Calidad de los productos aserrados de madera como efecto de la calidad del acabado del filo de las sierras de cintas

Trejo, Jhonattan; Ninin, Pablo; Rossso, Franz

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Universidad, Ciencia y Tecnología

Print version ISSN 1316-4821On-line version ISSN 2542-3401

uct vol.15 no.61 Puerto Ordaz Dec. 2011

Nota técnica

Calidad de los productos aserrados de madera como efecto de la calidad del acabado del filo de las sierras de cintas

Jhonattan Trejo⁽¹⁾Pablo Ninin⁽²⁾ Franz Rossso⁽³⁾

(1,2) Maestría en Ingeniería Mecánica Universidad de los Andes, Venezuela

(3) MSc. Forest Industries Technology (WALES)

Resumen: Se estudió el efecto que ejerce un acabado final en el afilado de Sierras de Cintas sobre el procesamiento primario de maderas PERTENECIENTES al Grupo Energético II. Para ello se prepararon dos tipos de herramientas de corte con idénticas magnitudes de parámetros geométricos, considerando como variables del estudio una Herramienta A representativa DEl afilado convencionalmente aplicado en la industria del aserrío nacional al emplear únicamente una piedra abrasiva de granulometría 60 (piedra de desbaste), versus una Herramienta B representativa DE un acabado final del afilado con notable reducción de la rugosidad del metal y una disminución en la cantidad de rebabas de las aristas de los dientes de la herramienta, al aplicar un tratamiento ADICIONAL con una piedra abrasiva de granulometría 120 (piedra para acabado final). La Herramienta B demostró superioridad, puesto que se logró reducir a la mitad la cantidad de productos defectuosos obtenidos con la Herramienta A, por ende se duplicó la cantidad de productos conformes con la tolerancia dimensional establecida por la norma nacional COVENIN y la norma Americana SPIB. Esto reflejó una Diferencia Altamente Significativa entre ambas herramientas.

Palabras clave: Aserrado de maderas/ Control dimensional/ Variaciones dimensionales/ Sierras de Cintas/ Norma COVENIN/ Norma SPIB.

Management of the products quality in timber sawing as an effect on the blade quality in bandsaws

Abstracts: It was studied the effect that offers a finish on the sharpening of bandsaws on the primary processing of woods for the Energetic Group II. Two types of cutting tools with identical geometrical parameters were prepared, assigning as variable for this study a Tool A that represents the sharpening conventionally applied in the national sawmills industry by using only an abrasive stone with grain 60 (grinding stone), versus a Tool B that represents a finish in the sharpening of the bandsaws reducing significantly the roughness of the metal and decreasing the amount of burrs on the teeth edges of the tool by apply a final treatment with an abrasive stone with grain 120 (finish stone). The Tool B had a superior behavior than Tool A, because the number of defective products obtained with the Tool A were halved. The products which comply the dimensional tolerances established by the COVENIN (national standard) and the SPIB (american standard) were doubled. It demonstrated a Highly Significant Difference between both tools.

Key words: Timber Sawing/ Dimensional Control/ Dimensional Variations/ Bandsaws/ COVENIN Standard/ SPIB Standard.

I. INTRODUCCIÓN

El aserrado de la madera es la transformación primaria de las trozas o rolas, es decir, el corte primario de la madera, cuya finalidad es dar a la madera una escuadría determinada, la cual no es más que la expresión numérica DE los productos o piezas aserradas (espesor, ancho y largo); a través del empleo de sierras de diversos tipos (JUNAC, 1989).

En el proceso de aserrado o corte de la madera, se persiguen constantemente cinco (5) metas fundamentales, las cuales son (NININ, 1986):

Obtener calidad de superficies y precisión en los cortes.
Limitar las pérdidas de materia prima.
Obtener eficiencia en la operación.
Limitar el desgaste de los filos.
Limitar el consumo de energía.

El procesamiento de la madera al igual que cualquier otro material, está influenciado por diversos factores, los cuales están asociados a tres (3) grandes grupos. Un primer grupo, por todos aquellos factores inherentes a la materia prima (especie, propiedades mecánicas, constitución química, contenido de humedad, temperatura), un segundo grupo por todos aquellos factores inherentes a las herramientas de corte (características geométricas de las herramientas, agudeza de los filos, fricción con la madera), y un tercer gran grupo por todos aquellos factores inherentes a las condiciones de corte (velocidad de la herramienta, velocidad de alimentación, espesores de viruta, alturas de corte, anchos de corte).

Las Sierras de Cinta están compuestas esencialmente por dos (2) volantes, dispuestos en un mismo plano (horizontal o vertical), soportados por una columna cuya separación puede ajustarse. En los bordes de los volantes (superior e inferior) está colocada una hoja de sierra soldada en sus extremos la cual constituye una cinta dentada sin fin.

Las herramientas de corte empleadas son sierras de cinta conformadas por un cuerpo y una dentadura, lAs cuales deben recibir una adecuada preparación para poder cumplir su función.

Los parámetros más importantes que se deben señalar al especificar una sierra de cinta son: ancho (mm), espesor (mm), longitud (mm) y las características técnicas de su dentadura: paso (mm), altura del diente (mm), capacidad de garganta (mm³),ángulo de corte (α) (grados), águlo libre (γ) (grados), águlo de hierro (β) (grados), sus valores de traba (λ) (mm), sus ángulos de rectificación tanto frontal (RF) (grados), como lateral (RL) (grados), y el tipo de perfil de la dentadura empleada.

Conociendo perfectamente los parámetros geométricos de las herramientas de corte, los parámetros inherentes a la materia prima y conociendo perfectamente las características y las capacidades de los equipos (capacidad instalada) se pueden optimizar las operaciones de producción y lograr acceder a los espesores de viruta óptimos.

El espesor de viruta es la cantidad lineal teórica de madera tomada por cada diente en la misma dirección del avance de la madera o la herramienta. El espesor de viruta óptimo es aquel que para una altura de corte dada satura la capacidad de evacuación de las gargantas con el aserrín resultante (NININ, 1986).

En la búsqueda de optimizar las operaciones de producción y simplificar actividades en la industria, se realizó una clasificación en seis (6) grupos considerados como Grupos Energéticos, los cuales están relacionados con la resistencia que ofrece la madera al corte (dureza, resistencia al cizallamiento longitudinal, tenacidad, densidad) y los parámetros recomendados para su procesamiento (herramientas óptimas y condiciones de procesamiento). Para mayor información al respecto, véase: NININ S. LUC, 1986, en su capítulo de Dentaduras óptimas y Grupos energéticos del Manual de aserrado y afilado. Universidad de Los Andes.

II. DESARROLLO

1. Productos y Normativas de Calidad

Ya se mencionó que el aserrado de la madera es simplemente un proceso de transformación de la materia prima, mediante el uso de maquinarias y equipos de corte automáticos o manuales, para obtener diversos productos en forma de paralelepípedo regular a los cuales se llamará piezas aserradas.

Estas piezas aserradas están definidas y clasificadas por sus dimensiones (largo, ancho y espesor). Estas dimensiones están en concordancia con los estándares comerciales y para ello se han establecido diversas normas nacionales e internacionales que regulan la estabilidad de los productos.

En el caso de Venezuela, la Comisión Venezolana de Normas Industriales establece en la norma COVENIN 2776 – 91 para Madera Aserrada, los requisitos mínimos que debe cumplir la madera aserrada para su clasificación, fijando entre otras cosas, una serie de Tolerancias que regulan las variaciones dimensionales admisibles de los productos. Caso similar ocurre en los Estados Unidos de Norte América con la norma Southern Pine Inspection Bureau (SPIB), la cual se centra en las maderas de Pino.

En esta investigación, se consideraron ambas normas para el análisis, puesto que COVENIN establece las normativas industriales de Venezuela y como se mencionó la SPIB es una norma referencial exclusiva para Pinos y Venezuela cuenta con una gran reserva forestal para el procesamiento del Pino Caribe.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 Herramientas de corte empleadas

Se prepararon bajo idénticas condiciones y parámetros geométricos dos (2) Sierras de Cintas (Herramientas de corte evaluadas), identificándolas como Herramienta A y Herramienta B.

Para ambos casos, las características y parámetros geométricos fueron los siguientes:

2.2. Características de las Herramientas:

- Ancho = 200 mm

- Espesor = 1,45 mm

- Longitud = 9.000 mm

2.3. Parámetros Técnicos de las Dentaduras:

- Perfil = Pico de Loro

- Paso = 50 mm

- Altura de los dientes = (17 – 18) mm

- Capacidad de las gargantas = 504 mm³

- Ángulo de Corte (α) = 30º

- Ángulo Libre (γ) = 10º

- Ángulo de Hierro (β) = 50º

- Traba (derecha e izquierda) (λ) = 0,8 mm

- Ángulo de Rectificación Frontal = 7º

- Ángulo de Rectificación Lateral = 6º

2.4. Herramienta A

La Herramienta A, representa al tipo de afilado convencionalmente empleado en la Industria nacional del aserrío, el cual consiste en luego del respectivo diagnóstico y preparación de los parámetros geométricos de la herramienta, hacerla pasar por el equipo de afilado de sierras de cintas de forma tradicional, empleando una piedra abrasiva de óxido de aluminio blanco, con una liga cerámica vitrificada de granulometría 60 habitualmente empleada en Venezuela.

Esta técnica es aplicada sobre la dentadura de las herramientas (Sierras de Cintas) con la finalidad de limpiar los dorsos de los dientes, eliminar de los fondos de gargantas las micro fisuras generadas producto de la fatiga del metal, afilar y corregir tanto la línea de corte como las aristas de cada diente, tal como se aprecia en la Figura 2.

Tradicionalmente en la industria del aserrío nacional, tanto pública como privada, realizan esta actividad de la forma descrita y luego las herramientas ya "afiladas", pasan al almacén de sierra de cintas operativas o en el peor de los casos son montadas directamente sobre los volantes para una puesta en operación de forma inmediata.

Esto evidencia, la estrecha relación existente entre la calidad del trabajo y/o trabajo minucioso realizado en las salas de afilado de los aserraderos versus los inesperados contratiempos presentados por la ocurrencia de productos (piezas aserradas) defectuosos y de baja calidad.

En el detalle y profundizando en las características observadas sobre una herramienta "normalmente" afilada bajo la cotidianidad del trabajo industrial realizado en las salas de afilado en Venezuela, se evidencian herramientas con altas cantidades de rebabas fácilmente observables al ojo humano, superficies con abundante rugosidad en los fondos de gargantas, dorso de los dientes y sobre las caras de corte, ocasionadas por la aparición de rayas profundas (si se visualizan con lupa de aumento) de forma perpendicular al eje de las cintas, las cuales son producto del paso de la piedra abrasiva para desbaste (granulometría 60).

De igual manera, al observar con lupa de aumento (12X) sobre los extremos de los dientes de la herramienta, se evidencia el exceso de rebaba sobre la línea de corte, aristas fragmentadas, romas, incluso quemadas producto de un brusco impacto entre el abrasivo y el metal de la herramienta, observado de igual forma en los fondos de las gargantas.

TREJO F. et. al,. 2007, afirmó que, estas superficies rugosas y estas cantidades excesivas de rebabas sobre las herramientas de corte, inciden de forma directa y significativamente tanto EN el deterioro de las sierras de cintas como EN el consumo energético producto del empleo de estas herramientas en tales condiciones.

2.5. Herramienta B

La Herramienta B, representa un tipo de afilado con alta calidad de superficie y un trabajo minucioso pero sencillo, el cual consistió en luego del tradicional afilado de la herramienta de corte según lo descrito anteriormente, simplemente en hacer pasar de forma suave sobre la dentadura de la sierra de cinta, una piedra abrasiva de mayor granulometría (grano 120) y matriz resinoide, con el objetivo de eliminar los residuos metálicos en forma de rebabas, disminuir la rugosidad del metal en los fondos de las gargantas y principalmente sobre las caras de corte, incluyendo las líneas de corte y aristas de los dientes de la herramienta B.

Para que esta técnica sea efectiva en el procesamiento industrial, es importante contar con un mínimo de herramientas de corte clasificadas para su uso por turnos de trabajo, para disponer del tiempo requerido en las salas de afilado, con el fin de realizar el recorrido sobre la cinta, hasta notar la disminución de la rugosidad en las caras de corte y los fondos de gargantas, puesto que las rebabas existentes prácticamente son eliminadas en las primeras pasadas de la piedra abrasiva de granulometría 120. (¿Se ha estimado el tiempo de esta actividad combinada: reafilado- inspección visual?)

Es importante resaltar que en venezuela existe un círculo vicioso paradójico entre el mercado de los productos abrasivos y la industria del aserrío, puesto que este tipo de piedras abrasivas (granulometría 120 matriz resinoide) como noson demandadas por el mercado , no se ofertan en el mismo, lo que obstaculiza su adquisición y mantenimiento ojo en los almacenes. en la industria del aserrío no se solicitan estas piedras abrasivas puesto que se desconocen sus beneficios por lo que no se disponen con facilidad en las principales distribuidoras de abrasivos del país.(esto indica que por ahora el método propuesto no es factible técnicamente).

Para validar científicamente la SUPERIORIDAD DE UN MÉTODO SOBRE EL OTRO(Herramienta A y Herramienta B), se contrastaron los parámetros geométricos recomendados por NININ, 1986, para el Grupo Energético correspondiente, en la búsqueda del uso de herramientas óptimas, sobre los parámetros geométricos de las herramientas empleadas. Se empleo un Vernier Digital con precisión de 0,001 mm y un Medidor de Trabas con precisión de 0,01 mm.

La verificación se llevó a cabo con una intensidad de muestreo del 20% de los dientes que conforman las herramientas en cuestión, los cuales fueron seleccionados de forma aleatoria.

Luego de preparar las herramientas, verificar sus magnitudes y analizar los resultados del diagnóstico, se logró obtener la conformidad comparativa de las herramientas, puesto que el coeficiente de variación CV (%) determinado entre los dientes seleccionados fue inferior al 10%, discriminado de la siguiente manera:

- CV (%) de la muestra (para n = 40 dientes) = 6,44%

- CV (%) del ángulo de corte (α) = 6,44%

- CV (%) del ángulo libre (γ) = 6,73%

- CV (%) del ángulo de hierro (β) = 6,59%

- CV (%) de la Traba izquierda (λ i) = 7,12%

- CV (%) de la Traba derecha (λ d) = 7,08%

3. Maquinaria utilizada

La maquinaria empleada fue una Sierra de Cinta o Sierra Principal de 1.400 mm de diámetro de volantes, con potencia no holgada de 54 HP, perteneciente al Laboratorio Nacional de Productos Forestales de la Universidad de Los Andes (LNPF – ULA), Mérida – Venezuela.

4. Materia prima procesada

La especie utilizada fue un Pino Pátula procedente de la hacienda San Eusebio ULA – Mérida / Venezuela, con un valor promedio de densidad de 0,527 gr/cm³ en sus zonas más homogéneas, que corresponde al Grupo Energético II que abarca un rango de densidad de (0,5 – 0,6) gr/cm³, según lo establece NININ, 1986, y con un contenido de humedad (CH%) promedio inmerso dentro del rango considerado por el Punto de Saturación de las Fibras.

Para obtener mayor precisión en las causas asignables a la herramienta, específicamente al tipo de afilado, se estandarizaron las alturas de corte (hc) a 30 cm (± 3 cm), con la finalidad de mantener siempre la misma cantidad de dientes haciendo su trabajo sobre la madera, para nuestro caso 6 dientes trabajando a la vez.

Al estandarizar las alturas de corte (hc) y la velocidad de la herramienta (Vh), para el grupo energético al que corresponde la especie empleada (grupo energético II), conociendo perfectamente los parámetros técnicos de las herramientas empleadas, se puede acceder a trabajar con espesores de viruta óptimos, que son aquellos que para una altura de corte dada, saturan la capacidad de evaluación de las gargantas con el aserrín resultante y con el menor consumo de energía posible (NININ, 1986).

5. Toma de muestras

La colección de muestras se realizó simulando condiciones reales de trabajo para cada herramienta, las cuales luego de prepararse,se incorporaron en la sierra principal, para operar durante cuatro (4) horas de trabajo continuo, lo que corresponde con un (1) turno de trabajo por cada herramienta (sierra de cinta).

Luego de cada turno de trabajo (cuatro horas), cada herramienta fue llevada a la sala de afilado para el respectivo diagnóstico y corrección en los casos necesarios, siendo los posibles defectos de forma generados como las abolladuras, torceduras, tensiones, enderezado (NININ, 1986; MUÑOZ, 1986). Posteriormente a esto, cada herramienta sin afilar nuevamente, fue incorporada en la Sierra Principal para continuar con otro turno de cuatro horas de trabajo continuo procesando la madera.

Durante el procesamiento de la materia prima, se colectaron productos (piezas aserradas) cada SEIS minutos de trabajo continuo para cada herramienta. Al final de cada turno de trabajo correspondiente a cuatro horas, se dispuso y en perfecta secuencia de extracción un total de 40 productos (piezas aserradas) a evaluar por cada herramienta.

Cada producto o pieza aserrada fue evaluado dimensionalmente siguiendo el método recomendado por WILLISTON ED. M., 1988; realizando diez (10) mediciones totales del espesor de cada pieza aserrada, organizadas en cinco (5) mediciones por un canto y cinco (5) mediciones por el otro canto, tal y como se observa en la Figura 3.

Cada medición inicial del espesor de la pieza, fue tomada partiendo de 304,8 mm (1 ft) de cada extremo y el resto (tres mediciones restantes) se distribuyeron entre cuatro (4) intervalos iguales. De esta forma se puede obtener información de las variaciones dimensionales en el ancho de la pieza, en el largo de la pieza para poder determinar las variaciones dimensionales dentro del producto y las variaciones dimensionales entre los productos.

6. Comparación de los resultados

Los valores obtenidos referentes a las variaciones dimensionales de los productos (piezas aserradas), se compararon con los valores de tolerancias establecidas por las normas que rigen la Industria Nacional de Venezuela (COVENIN 2776 – 91). De igual forma, se compararon los valores obtenidos con las normas Americanas SPIB.

III. RESULTADOS

Luego de tres (3) turnos de trabajo para cada herramienta en cuestión (Herramienta A y Herramienta B), se evaluaron un total de ciento veinte (120) muestras de productos correspondientes a doce (12) horas de trabajo continuo y sin reafilar.

En el caso de la Herramienta A, del total de productos evaluados (120 piezas aserradas), 63 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 52,50%, y 38 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde con 31,67% de productos considerados como "piezas mal aserradas".

Donde se tiene que:

Emax (mm) = corresponde al espesor máximo medido en el producto en milímetros.

Emin (mm) = corresponde al espesor mínimo medido en el producto en milímetros.

Enominal (mm) = corresponde al espesor nominal o target side del producto en milímetros.

LSC (mm) SPIB = corresponde al Límite Superior de Control de la Norma SPIB en milímetros.

LSC (mm) COVENIN = corresponde al Límite Superior de Control de la Norma COVENIN en milímetros.

LIC (mm) SPIB = corresponde al Límite Inferior de Control de la Norma SPIB en milímetros.

LIC (mm) COVENIN = corresponde al Límite Inferior de Control de la Norma COVENIN en milímetros.

Al evaluar los productos obtenidos empleando la Herramienta B, se observó que del total de piezas aserradas evaluadas (120 piezas), 35 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 29,17%, y 25 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde con 20,83% de productos considerados como "piezas mal aserradas".

Estos productos calificados según las normativas consideradas (SPIB y COVENIN) como productos defectuosos, en ambos casos (Herramienta A y Herramienta B) incrementaron su frecuencia hacia las últimas horas del trabajo, lo que evidencia la acción del desgaste sobre las herramientas empleadas, de forma progresiva, inevitable, pero controlable.

Para evaluar la información obtenida de las Variaciones Dimensionales de los productos y relacionarla con el efecto que ejerce el tipo de afilado representado por cada herramienta en cuestión, se realizó un Análisis de Varianza (ANOVA) para comparar el tipo de Herramienta como variable independiente y la Variación de Espesores en ambos casos, como variable dependiente, obteniendo el siguiente resultado ver Tabla I.

En la Tabla I, se observa un valor de Sig. (0,006) inferior a 0,01, por lo tanto se demuestra que existe una Diferencia Altamente Significativa entre las herramientas en cuestión (A y B) sobre el valor del espesor máximo medido en cada producto (piezas aserradas), con un 95% de confiabilidad.

Al relacionar los porcentajes de productos defectuosos totales de la Herramienta A y la Herramienta B, en el caso de la norma COVENIN, se obtiene un (20,83% / 31,67%) = 65,79%, lo cual refleja que con la Herramienta B se obtuvo un tercio menos de productos defectuosos que con la Herramienta A.

Si estos resultados obtenidos se comparan con estándares internacionales como el caso de la norma SPIB (exclusiva para Pinos), se tiene que un (29,17% / 52,50%) = 55,56%, lo cual refleja que con la Herramienta B se obtuvo prácticamente la mitad de los productos totales defectuosos que los obtenidos con la Herramienta A, lo cual es más determinante aun.

Por lo antes descrito, fue oportuno evaluar el comportamiento de ambas herramientas en cada turno de trabajo por separado y detallar así, SU comportamiento en función del tiempo.

Herramientas A y B/ Turno 1

Se observó que en la Herramienta A de las 40 piezas totales tomadas aleatoriamente en las primeras cuatro horas de trabajo continuo (Turno 1), 12 piezas quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 30,00% de productos defectuosos, y ocho productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde con 20% de productos defectuosos.

De igual forma para el caso de la Herramienta B, se observó que de las 40 piezas totales tomadas aleatoriamente, cincoproductos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia

Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 12,50% de productos defectuosos, y tres productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde a un 7,50% de productos defectuosos.

Al relacionar los porcentajes de productos defectuosos totales de la Herramienta A y la Herramienta B, en el caso de la norma COVENIN para el primer turno, se obtiene un (7,50% / 20,00%) = 37,50%, lo cual refleja que con la Herramienta B se obtuvo solo un tercio de la cantidad total de productos defectuosos en el primer turno, de lo que se obtuvo con la Herramienta A.

La relación entre los porcentajes de productos defectuosos totales entre la Herramienta A y la Herramienta B, en el caso de la norma SPIB (especializada en los Pinos), es (12,50% / 30,00%) = 41,67%, lo cual refleja que la Herramienta B es más del doble de eficiente que la Herramienta A, en cuanto a la obtención de productos satisfactorios para los estándares internacionales de control dimensional en un período de las cuatro horas de trabajo iniciales, que se corresponden con un turno de trabajo (Turno 1).

Herramientas A y B/ Turno 2

En el caso correspondiente al Turno 2 (de 4 a 8 horas de trabajo continuo), se evidenció un incremento de la cantidad de productos defectuosos o no conformes, puesto que con la Herramienta A, de las siguientes 40 piezas totales tomadas (Turno 2), 18 piezas quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 45% de productos defectuosos, y 10 piezas quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde con 25% de productos defectuosos.

Al verificar el comportamiento de la Herramienta B, se aprecia que en el segundo turno (Turno 2), de las 40 piezas totales tomadas aleatoriamente, ocho productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 20% de productos defectuosos, y SEIS productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde a un 15% de productos defectuosos.

Si se relacionan los porcentajes de productos defectuosos totales para el segundo turno de trabajo de la Herramienta A y la Herramienta B, en el caso de la norma COVENIN, se obtiene un (15,00% / 25,00%) = 60,00%, lo cual refleja que con la Herramienta B se obtuvo alrededor de la mitad de los productos defectuosos totales en un segundo turno que los obtenidos con la Herramienta A.

Al realizar lo propio, para el caso de los estándares internacionales, específicamente para la norma SPIB (especializada en Pinos), se obtiene un (20% / 45%) = 44,44%, lo cual demuestra que la Herramienta A tiene casi la mitad de la eficiencia que la Herramienta B en un segundo turno de trabajo consecutivo, en cuanto a la obtención de productos satisfactorios para las normas de control dimensional consideradas.

Herramientas A y B/ Turno 3

Llegando a un tercer y último turno de trabajo (Turno 3), la Herramienta A experimentó un notable incremento de los productos no conformes, puesto que de las 40 piezas totales tomadas aleatoriamente, 33 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 82,50% de productos defectuosos, y 20 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde con 50% de productos defectuosos. Esta información evidencia la imposibilidad de continuar trabajando en estas condiciones, por la alta incidencia de productos no conformes.

Lo correspondiente a la Herramienta B, no escapó de tal incremento, puesto que en las cuatro horas de trabajo continuo que corresponden al Turno 3, se observó que de las 40 piezas totales tomadas aleatoriamente, 22 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural de la norma Americana SPIB, lo que corresponde a un 55% de productos defectuosos, y 16 productos quedaron fuera de los Límites de Tolerancia Natural establecidos por la norma Venezolana COVENIN, lo que se corresponde a un 40% de productos defectuosos.

Si se detalla en el tercer y último turno de trabajo la relación de los porcentajes de productos defectuosos totales entre la Herramienta A y la Herramienta B, en el caso de la norma COVENIN, se obtiene un (40,00% / 50,00%) = 80,00%, lo cual refleja que con la Herramienta B se obtuvo solo un quinto menos de la cantidad total de los productos defectuosos que con la Herramienta A.

Al comparar lo ocurrido para el caso de la norma SPIB (especializada en Pinos), se obtiene un (55,00% / 82,50%) = 66,67%, lo cual demuestra, que aun siendo improductivo procesar así, la Herramienta B se comportó un tercio más eficiente que la Herramienta A en un tercer y último turno de trabajo consecutivo, el cual comprendió entre las 8 y 12 horas de trabajo continuo.

Esta información obtenida, es fácilmente contrastable y energéticamente se puede expresar por medio de la formulación matemática propuesta por ANTOINE citado por NININ, 1986, en la cual se tiene que:

F= a + b (c + c) (1)

Donde se tiene que:

F = es la componente paralela a la fuerza de corte.

a = es el corte de las fibras.

b = es el doble cizallamiento lateral.

c = es la transformacion de la viruta en aserrin.

c = corresponde a la evacuacion del aserrin de la herramienta.

En el caso de los resultados encontrados, se evidencia la influencia directa sobre las componentes a, c y c, principalmente con c y la baja rugosidad del metal alcanzado producto del tratamiento empleado en la Herramienta B, lo cual contribuye a la estabilidad de la sierra en el momento del corte, derivando con esto en productos mas estables dimensionalmente y por ende satisfactorios con las normas que establecen las tolerancias admisibles tanto por exceso como por defecto en las piezas aserradas.

IV. CONCLUSIÓN

1. La incidencia de productos defectuosos, no conformes, incluso considerados como mal aserrados, por parte de la norma COVENIN y por la norma Americana SPIB, están directamente relacionados con la calidad y meticulosidad del trabajo efectuado en las salas de afilado de los aserraderos.

2. Mientras mayor sea el coeficiente de fricción entre la herramienta y la madera, el cual está representado por una alta rugosidad en las caras de corte y en los fondos de gargantas de las sierras, así como por la incidencia de filos poco precisos con aristas deterioradas, líneas de corte con poca agudeza y presencia de residuo metálico en forma de rebabas, mayor será la cantidad de productos o piezas aserradas que presenten variaciones dimensionales tan considerables como para ser catalogados como productos defectuosos o no conformes según las normas tanto COVENIN como SPIB.

3. Esto tiene su causa origen, en un incremento (evidenciado indirectamente) de la fuerza de fricción que interviene entre la viruta formada y la cara de corte de los dientes, lo cual compromete una ligera evolución y evacuación de la viruta formada en las cavidades de las gargantas de los dientes, motivando con esto, una posible sobresaturación de las capacidades de las gargantas, en el punto del espesor de viruta óptimo, así como una palpable dificultad para el seccionamiento de la madera ante una mayor o menor fragilidad del filo con abundancia de superficies irregulares, causando que la herramienta se comporte como una columna delgada sometida a esfuerzo compresivo, forzándola a alabear lateralmente durante la trayectoria del corte.

4. De igual forma, hay una estrecha relación entre la Disposición Gerencial de las industrias transformadoras en asumir innovaciones o técnicas novedosas para Venezuela y los beneficios obtenidos en sus actividades productivas, puesto que siempre existe una resistencia a los cambios, cuando la tradición predomina en los procesos industriales.

5. Al disminuir la cantidad de productos defectuosos, se reducen de igual manera las actividades de recuperación o trabajo de estos productos para hacerlos conformes. Por ende, los costos de producción sufren incrementos que repercuten directamente sobre el mercado nacional, la competitividad de las empresas transformadoras y finalmente sobre el consumidor.

6. Los resultados de este estudio, sumados a las condiciones actuales de la industria del aserrío nacional, justifican la aplicación de esta técnica en particular, que mejora la calidad del afilado de las Sierras de Cintas empleadas en el procesamiento primario del Pino en Venezuela.

7. La mejora propuesta para los procesos de corte, es aplicable a todo tipo de aserraderos, sin distinción alguna entre tamaño y capacidad de la misma, por la relación costo/beneficio que proporciona (puesto que si por ejemplo, una Pequeña o Mediana Empresa (PyMES) obtiene 1 m³ de piezas aserradas al cabo de un tiempo determinado, de igual manera obtendrá la mitad de sus productos conformes (0,56 m³) en producto defectuosos y con necesidades de reprocesamiento.

8. Por el contrario, una empresa como el ejemplo anterior, adoptara estas sencillas medidas dentro de sus Estrategias Corporativas, podría llegar a reducir a la mitad la cantidad de piezas aserradas consideradas como productos no conformes, lo cual va a incidir positivamente sobre la rentabilidad y beneficios económicos adicionales y no considerados por la organización, a cambio de un mínimo esfuerzo adicional al ya aplicado en sus operaciones cotidianas.

V. REFERENCIAS

1. BROWN, Terence D. (1982). Quality control in lumber manufactury. California, EEUU. Miller Freeman Publications, Inc. [ Links ]

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8. RÍOSOJO T, MAURO. Manual de buenas prácticas de manufactura para la Industria de Aserrío. [en línea]. Programa de Desarrollo de Políticas de Comercio Exterior. Perú, 2005. [Consultado: 10 de febrero de 2011] Disponible en: http://www.mincetur.gob.pe/comercio/Otros/Penx/estudios/Dimensionamiento_Clasificacion_Visual/Inf_Final_MBP.pdf [ Links ]

9. TREJO, F., Jhonattan, J., NININ, J., Pablo, M., OJO ROSSO, Franz M, et al. (2007). Disminución del desgaste de herramientas cortantes y ahorro energético como efecto de la calidad del filo de sierras de cintas. Revista Forestal Latinoamericana. Vol. 22, nº41, p.37-56. Mérida – Venezuela. [Consultado: 30 Marzo 2011]. Disponible en la World Wide Web: http://www2.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext & pid=S079824372007000100004 & Ing=es & nrm=iso [ Links ]

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12. WILLISTON ED, M. (1988). Lumber Manufacturing. The desing and operation of sawmills and planer mills. California, EEUU. Miller Freeman Publications, Inc. [ Links ]

VI. RECOMENDACIÓN

1. Repetir la metodología empleada utilizando otras especies que correspondan a otros Grupos Energéticos con el fin de generalizar los resultados obtenidos.

2. Estandarizar el tiempo adicional requerido por el tratamiento recomendado en esta investigación.

3. Cuantificar el valor de los insumos adicionales empleados al aplicar el tratamiento recomendado en esta investigación.

4. Divulgar los resultados obtenidos en esta investigación tanto a las Industrias del Aserrío Nacional, a los Fabricantes y Distribuidores de piedras abrasivas y a las Instituciones Académicas.

AGRADECIMIENTOS

A la Universidad de Los Andes (ULA), al Laboratorio Nacional de Productos Forestales (LNPF – ULA) y a la Revista Universidad, Ciencia y Tecnología de la Universidad Nacional Experimental Politécnica Antonio José de Sucre (UNEXPO), por la publicación de esta investigación.