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LAMINAÇÃO DE MADEIRAS Prof. Setsuo Iwakiri UFPR - DETF

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LAMINAÇÃO DE MADEIRAS. Prof. Setsuo Iwakiri UFPR - DETF. HISTÓRICO. Origem da utilização de lâminas > 3.000 A.C. – Egito Processo de obtenção > serras manuais Vantagens > Desnecessidade aquecimento tora Lâminas com mesma qualidade nas duas faces Obtenção lâminas espessas - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

Prof. Setsuo Iwakiri

UFPR - DETF

Page 2: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

HISTÓRICO Origem da utilização de lâminas > 3.000 A.C. – Egito

Processo de obtenção > serras manuaisVantagens >

• Desnecessidade aquecimento tora• Lâminas com mesma qualidade nas duas faces • Obtenção lâminas espessas

Desvantagens > • Baixa produção • Geração resíduos

Desenvolvimento das indústrias de laminação: Invenção do torno laminador (1818)Patente da 1ª faqueadeira – França (1834) Instalação da 1ª indústria laminadora – Alemanha (meados século XIX) Início século XX > fábricas compensados > grande impulso

Page 3: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

CONCEITO Lâminas de madeira > material produzido pela ação de

corte através de uma “faca específica” em peças variando de 0,13 a 6,35 mm de espessura

Lâmina “ideal” > características: Uniformidade de espessura Superfície lisa / suave Normal ao plano da lâmina > sem ondulações, torções Livre de fendas em ambas as faces Cor e figura desejável

Page 4: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

QUALIDADE / RENDIMENTO DA LAMINAÇÃO

Seleção de árvores na floresta > espécie, diâmetro, forma do fuste, …

Manejo e preparação das toras >Condições de armazenamento (pátio de toras)Conversão das torasAquecimento das toras

Equipamentos > seleção, preparação e ajuste, operação e manutenção

Page 5: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

ETAPAS DO PROCESSO DE LAMINAÇÃO

Armazenamento das toras Preparação das toras

Descascamento Conversão Aquecimento

Laminação Torno Faqueadeira

Transporte de lâminas verdes / guilhotinagem (torno) Secagem de lâminas / guilhotinagem (faqueadeira) Classificação das lâminas Armazenamento das lâminas secas

Page 6: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

ETAPAS DO PROCESSO DE LAMINAÇÃOTORNO

Page 7: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

ETAPAS DO PROCESSO DE LAMINAÇÃOFAQUEADEIRA

Page 8: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Armazenamento das toras <

Procedimentos operacionais no pátio de toras >

Recebimento de toras Identificação / mensuração Classificação Armazenamento

Problemas decorrentes das condições armazenamento >

Fendilhamento de topo > insolação direta, alta temperatura ambiente, alternânica chuva-sol

Mancha azul > espécies madeira “branca” / baixa densidade Ataque agentes biodegradadores Bactérias – odores indesejáveis, aumento porosidade madeira

Page 9: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Armazenamento das toras <

Procedimentos adequados >

Período mínimo de tempo de armazenamento Rotatividade uso toras Tratamento topo > selantes / grampos / cintas metálicas Manutenção da casca > proteção da madeira Manutenção das toras com alto teor de umidade >

sistema de aspersão submersas em água (Amazônia)

Armazenamento > grandes comprimentos > conversão >Classificação torasEliminação topos fendilhados > toras sem fendas topo

Page 10: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação <

Descascamento > conversão > aquecimento Folhosas > maior propensão ao fendilhamento > aquecimento

toras em comprimentos maiores Coníferas > menor propensão ao fendilhamento > aquecimento

toras em comprimentos menores

Descascamento Finalidade > diminuir tempo aquecimento (casca - isolante

térmico)

Page 11: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação <Descascamento

Facilidade descascamento > grau de adesão da casca no fuste – fatores >

Em geral, coníferas – maior facilidade – folhosasCaracterística peculiar espécie – independe densidade madeiraVerão (casca mais seca) > maior facilidade de descascamento /

invernoToras armazenadas em água > ação bactérias > maior facilidade

descascamento

Métodos / equipamentos:Ferramentas manuaisDescascador – “tipo tambor rotativo” (figura)Descascador – “tipo anel” (figura)Descascador – “tipo plaina” (figura)

Page 12: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação < Descascamento

Figura – Descascador tipo “tambor rotativo”

Page 13: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação < Descascamento

Figura – Descascador “tipo anel”

Page 14: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação < Descascamento

Figura – Descascador “tipo plaina”

 

Page 15: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação < Descascamento

Escolha do equipamento – descascador

Custo investimento / manutençãoEspéciesVolume / produçãoDiâmetro máximo / mínimoFacilidade > operação / manutençãoPerdas > fibras de madeira

Page 16: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação <Conversão das toras

Conversão das toras

Traçamento das toras > comprimentos menores > função >Dimensões dos compensados >

• Lâminas compridas• Lâminas curtas

Equipamentos >Sistema de motosseras (figura)Serra circular

Page 17: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação < Conversão das toras

Figura – Sistema de motoserra para traçamento de toras

Page 18: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação das toras para laminação < Conversão das toras

Fatores a serem considerados na conversão das toras >

Corte em 90° / eixo tora > melhor fixação da toraEliminar desvios do eixo normal da tora > evitar rotações

excessivas do torno p/ arrendondamentoDestopar topos fendilhadosEliminar defeitosFaqueadeiras > desdobro das toras > blocos / pranchões >

desenho lâminas decorativas

Page 19: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação <Aquecimento de toras

Aquecimento de toras Finalidade > Aumentar plasticidade da madeira > tornar mais

flexível > benefícios >minimizar fendas superficiais > maior resistência tração

perpendicular; Melhorar condições de laminação > lâminas espessas / madeiras

duras / nós > menor desgaste facas;

Fatores que influenciam na produção de lâminas >Teor umidade > madeira totalmente saturada / abaixo PSF >

diminui qualidade lâminasPermeabilidade > fator espécie > maior permeabilidade >

melhores condições de laminação / qualidade das lâminasTemperatura > Fator controlável no processo > aquecimento

melhora qualidade das lâminas

Page 20: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Efeitos do aquecimento sobre a madeira

Tensões de crescimento > • Tensões tração (casca) / tensões compressão (medula) > corte

transversal árvore > fendas topo• Aquecimento > liberação tensões > minimiza fendas topo

Mudanças na estabilidade dimensional > • Aquecimento > expansão Tg / contração Rd > fendas topo• Magnitude > espécie / temperatura aquecimento• Espécie c/ propensão a fendas > não aquecer acima 65 C

Mudanças na coloração > • Escurecimento madeira clara (alburno)• Madeira escura > clara

Page 21: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Resistência mecânica da lâmina seca > • Extremos - temperatura / tempo aquecimento > redução

resistência

Torque necessário p/rotação das toras no torno > • Aquecimento > pouca influência no torque p/ rotação

• Diminuição resistência pontos fixação toras• Torque necessário >

Espécie/densidade Espessura lâmina Diâmetro - peso tora Regulagem faca-barra pressão

Page 22: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Processos de aquecimento de toras >

Meio de aquecimento >

• água quente

• vapor

• água quente-vapor

Operacionalidade >

• Com movimentação das toras

• Sem movimentação das toras

Page 23: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Figura – tanque com aquecimento a vapor / com movimentação das toras

Page 24: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Figura – tanque com aquecimento à água quente / toras submersas / com movimentação das toras

Page 25: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Figura – tanque com aquecimento à água quente / toras flutuantes / com movimentação das toras

Page 26: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Figura – tanque de aquecimento de toras “Marrari” / blocos - faaqueadeira

Page 27: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Page 28: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Tanque de aquecimento c/ água quente >Vantagens >

• Melhor controle temperatura e uniformidade aquecimento• Reciclagem condensado

Desvantagens >• Problemas de segurança dos operadores• Esvaziamento do tanque p/ retirada de toras > descontínuo• Resfriar a água antes da transferência p/ outros tanques• Problemas ambientais na drenagem da água

Tanque de aquecimento c/vapor >Vantagens > segurança / facilidade - carga / descarga toras

Desvantagens > menor eficiência circulação meio aquecimento

Page 29: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Critérios - construção de tanques aquecimento >

Construção em concreto > evitar ferrugens / manchasBoa circulação do meio de aquecimentoEvitar incidência direta de vapor nos topos das torasToras flutuantes > mecanismo p/ manter submersasDistribuição adequada dos sensores para medição de temperatura

> acoplados ao sistema de controle de temperaturaConstrução de tanques em série > possibilitar transferência de água

quente entre os tanques

Page 30: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Controle parâmetros - aquecimento de toras >

Espécie / densidade madeira

Espécie - menor densidade > maior difusividade térmica > menor tempo aquecimento

Literatura > espécie – dm = 0,30 g/cm³ > difusão térmica 50% maior > espécie – dm = 0,60 g/cm³

Temperatura ideal > espécie > função da densidadeEspécies > maior densidade > maior temperatura de aquecimento (figura)Espécies > alta propensão fendilhamento > menor temperatura

aquecimento

Page 31: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Figura – Temperatura ideal de aquecimento em função da densidade da madeira

Page 32: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Diâmetro da tora

Tempo aquecimento tora > aumento > razão quadrada do diâmetroFórmula > ta2 = ta1 x (D2 / D1)²Exemplo > D1 = 30 cm, ta1 = 14h, D2 = 60 cm > ta2 = 60h

• Condições > Dm = 0,50 g/cm³, Ti = 16°C, Tfa = 66°C, Tf = 60°C

Temperatura inicial da madeira

Menor temperatura inicial (Ti) > maior tempo aquecimento (ta)Exemplo >

• (1) Ti = 4°C, Tfi = 60°C > ta = 21h

• (2) Ti = 21°C, Tfi = 60°C > ta = 16h

• Condições > Dm = 0,56 g/cm³, Tfa = 66°C

Page 33: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Temperatura final da madeira

Temperatura final da madeira > função > espécie / densidadeMaior temperatura final (Tf) > maior tempo aquecimento (ta)Exemplo >

• (1) Tf = 60°C : ta = 60h

• (2) Tf = 49°C : ta = 34h

• (3) Tf = 38°C : ta = 22h

• Condições > Tfa = 66°C, Dm = 0,50 g/cm³, Ti = 21°C, D = 63 cm

Page 34: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Figura – Relação entre tempo de aquecimento (ta), temperatura final (Tf) e diâmetro das toras (D)

Page 35: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Gradiente de temperatura

GT > Diferença > temperatura inicial madeira (Ti) x temperatura fonte aquecimento (Tfa)

Estágio inicial > maior GT > maior taxa aquecimentoEstágio final > temperatura madeira > aproxima > temperatura fonte

aquecimento > diminui taxa aquecimentoTemperatura fonte aquecimento > torno de 6°C maior > temperatura final

madeira

Teor de umidade da madeira

Madeira > TU menor 30% > maior tempo aquecimento > madeira saturadaPesquisas > TU acima 30% > taxa aquecimento similar

Page 36: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Preparação de toras para laminação < Aquecimento de toras

Recomendações básicas para aquecimento toras >

Remoção da casca antes do aquecimentoDefinir > temperatura final de aquecimento > base > classe

densidade madeira (espécie)Aquecer as toras em comprimentos maioresSeparar as toras > classes de diâmetroEstabelecer tempo de aquecimento > espécie (classe densidade) /

classes diâmetro

Page 37: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

TORNO > laminação contínua > desenrolamento toras > superfície curva > maior produção > corte mais uniforme

Fusos telescópicos > fixação / rotação das toras; fuso externo – início laminação; fuso interno – final laminação

Contra-rolos > evitar a movimentação da tora > alteração na espessura das lâminas

Velocidade de rotação > 50 – 300 rpm / função > redução no diâmetro da tora durante a laminação > velocidade constante

Velocidade de corte > 30 – 50 m/min > qualidade lâminas Velocidade muito baixa > lâminas com superfície áspera e espessura

desuniforme Velocidade muito alta > maior fendilhamento lâmina > menor resistência

à tração perpendicular Sistemas centradores e carregadores automáticos de toras

Page 38: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Torno laminador / desfolhador

Page 39: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Centrador e carregador de toras no torno

Page 40: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Centrador ótico / carregador de toras no torno

Page 41: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Centrador e carregador geométrico de toras no torno

Page 42: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Relação entre o diâmetro da tora x rotação x velocidade

Page 43: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

Figura - Torno sem fusos

Page 44: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

FAQUEADEIRA > lâminas decorativas (espessura 0,6 – 1,5mm) > laminação descontínua > cortes planos > menor fendilhamento

Tipos de faqueadeiras >Faqueadeira horizontal (figura)Faqueadeira vertical (figura)Faqueadeira rotativa / stay-logFaqueadeira longitudinal

Planos de corte > definidos > função do desenho (figura)

Page 45: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Faqueadeira horizontal

Page 46: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Faqueadeira vertical

Page 47: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Esquema de corte na faqueadeira vertical

Page 48: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Faqueadeira rotativa

Page 49: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Esquema de corte na faqueadeira rotativa

Page 50: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Faqueadeira longitudinal / linear

Page 51: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

Figuras - Planos de corte no faqueamento

Page 52: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

Faca para laminação >

Função > separar a lâmina da tora ou bloco Especificações para aquisição >

Comprimento / largura / espessura (16 – 19mm)Sistema de fixaçãoDureza / composição (% carbono, ... )

Faca ideal > alta rigidez / resistente à corrosão e desgaste Dureza > 56 - 62 escala rockwell Ângulo de afiação > 18 – 27° / ajuste referencial = 21° Ângulos menores >

Menor fendilhamento lâminasMaior propensão a quebra / desgaste

Ângulos maiores > Maior impacto faca – madeiraMaior fendilhamento das lâminas

Page 53: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – facas para laminação

Page 54: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – fixação da faca maciça sem rasgos

Page 55: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Barra de pressão >

Função > comprimir a madeira frente ao gume da faca > Minimizar fendilhamento da lâmina (figura)Controle da espessuraAspereza da superfície

Tipos de barras de pressão > fixa / rolo (figuras)

Tipos de materiais utilizados >Aço comum (ferramentas) > fácil afiação / menor custoAço inoxidável > fácil afiação / não mancha a madeiraStellite > difícil afiação / maior custo / maior durabilidade

Ângulo do gume da barra > 74° - 78°

Ângulo de compressão > 12° - 16°Lâminas finas / madeira alta densidade > menor ânguloLâminas espessas / madeira baixa densidade > maior ângulo

Page 56: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Efeito da barra de pressão na qualidade das lâminas - fendilhamento

Page 57: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Barra de pressão de rolo

Page 58: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

Ajuste da faca e barra de pressão Figura – Elementos geométricos para ajuste da faca e barra de pressão

A Ângulo de faca;B Ângulo de afiação;C Ângulo de abertura;D Abertura vertical;E Ângulo de gume da barra de pressão;F Abertura horizontal;G Orifício de saída;H Ângulo de compressão;I Superfície do gume da faca;J Dorso da faca;K Comprimento do gume.

Page 59: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

Ajuste da faca >

Nivelamento / fixação da faca > paralelo > centro do eixo de rotação fusos telescópicos (figura)

Ajuste do ângulo de faca >

Menor ângulo > madeira baixa densidade / lâminas mais espessas / toras menor diâmetro (final laminação)

Maior ângulo > vibração tora / maior fendilhamento lâminas / lâminas ásperas (esmagamento madeira)

Controle automático ângulo de faca > redução diâmetro (início – final)Ângulo de faca recomendado = 90°30’ / início laminaçãoVariação do ângulo de abertura = (+/- 1°) > diâmetro (600 a 100mm)

Page 60: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação < Figura – Instrumento para o nivelamento da faca

Page 61: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

Ajuste da barra de pressão >

Elementos geométricos > abertura horizontal (H), abertura vertical (V), abertura p/ saída da lâmina

Ajuste da abertura horizontal > avanço / retrocesso > barra pressão – gume faca > define > grau de compressão sobre a madeira

Ajuste da abertura vertical > movimento ascendente / descendente > barra pressão – gume faca

Abertura horizontal depende >Espessura lâminaEspécie > Madeira baixa densidade > maior grau compressão > menor

abertura horizontalValor referencial > 90% espessura lâmina

Page 62: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Processo de laminação <

Valores referenciais > ajuste da faca / barra de pressão

Ângulo faca: 90°30’ Ângulo afiação: 21° Ângulo abertura: 30’ Ângulo gume barra pressão: 75° Ângulo compressão: 15° Abertura horizontal: 90% espessura lâmina Abertura vertical: 0,75mm

Page 63: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Controle de qualidade <

Controle de qualidade - lâminas verdes >

Fatores que influenciam na qualidade das lâminas verdes >

Qualidade da toraCondições de armazenamento das torasAquecimento de torasCondições mecânicas, de ajuste e operacionais do torno e

faqueadeira

Page 64: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Controle de qualidade <

Manchas superficiais >

Condições inadequadas de armazenamento - fungosOxidação > contato faca – madeira úmida

Desuniformidade da espessura >

Faixa tolerância > espessura p/ composição do compensadoMenor ângulo de faca

Aspereza da superfície >

Problemas > colagem e acabamento (lixa)Faca bem afiada

Page 65: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Controle de qualidade <

Fendas superficiais >

Maior ângulo de facaAquecimento inadequadoMenor grau de compressão – barra de pressão

Desvio do plano normal da lâmina

Defeitos > empenamentos / torções / ondulaçõesProblemas > colagem de bordas / espalhamento adesivo /

montagem do painelCausas > fixação inadequada da tora / nivelamento inferior faca –

eixo telescópicos / maior ângulo faca / laminação tora muito “fria”

Page 66: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Controle de qualidade <

Lâminas rugosas >

Compressão insuficiente da barra pressãoLaminação de tora muito “fria”Faca sem “fio”

Lâminas felpudas >

Faca sem “fio”Laminação de tora muito “fria”Maior ângulo de compressão da barra pressão

Page 67: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Controle de qualidade <

Lâminas com fibras arrancadas na face comprimida >

Maior ângulo de compressão da barra pressãoCompressão excessiva da barra pressãoMenor ângulo de faca

Lâmina mais espessa nas extremidades / centro >

Distorção da faca / barra de pressão > superaquecimento

Page 68: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Transporte de lâminas e guilhotinagem <

Etapas - Laminação > transporte > guilhotinagem > classificação

Sistema de esteira >DescontínuoContínuo

Sistema de bobina

Sistema de esteira descontínuo

Cortes > larguras maiores Empilhamento Cortes > larguras finais / eliminação de defeitos

Page 69: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Transporte de lâminas e guilhotinagem <

Sistema de esteira contínuo

Esteira transportadora > mesma velocidade laminação Sensores > detecção defeitos > programação de cortes Cortes > larguras finais / eliminação de defeitos Velocidade maior esteira > esticamento do tapete / lâmina Velocidade menor esteira > curvamento do tapete / lâmina

Sistema de bobina

Laminação > bobinamento > armazenamento bobinas Cortes > larguras finais / eliminação de defeitos Cortes > antes resfriamento na forma curva - fendilhamento Não recomendado > lâminas c/ espessura maior 3,2mm >

fendilhamento (início bobinamento)

Page 70: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Transporte de lâminas e guilhotinagem <

Tipos de guilhotinas >

Guilhotina mecânica

Guilhotina pneumática >Maior velocidade de corteTempo de corte > lâmina c/ 4mm = 4 milésimos de segundo

Guilhotina rotativa >Vantagem > corte rotativo > mesmo sentido movimentação da lâmina Ideal > sistema integrado laminação > torno – esteira – guilhotina

Guilhotina refiladeiraEquipamento > corte > pacote de lâminas faqueadasSistema de alinhamento à laser para corteUnidade de aplicação de cola > junção de lâminas

Page 71: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Transporte de lâminas e guilhotinagem < Figura – Guilhotina rotativa com transportador de esteira

Page 72: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Transporte de lâminas e guilhotinagem < Figura – Sistema de bobinamento

Page 73: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Transporte de lâminas e guilhotinagem <

Guilhotina refiladeira com aplicador de cola / juntadeira de lâminas

Page 74: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Conceito >

Processo de retirada de água da madeira > até um determinado teor de umidade > mínimo de defeitos > menor tempo possível > forma técnica e economicamente viável para uso a que se destina

Objetivos básicos da secagem de lâminas > Oferecer condições adequadas para colagem de lâminas

Colagem FF > capa – 12% / miolo – 8% Colagem UF > capa – 14% / miolo seco – 12% / miolo cola – 8%

Secagem de lâminas x madeira > Processo mais fácil > menor espessura / estrutura mais aberta da madeira >

flexionamento madeira / laminação

Capacidade secadores > Dimensionamento > produção torno / faqueadeira

Page 75: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Características ideais da lâmina seca >

Uniformidade - teor de umidade final Sem ondulações e depressões Livre de fendas ou rachaduras Superfície em boas condições de colagem Sem alterações da cor natural Mínima contração Mínimo endurecimento superficial Evitar ocorrência de colapso

Page 76: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Fatores que influenciam na secagem lâminas >

Fatores inerentes a madeira >Espessura lâmina > maior El > maior TSeDensidade madeira > maior Dm > maior TSeTeor umidade inicial > maior TUi > maior TSeTeor umidade final > menor TUf > maior TSe

Fatores inerentes ao processo de secagem >Temperatura câmara secagemUmidade relativaVelocidade arVelocidade passagemVolume lâminas

Page 77: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Processos de secagem de lâminas

Secagem Natural >

Processo > pré-secagem / prevenção a ataque fungos

Baixo custo investimento inicial > secador / sistema geração vapor

Limitações do processo >Dependência das condições climáticasMaior TU final lâminas > problemas colagem FFMaior tempo secagem > maior estoque lâminas > alto custo capital

imobilizado

Page 78: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Secador de câmara convencional >

Processo similar > secador madeira serrada > maior capacidade térmica e ventilação

Empilhamento lâminas com separadores > carros transportadores / trilhos

Problemas >Secagem desuniformeEmpenamento > restrição inadequada lâminasManchas > área contato c/ separadoresMaior tempo > carregamento / descarregamento lâminas

Page 79: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Secador de prensa >

Processo similar a prensa quente para painéis

Pacote lâminas (2 – 5) > prensadas por um determinado tempo

Vantagens >Restrição / prensagem > menor contração / ondulações lâminas

Desvantagens >Secagem desuniforme > gradiente umidade / centro – bordas lâminasCarregamento manual / funcionamento intermitente

Page 80: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Secador de placas progressivas >

Processo derivado > secador de prensa Placas perfuradas dispostas em série > liberação vapor Movimentação progressiva lâminas (rolos) > abertura / fechamento pratos

Vantagens >Maior uniformidade secagem > menor gradiente umidade > centro-bordasRestrição / prensagem > menor contração e ondulações lâminas

Page 81: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Figura – Secador progressivo de placas

Page 82: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Secador contínuo de rolos >

Movimentação lâminas > rolos > superior / inferior > pressão > reduz ondulações

Comprimento secador > 8 a 30m > 5 – 18 seções 2 a 6 linhas de alimentação > manual / automática Temperatura secagem > 100 a 165°C Utilizado > lâminas torneadas Problema >maior custo manutenção

Page 83: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Figura – Secador contínuo de rolos

Page 84: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Figura – Secador contínuo de rolos

Page 85: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Secador contínuo de telas >

Movimentação lâminas > telas metálicas > superior / inferior > pressão > reduz ondulações

Temperatura > 80 - 120°C Tempo secagem maior > rolos> melhor qualidade lâminas secas Secador prensa > “press dryer” > sistema rolos / telas > leve

compressão > lâminas > minimiza ondulações superficiais > melhor qualidade / maior aproveitamento

Sistema de ciclos reversíveis movimentação lâminas > redução comprimento do secador > vantagens >

Redução comprimento secador > compactoOtimização processo operacional > redução custo

Page 86: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Figura – Secador contínuo de esteira

Page 87: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Figura – Secador contínuo de esteira

Page 88: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Figura – Secador contínuo de esteira > press dryer / sistema reversível

Page 89: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Secador a jato >

Desenvolvido nos EUA > década de 50 Processo > concentração fluxo de ar > dutos Jatos de ar > alta intensidade > perpendicular / uniforme > sobre a

superfície lâmina Alta velocidade ar > 15 - 60 m/s Alta temperatura > 210 – 290°C Vantagens >

Maior taxa secagem > tempo secagem > 25 – 50% menorMenor custo > mão de obra / manutenção / energia térmicaConstrução compacta > menor consumo energia térmicaSecagem extremamente uniformeMenor ocorrência de defeitos > economia de material (3,5 – 6%)

Page 90: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Figura – Sistema de funcionamento do secador a jato.

Page 91: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Figura – Secador a jato

Page 92: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

DEFEITOS DE SECAGEM >

Decorrentes > condições inadequadas de secagem > perdas de material (desclassificação) / problemas qualidade colagem

Desuniformidade do teor de umidade final >

Monitoramento > umidade inicial / final das lâminas Separar lâminas verdes > espécie / espessura / classes umidade inicial /

madeiras alburno – cerne Controle > temperatura / velocidade ar / umidade relativa

Torções e ondulações >

Resultado > contrações excessivas / irregulares superfície lâmina Defeitos típicos > madeira > grã irregular / susceptíveis ao colapso Problemas > sobreposição lâminas painel / junção de bordas Recomendações > secagem mais branda / uso secadores tipo “press dryer”

Page 93: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Figura – medidor de umidade de lâminas

Page 94: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas < Trincas >

Separação fibras > longitudinal > toda espessura lâmina Defeitos > condições inadequadas > armazenamento / secagem (T / UR) /

manuseio lâminas secas

Adesividade da superfície >

Secagem à alta temperatura > espécies com alto teor extrativos > migração extrativos > camadas internas > superfície lâmina > superfície “inativa” ou “contaminada > prejudica adesividade

Recomendação > secagem a temperaturas mais baixas

Superfície chamuscada >

Ignição espontânea madeira > 320° a 350°C Exposição prolongada > 150° a 200°C > superfície chamuscada Recomendação > diminuir a temperatura secagem / velocidade passagem

lâminas

Page 95: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

Alteração na coloração da lâmina >

Secagem > alta temperatura > escurecimento madeira Secagem logo após laminação > evitar escurecimento Manchas químicas > migração extrativos / água > decurso da secagem

Colapso >

Achatamento células > alta pressão interna vapor > estágio inicial secagem > retirada água livre

Características de algumas espécies > pontuações pequeno diâmetro Regiões colapsadas > dificuldade absorção adesivo > baixa ligação adesiva

Page 96: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Secagem de lâminas <

ESTRATÉGIA DE SECAGEM LÂMINAS >

Separar lâminas > espécie / espessura / faixas umidade inicial / umidade final desejada

Definir > temperatura secagem > função > espécie

Definir > velocidade passagem lâminas / tempo secagem > função > espécie, espessura, umidade inicial / final

Controle da contração excessiva das lâminas >Controle > parâmetros de secagem > evitar super-secagem lâminasManutenção adequada do secadorControle > temperatura / umidade final lâminas

Page 97: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

> Classificação de lâminas <

Norma ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

Classificação de lâminas de madeira tropical >Natural – N, Primeira – A, Segunda – B, Terceira – C, Quarta - D

Classificação de lâminas de pinus >A, B, C+, C, D

Parâmetros de classificação >

Nós firmes / aberto > diâmetro máximo / quantidade máxima Trincas > largura x comprimento Reparos de madeira > largura x comprimento Número de emendas em lâminas da capa Juntas abertas > largura máxima Mancha azul

Page 98: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

Classificação de lâminas

Exemplo de classificação de lâminas > classe C+

Admite-se nós firmes sem limite de quantidade

Sem limites p/ nós abertos e buracos instrumento usinagem > diâmetro máximo 65mm / média menor a 50mm, desde que reparadas c/massa

Juntas abertas > admite-se largura mx. 2mm, reparadas c/ massa

Trincas > largura mx. 10mm / comprimento mx. 600mm, reparadas com massa

Emendas > até uma por capa

Manchas azuis > não exceder 10% da área da face

Reparos de madeira > não exceder 100 mm largura / 700 mm comprimento combinados em cor e grã, colados c/ mesma resina utilizada no painel, número reparos não superior a 30 na face da lâmina

Page 99: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

Classificação de lâminas

Classe A Classe B

Page 100: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

Classificação de lâminas

Classe C+ Classe C

Page 101: LAMINAÇÃO DE MADEIRAS

Classificação de lâminas

Classe D