a realização de ensaios em painéis de compensados. 2008. 69f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Industrial da Madeira) – Centro Universitário de União da Vitória – UNIUV, União da Vitória, 2008. SILVA, J. B. J. Custos: ferramentas de gestão. São Paulo: Atlas, 2000. SERPA, P. N.; VITAL, B. R. Propriedades da madeira de pinus elliottii. Revista da Madeira, Curitiba, dez. 2004. Disponível em: <http://www.remade.com.br/pt/revista_materia.php?edicao=86&id=677>. Acesso em: 17 out. 2011. TOMASELLI, I.; SCHEFFER, L. F. A reação do compensado. Revista da Madeira, Curitiba, n.45, p.10-14, Julho. 1999.

49

APÊNDICE A – Relatório e autenticação de horas extracurriculares

50

APÊNDICE B – Declaração de estágio

51

APÊNDICE C – Termo de compromisso – Confirmação do orientador

centro universitÁrio de uniÃo da vitÓria - uniuv …engmadeira.yolasite.com/resources/tcc...

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