Ingeniería Civil en Industrias de la Madera/Industrias Forestales

Este estudio nace de la necesidad de evaluar el desgaste del cuchillo en un proceso de corte y así poder medir el efecto de este en la calidad de la unión adhesiva. Como influye el desgaste del elemento de corte en la materia prima procesada y en la formación de las uniones adhesivas. Para el desarrollo de este estudio se utilizó la cepilladora regruesadora marca SCM, que se encuentra ubicada en el Centro de Desarrollo Integral del Mueble (perteneciente al CATEM, Centro de Alta Tecnología de la Madera de la Universidad del Bio Bio). En esta máquina se instaló el cuchillo M2 Acero rápido o HSS, solo un cuchillo en uso, los otros 3 se ocultaron en la máquina, para efecto de este estudio. Posteriormente se cepilló 30.000 metros lineales aproximadamente de madera de Pino radiata. Los 30.000 metros lineales de madera se procesaron en 4 niveles, es decir, 200, 10.000, 20.000 y 30.000 metros lineales, en cada uno de estos niveles de cepillado, se midió el aumento de radio de desgaste del cuchillo medido en micrones. Este desgaste se midió a través de microscópia, y con estereo microscópio se tomaron las fotografías respectivas para la medición del desgaste del cuchillo. Finalmente con la ayuda de un analizador de imágenes, se realizó la medición del desgate en 6 puntos del extremo del cuchillo, obteniéndose un promedio del radio de desgaste en micrones. Como es de esperar, a medida que se cepilla mayor cantidad de madera, el cuchillo se desgasta mucho más. Para cada nivel de cepillado, se analizó según norma EN 204 la resistencia del cizalle en tracción de la unión adhesiva. Los resultados mostraron que existió una influencia del desgaste en la calidad de la unión adhesiva, sin embargo está no fue crítica, pues la resistencia de cizalle en tracción siempre superó los valores requeridos por la norma. La influencia del desgaste se hizo más evidente cuando las uniones adhesivas fueron sometidas a acondicionamientos más severos. En relación a los adhesivos en estudio, un PVA y un EPI, este último presentó uniones adhesivas de mayor resistencia al cizalle en tracción que el adhesivo PVA.

En el presente estudio se pretende mejorar el secado industrial del pino radiata para remanufactura analizando los factores que afectan la aparición del defecto grieta capilar. Inicialmente se determinaron los factores que condicionan las grietas capilares durante el secado industrial de pino radiata: la procedencia de la materia prima, el tipo de corte (tangencial, radial y mixto) y el tipo de madera (central. lateral y mixta). Posteriormente, se analizaron los factores: tipo de suelo (arena y greda), altura del árbol (copa y base) y tiempo de permanencia en patio de la madera antes de ingresar a las cámaras de secado, para la procedencia que presentó la mayor propensión a las grietas capilares. El diseño experimental incluyó un análisis de varianza, mediante un sotware estadístico comercial. Además, se determinó a nivel de laboratorio las propiedades de la madera (humedad y densidad básica) y tendencia a la grieta capilar en rodelas de suelo gredoso, obtenidas de la base del árbol y rodelas de suelo arenoso obtenidas de la copa del árbol. Los resultados muestran que el secado industrial del pino radiata fue mejorado a través del conocimiento de los factores que condicionan la aparición de la grieta capilar.

En este trabajo se realizó una investigación de la Industria del Aserrío en torno a tres temas específicos: Productos, Procesos y Equipos utilizados en la industria. Cada uno de estos temas fue investigado de manera que la información obtenida pudiese permitir caracterizar cada uno de ellos y especificar que atributos y operaciones deben ser considerados para poder ser usados en un software de simulación para la Industria. Para el tema de Productos se realizó una recopilación de los productos de madera aserrada en la industria del aserrío chilena, basada en la experiencia de Aserraderos Arauco y Aserraderos CMPC. También se revisaron las Normas de Clasificación Americana y Nórdica. Se llego a la conclusión que los atributos que caracterizan a un producto de madera aserrada son el contenido de Humedad Final, la procedencia de la pieza de madera desde el trozo (lateral, central o semilateral) y las escuadrías del producto (medidas de producción y tolerancias). Otros atributos como calidad superficial, porcentaje de aprovechamiento de la pieza, tratamientos de protección contra hongos e insectos, se encuentran relacionados con especificaciones del cliente. En cuanto al Proceso se realizó una investigación de temas que se consideraron relevantes antes de entrar en la definición del mismo. Entre estos temas se encuentra el tipo de materia prima utilizada, principios de diseño, diagramas de corte, tiempos del proceso, e indicadores de desempeño. Junto a esto se realizaron visitas a los aserraderos de CMPC: Bucalemu, Nacimiento y Mulchén, y a dos de los aserraderos de ARAUCO: Horcones y el Colorado. Para el Proceso se realizó una división sobre la base de Áreas, las que fueron divididas en Operaciones con Tareas especificas a cumplir en cada una de ellas. Las áreas en las cuales se dividió el proceso son: Preparación de materia Prima, que involucra las Operaciones de Recepción, Clasificación, Descortezado, Trozado de rollizos. La segunda área definida es Aserrío de Trozas, que considera las operaciones de Alimentación, Corte Primario, Corte Secundario, Canteado, Reaserrío y Recuperación. Y finalmente la tercera área definida corresponde a Tratamientos realizados a la Madera Aserrada, donde se encuentran las operaciones de Baño Antimancha, Secado, Cepillado e Impregnación. En esta área también se incluyó el tema del empaquetado de madera aserrada. También se consideró el tema de tratamientos de desechos producidos en cada área. Las tareas son definidas para cada operación y están relacionadas con la definición previa de lo que llamamos Centro de trabajo, compuesto por una Definición de la Operación, un Conjunto de Máquinas que permitan tomar información del sistema, y que puedan realizar una operación física sobre el material, y cuya ultima componente es una lógica que permita tomar las decisiones de corte. Finalmente para los equipos se realizó una clasificación de estos mediante familias, considerando como familia a un conjunto de equipos que cumplen una función similar en el proceso. Las familias definidas fueron: Recolección de Información, Transporte, Corte, Clasificación y Apilado, y equipos para Tratamientos. Una familia a parte fue la de equipos complementarios que incluye detectores de metal, equipos de afilado, entre otros. Además, se realizó una clasificación de los equipos de acuerdo a la operación que cumplían dentro de la planta, en las áreas definidas y donde se consideran los atributos de los equipos. En cuanto a los atributos que se consideraron para los equipos, estos se dividieron en dos tipos: Datos Técnicos y Parámetros que definen la performance del equipo. Estos últimos son los que se deben considerar para caracterizar un equipo para la simulación, entre ellos se encuentran las restricciones de corte (altura, espesor y ancho), velocidad de avance, capacidades de los equipos y en general toda variable que afecte el flujo del proceso.