SISTEMAS DE ASERRADO

Transcripción

1 Ing. Forestal M. Sc. Gabriel D. KEIL Profesor adjunto, Industrias Forestales I Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales Universidad Nacional de La Plata SISTEMAS DE ASERRADO 1. Definición El sistema de corte, sistema de aserrado o plan de corte es la forma en que se ataca el rollizo para producir, a partir de un material con forma de cono truncado más o menos cilíndrico y más o menos defectuoso, madera aserrada de distintas escuadrías y largos, de manera tal de obtener el rendimiento más alto posible en cuanto a volumen y calidad, en el menor tiempo posible. 2. Clasificación: 1- Respecto a los anillos de crecimiento y radios leñosos Corte tangencial o floreado Corte radial o cuarteado Corte intermedio 2- Respecto al eje longitudinal del rollizo Corte paralelo al plano que pasa por el eje longitudinal Corte paralelo a la corteza o por la generatriz 3- Según la continuidad y número de cortes simultáneos Corte sucesivo, individual o abierto Corte simultáneo, masivo o cerrado Corte alternado respecto al eje longitudinal 4- Según la uniformidad o no de espesores en las tablas Corte uniforme Corte prismático 5- Sistemas especiales debido a la presencia de defectos Corte para especies con corazón juvenil Corte de trozas con médula excéntrica Corte de trozas con nudos grandes Corte de trozas con corazón podrido o estrellado Corte de trozas con curvaturas importantes 6- Sistemas según las máquinas principal y desdobladora Corte para obtener una basa central Corte para aserraderos que poseen máquina principal con avance de carro Corte para aserraderos que poseen máquina principal con avance de carro y desdobladora sinfín con avance de rodillos Corte para aserraderos que poseen máquina principal con avance de carro y desdobladora alternativa o de sierra circular múltiple de dos ejes 7- Técnicas de Chipeado Chipeado de perfiles 1

2 Reducción plana Técnica de perfilado 3. Aspectos básicos sobre los Planes de Corte Los planes de corte tienen importancia vital para la utilización de los rollizos. De los planes de corte dependen las pérdidas de madera que se producen bajo la forma de aserrín, costaneros, cantos, despuntes, etc. Los planes de corte se aplican en el diámetro menor del plano transversal de la troza. El plan de corte aplicado depende de la materia prima, de los procesos tecnológicos, de las maquinarias y equipos, y de los productos. No existe una regla fija y general para aserrar rollizos, sino sólo recomendaciones de índole general. Cada aserradero debe estudiar la mejor forma de establecer los planes de corte de acuerdo a los objetivos de la producción. 4. Generalidades para aumentar el Rendimiento (%) de la troza Establecer un sistema de clasificación diamétrica y por defectos en el patio de trozas. Planificar previamente los planes de corte que se utilizarán, de acuerdo a los diámetros de los rollos disponibles y a las dimensiones de la madera aserrada a producir. Dentro de lo posible, aserrar trozas uniformes y sin curvaturas. Descortezar previo al aserrado, la duración de las sierras aumenta considerablemente cuando la corteza ha sido removida. Las piezas de mayores dimensiones como vigas y tablones es conveniente obtenerlas de la parte central de la troza. Las piezas de menores escuadrías como tablas, varillas y listones es conveniente obtenerlas de las partes próximas a los costaneros de la troza. Si la troza presenta algún defecto central o periférico es conveniente incluir éste en una sola pieza. 5. Descripción de los Sistemas de Corte 5.1. Respecto a los anillos de crecimiento y radios leñosos Corte tangencial o floreado Comercialmente se denomina madera floreada a aquella aserrada tangencial a los anillos de crecimiento. En la cabeza de la pieza aserrada se observan los anillos de crecimiento formando un ángulo de 0 a 45 con respecto al arista que delimi ta la cabeza con la cara. Ventajas de la madera floreada Θ El veteado resultante del corte de los anillos es atractivo y notorio en especies con anillos de crecimiento demarcados como la mayoría de las coníferas. Θ Es de menor costo porque requiere menor tiempo de aserrado y se obtiene un mejor aprovechamiento del rollo. 2

3 Θ Los nudos atraviesan la pieza de madera en el espesor, presentándose en las caras como superficies circulares u ovales, disminuyendo en menor grado su resistencia. Θ Es menos propensa al colapso durante el secado. Θ Presenta un menor valor de contracción en el espesor. Θ Es más sencillo de realizar. Θ Se obtiene un mayor rendimiento en hora/máquina y hora/hombre. Θ En las caras la pieza de madera presenta un diseño parabólico, angular o elíptico. Θ Se aplica a cualquier diámetro de rollizo Corte radial o cuarteado Comercialmente se denomina madera cuarteada a aquella aserrada perpendicular a los anillos de crecimiento o paralela a los radios leñosos. En la cabeza de la pieza aserrada se observan los anillos de crecimiento formando un ángulo de 45 a 90 con r especto al arista que delimita la cabeza con la cara. Ventajas de la madera cuarteada Θ Presenta menor contracción en el ancho de la pieza (parquet). Θ La pieza de madera es menos propensa a la torsión y a la acanaladura durante el secado: Θ Las caras no se agrietan ni se rajan en la proporción que lo harían las tablas tangenciales de la misma especie durante un secado brusco y posterior uso. Θ El veteado, debido a los radios leñosos, puede ser notorio y atractivo en maderas de especies como robles y plátanos. Θ Impide en forma más efectiva el paso de los líquidos a través de la pieza, o la penetración a ésta. Θ Es aplicable a diámetros mayores de 40 cm, debido a las subdivisiones del rollizo que es necesario realizar para obtener el corte. Θ El corte radial da piezas más estables Θ Tiene la desventaja de presentar colapso en forma más frecuente y marcada en las caras radiales de especies que son propensas a él Corte intermedio Se denominan tablas con un corte intermedio a aquellas que por la forma de haber sido aserradas, tienen una cara con corte radial y la otra cara con corte tangencial Respecto al plano que pasa por el eje longitudinal del rollizo Dependiendo de la dirección de avance de la troza con respecto a su eje de simetría, se distinguen dos tipos de aserrado: Aserrado en planos paralelos al plano que contiene el eje longitudinal del rollizo Θ Las piezas se obtienen con veta atravesada, producto de la conicidad del rollizo. Θ Es el sistema más ampliamente usado. Θ Determina que la diferencia de diámetros entre las cabezas del rollo sea repartida entre dos costaneros, que presentan forma de cuña. Θ Las tablas presentan mayor proporción de médula, casi la totalidad, pero menor proporción de albura, que mayormente queda en los costaneros dependiendo del espesor de éstos. Θ Con sierras alternativas, perfiladoras, sinfín doble y circulares dobles de un eje es el único sistema aserrado que se puede aplicar. Θ También se puede realizar con sierras sinfín, circular simples y dobles de dos ejes Aserrado en planos paralelos a la corteza o por la generatriz Θ Se asierra por la generatriz de la troza. 3

4 Θ Puede ser paralelo a una lado de la corteza, donde las piezas obtenidas en la cercanía de esta cara no tienen veta atravesada y en la otra cara la veta atravesada es mayor inclusive que en el corte paralelo al eje. Θ Puede hacerse paralelo a una lado de la troza y cuando se llega al centro, hacer el corte paralelo a la otra corteza. Se obtienen tablas con veta derecha en las tablas obtenidas de las zonas más cercanas a la corteza. Como residuo queda una cuña central que contiene la médula y costaneros finos y de espesor constante en toda su longitud, con albura en mayor proporción que el corte paralelo al eje. Θ Al obtener piezas con un menor porcentaje de grano seccionado, éstas presentan mayor resistencia mecánica. Θ Es un sistema recomendado para rollos donde haya de descartar la médula o para madera con corazón juvenil. Θ Se obtienen piezas con mayor porcentaje de albura, al ser éste un factor favorable o desfavorable dependiendo de su uso, hay que analizar el destino del producto final. Θ Este corte se puede realizar con sierras sinfín y circular simples, también con dobles sinfín y circulares dobles de un eje siempre que el rollizo tenga un diámetro mayor de 40 cm Según la continuidad, número de cortes simultáneos y volteo de la troza en el carro Cortes sucesivos, sandwich, individual o abierto Θ Se realiza un solo corte por vez, es decir que en una pasada de la troza por la máquina se obtiene una sola pieza. Θ Es un aserrado producido por cortes hechos de a uno y paralelos uno con respecto al anterior. Θ Es el método típico de aserrado para obtener la mayor cantidad de piezas tangenciales. Θ La troza no es girada o volteada de la posición inicial en el carro. Θ Las superficies de las piezas y de la troza remanente, quedan a la vista y por lo tanto dependiendo de su calidad, permite decidir sobre el espesor que se dará para el próximo corte. Θ Por la razón expuesta en el punto anterior a este corte se lo denomina abierto y se aplica a especies de montes nativos que puedan tener defectos sobre todo por ataque de hongos e insectos. Θ Se puede realizar con sierras sinfín y circular simples Cortes simultáneos, masivos o cerrado Θ Consiste en la realización de dos o más cortes a la vez. Θ La troza pasa a través de la máquina sólo una vez, obteniéndose diversas piezas con espesores iguales o variados. Θ Es un trabajo típico de las sierras alternativas, aunque también se realiza con sierras circulares dobles de un eje o múltiples de uno o dos ejes y con sierras sinfín dobles o cuádruples. Θ Normalmente las piezas deben cantearse en una máquina secundaria para eliminar el canto muerto y obtener el ancho definitivo de la pieza. Θ No existe la posibilidad de observar las superficies de corte ni los defectos internos de la troza remanente, por lo que se lo denomina corte cerrado. Θ La clasificación por calidad se debe efectuar después del aserrado. Θ Generalmente se realizan cortes de mayor precisión. Θ Es recomendado para evitar o disminuir la manifestación de tensiones de crecimiento en especies como Eucalyptus. Θ Se emplea en madera proveniente de montes de cultivo, ya que este sistema tiene un rendimiento superior. Θ Se realiza con sierras alternativas, circulares dobles de un eje o múltiples de uno o dos ejes y sinfín doble Cortes alternados respecto al eje longitudinal del rollo Θ Es el sistema que después de uno o más cortes sucesivos en una mitad del rollo, éste es volteado o girado para seguir con un número similar de cortes en la mitad opuesta. 4

5 Θ Es un sustituto de los cortes simultáneos y su aplicación tiene por objeto la optimización del rendimiento de la troza, obtener mayor cantidad de piezas de determinadas características (tangenciales o radiales sobre todo) y disminuir la manifestación de tensiones de crecimiento Según la uniformidad o no de espesores en las tablas Aserrado uniforme Θ A partir de una troza se obtienen todas las piezas de espesores iguales. Θ Los cortes son paralelos entre sí, produciendo piezas con un canto muerto, las que se cantean en una segunda máquina determinándose su ancho definitivo. Θ En máquinas alternativas esta forma de corte se realiza en una troza mediante una sola pasada. Θ Generalmente se asierran de esta forma trozas de diámetros pequeños Aserrado prismático Θ La troza se asierra en la primer etapa como corte uniforme, obteniéndose del centro un prisma de mayor espesor y canto muerto, y de la periferia piezas de menor espesor y también con canto muerto. Θ En una segunda pasada de la parte central de la troza obtenida en la etapa anterior, se obtiene una pieza central sin canto muerto, siendo el ancho de ellas igual a la altura de dicho prisma. Θ Generalmente las trozas de mayor diámetro, de donde se requiere obtener vigas de grandes escuadrías se asierran de esta forma. Θ Facilita el proceso productivo, ya que se obtienen luego piezas, a partir de la viga central, sin canto muerto y de igual ancho, descongestionando el trabajo de la canteadora, la clasificación, el manipuleo y el almacenamiento de piezas aserradas Sistemas especiales debido a la presencia de defectos Aserrado de trozas con corazón juvenil Para el aserrado de estas especies como los pinos de monte de cultivo y sobre todo para la obtención de piezas que van a tener un uso estructural se debe emplear un sistema de corte de los vistos anteriormente, el cual elimine la parte central del rollo. Los cortes a realizar serán los paralelos a la corteza o cortes paralelos al eje de modo que la madera de corazón juvenil quede en una sola pieza central, ésta luego es desechada o reclasificada para usos no estructurales Aserrado de trozas con médula excéntrica Si se obtienen piezas del mismo espesor vamos encontrar que aquellas en las cuales hay diferencia marcada en el ancho de anillos, pueden tener tensiones, contracciones diferenciales y alabeos durante el secado y posterior uso. Por lo tanto se deben obtener piezas de menor espesor de la parte del rollo más próxima a la médula y en el lado de la troza donde los anillos son más angostos, mientras que las tablas más anchas se extraen de la parte de la troza que desarrolló anillos de crecimiento más anchos Aserrado de trozas con nudos grandes El aserrado debe comenzar desde el nudo ancho, no debe abarcar a la mayoría de las tablas por el centro, sino que las piezas más externas deben contener parte del nudo en uno de sus extremos Aserrado de trozas con corazón podrido o estrellado Se puede aserrar del mismo modo que aquellas maderas con corazón juvenil, la diferencia radica en que la pieza central es inutilizable. 5

6 El defecto debe absorberse en una sola pieza central de deshecho o aserrar varias piezas del centro de la troza que luego, en la canteadora, se harán de un ancho menor. Este sistema sobre todo se aplica en trozas de gran diámetro con un importante podrido central como madera de lenga Aserrado de trozas con curvaturas Siempre que se trate de rollo de gran diámetro como para que justifique su aserrado y se cuente con buenos ganchos o grapas para la fijación del mismo en el carro, conviene colocar el rollo con el eje curvado paralelo a la línea de corte y con las cabezas hacia arriba Sistemas según las máquinas principal y desdobladora Corte para obtener una basa central La basa es una pieza extraída de la parte central del rollizo cuya escuadría es superior a una viga. Esta basa, para una troza uniforme proveniente de un monte de cultivo, puede tener la sección cuadrada cuya altura es igual al ancho e igual al 71% del valor del diámetro de la troza. Se pueden producir además, dos tablas laterales cuyo ancho es el 42 % y el espesor el 10 % del diámetro de la troza siempre en la cabeza menor. Se generan así dos costaneros gruesos que se pueden reaprovechar y dos costaneros finos para chipear Corte para aserraderos que poseen máquina principal con avance de carro Se debe evitar la producción de piezas de pequeños espesores, salvo requerimientos especiales del mercado, ya que con el mayor número de cortes el rendimiento disminuye considerablemente. Las piezas que se cortan de la periferia van a la canteadora. La pieza central se desdobla obteniéndose tablas con escuadría final evitando la sobrecarga de la canteadora Corte para aserraderos que poseen máquina principal con avance de carro y desdobladora sinfín con avance de rodillos Se obtienen piezas grandes con la máquina principal, las cuales pasan a la desdobladora para su reaserrado, mientras la máquina principal sigue aserrando la troza remanente. Así, según el diámetro de la troza, se pueden obtener tres o cuatro piezas grandes que son tableadas en la desdobladora sinfín con avance de rodillos Corte para aserraderos que poseen máquina principal con avance de carro y desdobladora alternativa o de sierra circular múltiple de dos ejes En la máquina principal se asierran dos costaneros de la troza, la cual es reaserrada en sentido alternado con respecto al eje en la desdobladora alternativa o de sierra circular múltiple de dos ejes, produciendo tablas o tablones que no necesitan pasar por la canteadora Técnicas de Chipeado La aplicación principal de esta técnica es la elaboración plano paralela de los rollos Chipeado de Perfiles Se entiende por chipeado de perfiles a la producción de madera escuadrada de una pieza en forma de basa o viga central en rollizos de cuyo diámetro en punta fina sea de 10 y hasta 16 cm. La viga central obtenida puede ser aserrada como tablas o tablones. Los chips obtenidos pasan a ser la materia prima de industrias tales como pulpa para papel y/o cartón, tableros de partículas o tableros de fibras. 6

7 En este sistema de aserrado no se producen tablas laterales y es un sistema apropiado sólo para rollo finos. Se distinguen dos tipos básicos: * Equipos con un par de discos chipedores para trabajar los laterales opuestos, también denominado Perfilado lateral. * Línea de cuchillas de perfil con dos pares de discos chipedores cada una para trabajar los cuatro lados del rollo en una sola pasada o Perfilado lateral, arriba y abajo Reducción Plana Bajo este sistema se obtiene un módulo o pan del rollo por la acción combinada de discos chipeadores y sierras aserradoras de distinto tipo. Los costaneros son trabajados con discos chipedores de perfil y las tablas laterales son aserradas en la misma pasada del rollo del módulo o viga central, pudiéndose obtener hasta 8 tablas de las trozas de mayor diámetro. Las tablas laterales pueden ser canteadas, despuntadas o ser procesadas por ambas operaciones, dependiendo de su forma y dimensiones relacionadas con el producto final deseado. Para separar las tablas se pueden emplear: * Sierra alternativa vertical múltiple en Aserraderos de reducción alternativos. * Sierras de cinta gemelas o sinfín vertical doble en Aserraderos de reducción de sierra cinta. * Sierra circular múltiple de uno o preferentemente de dos ejes en Aserraderos de reducción de sierra circular. La técnica de reducción plana es recomendada tanto para rollos finos como para rollos de diámetro medio Técnica de Perfilado La técnica de perfilado es el proceso más moderno y racional para el procesamiento de rollos provenientes de montes de cultivo y cuyo producto, sean tablas, vigas, tablones o listones para una producción industrial de grandes cantidades en surtidos masivos. En el proceso de perfilado se reúnen todos los pasos de elaboración, necesarios para la producción de madera aserrada a partir de una troza. Se combinan discos chipedores, fresas para trabajar los cantos de las tablas laterales, sierras circulares de doble eje para cortes longitudinales y sierras circulares de un eje despuntadoras, produciendo un perfil a partir del cual se pueden obtener hasta 8 tablas laterales ya canteadas, despuntadas y separadas. Estas 8 tablas laterales provienen dos por cada costanero, produciendo en cada uno de ellos una tabla más ancha de la parte interna y una tabla más angosta de lado del costanero más cercano a la corteza. La técnica de perfilado es recomendada tanto para rollos finos como para rollos de diámetro medio y semigruesos. Las características de la técnica del perfilado puede resumirse en los siguientes puntos: * Alta productividad con relativamente poca mano de obra. * Elevado rendimiento de corte (hasta m³/año en rollos finos y hasta m³/año en rollos de diámetro medio). * Alimentador de cadena preciso y alta exactitud de corte (± 0.3 mm en ancho y espesor). * Excelente calidad en la superficie de corte. * Optimo flujo del material durante el procesamiento ya que no hay transportes transversales dentro de la producción de madera aserrada donde el canteado está integrado al proceso. * Mínimo espacio requerido en relación con la alta productividad. * Optimo rendimiento de la madera aserrada con respecto al volumen de madera rolliza empleado para su producción. Estas ventajas son potenciadas si se cumple con las siguientes condiciones: * Selección exacta por diámetro en punta fina, de a un centímetro. * Grandes lotes con iguales dimensiones de corte. * Flujo del material sin obstáculos anteriores y posteriores a la sierra perfiladora. 7

8 continuación: La técnica del perfilado se realiza en una serie de pasos que se detallan a 1. Aplanamiento de las dos primeras tablas laterales con discos astilladores, teniendo en cuenta el ancho mínimo de cobertura. 2. Volteo del rollo a Segundo aplanamiento con discos astilladores, considerando la altura modelo, los espesores de las tablas laterales, la ranura de corte y el ancho mínimo de cobertura. 4. Canteado de las dos primeras tablas laterales mediante el trabajo de las fresas, antes de separarlas. 5. Separación de las dos primeras tablas laterales empleando sierras sinfín dobles o sierras circulares dobles de un eje. 6. Segundo volteo del prisma parcialmente trabajado a Canteado de las dos segundas tablas laterales mediante el trabajo de las fresas, antes de separarlas. 8. Separación de las segundas tablas laterales y aserrado de la viga central en tablas y tablones, empleando sierras circulares múltiples de dos ejes o sierras alternativas verticales múltiples. Bibliografía Brown, N. C. & Bethell, J La industria maderera. Ed. Limusa. México Instituto Forestal Principios de Organización y Operación del Aserradero. Corporación de fomento a la producción. Concepción, Chile. Fronius, Karl Técnicas de Aserrado. Instituto para Tecnología de la Madera y Productos Sintéticos. Rosenheim, Alemania. Curso dictado para alumnos de la Universidad del Biobio, Concepción, chile. Tuset, R. & Durán, F Manual de maderas comerciales, equipos y procesos de utilización (aserrado, secado, preservación, descortezado, partículas). Ed. Hemisferio Sur. Montevideo. Uruguay. Videla, Daniel Industria del Aserrado. Facultad de Ciencias Forestales. UNAM. Curso de Posgrado dictado para alumnos de la Maestría en Ciencias de la Madera, Celulosa y Papel, Orientación en Tecnología de la Madera. La Plata, abril de