Variación de la potencia de corte y de la rugosidad superficial con los

En la TABLA 23 se recopilan los coeficientes de correlación lineal entre potencia útil, espesor de viruta, rugosidad Ra, rugosidad Rz, densidad básica y

dureza lateral para el corte con el diente tipo lobo, mostrando una correlación no significativa de la potencia útil con la densidad básica (r = 0,04) y la dureza lateral (r = 0,08) en el corte de la madera de C. spruceanum con el diente de lobo, que no explica la variación de la potencia útil consumida. Sin embargo, según diversos autores existe una influencia directa de la densidad de la madera sobre la potencia o fuerza de corte requerida (CHARDIN, 1958; KOCH, 1964; SALES, 1990; GONÇALVES, 2000; GARCIA et al., 2002; CHUCHALA et al., 2014).

TABLA 23 - MATRIZ DE CORRELACION ENTRE POTENCIA UTIL, ESPESOR DE VIRUTA, PARAMETROS DE RUGOSIDAD Y FISICO-MECANICOS PARA EL CORTE CON EL DIENTE

TIPO LOBO VARIABLE Espesor de Viruta Ra Rz Densidad Básica Dureza Lateral Potencia útil Espesor de Viruta 1,00 Ra _{0,79*** 1,00} Rz _{0,80*** 0,97*** 1,00} Densidad Básica 0,02 0,15 0,18 1,00 Dureza Lateral _{0,06 0,14 0,15 0,88*** 1,00} Potencia útil _{0,94*** 0,71*** 0,75*** 0,04 0,08 1,00}

La TABLA 24 presenta los coeficientes de correlación lineal entre potencia útil, espesor de viruta, rugosidad Ra, rugosidad Rz, densidad básica y dureza lateral correspondientes al corte con el diente tipo encía, observándose un bajo grado de correlación de la potencia útil con la densidad básica (r = -0,43) y la dureza lateral (r = -0,49) en una relación inversa, aunque es evidente, conforme explican varios autores que el aumento de la densidad básica de la médula a la corteza tiende a exigir una mayor torsión del motor para cortar la madera, de allí que promueva el consumo de potencia en el corte de las tablas más próximas a la corteza (EYMA, MÉAUSOONE y MARTIN, 2004; MELO et al., 2015). En la relación aludida la densidad básica y la dureza lateral solo explican alrededor del 18 y 24% de variación de la potencia útil, respectivamente.

La errática relación inversa de la potencia de corte con los parámetros densidad y dureza, según Eyma, Méausoone y Martin (2004) responde a la dificultad para medir las características mecánicas en el nivel local, considerando que la localización de las fuerzas de corte durante el mecanizado de la madera es muy precisa y las características más bajas no siempre se miden.

TABLA 24 - MATRIZ DE CORRELACION ENTRE POTENCIA UTIL, ESPESOR DE VIRUTA, PARAMETROS DE RUGOSIDAD Y FISICO-MECANICOS PARA EL CORTE CON EL DIENTE

TIPO ENCIA VARIABLE Espesor de Viruta Ra Rz Densidad Básica Dureza Lateral Potencia útil Espesor de Viruta 1,00 Ra _{0,6*** 1,00} Rz _{0,54*** 0,96*** 1,00} Densidad Básica -0,47** -0,21 -0,05 1,00 Dureza Lateral _{-0,51** -0,19 -0,08 0,85*** 1,00} Potencia útil _{0,91*** 0,56*** 0,49** -0,43** -0,49** 1,00}

Además de la interferencia del plano radial en los cortes 3 y 4, el muestreo de la densidad y la dureza lateral en el tercio central del ancho y en los primeros 55 cm de longitud en cada extremo de las tablas obtenidas, pudo excluir aleatoriamente, gran parte de la madera juvenil inmersa que puede encontrarse en la trayectoria del diente, sobre todo en los cortes 2 y 5; lo cual conlleva a que se desvirtúe la relación de la potencia con los parámetros físico-mecánicos en estudio. Gonçalves y Néri (2005) atribuyen la menor fuerza de corte en la madera de Pinus taeda a las diferencias anatómicas entre las zonas juveniles y maduras, considerando la menor densidad y menor resistencia de la madera juvenil, así como la relación directa de las fuerzas de corte con estos parámetros. Vignote y Martínez (2006) agregan que la diferencia entre las características de la madera juvenil y adulta es muy variable según especies y por tanto sus efectos, como poseer un comportamiento físico-mecánico diferente al resto de la madera formada.

El hecho de que la densidad básica y la dureza lateral no definieron buenas correlaciones directas con la potencia de corte, pone en evidencia la falta de correspondencia de la madera juvenil aleatoria con las propiedades obtenidas, así como la escasa variabilidad de las características de la madera de plantación. Esta distorsión en árboles de 20 años en plena maduración con un DAP promedio de 27 cm, se puede corregir empleando árboles de hasta 30 años con un DAP mínimo de 40 cm para evitar interferencias de la madera juvenil en las determinaciones requeridas en un estudio de consumo energético y calidad superficial.

Este análisis de correlación tiene carácter preliminar, sobre todo ante las buenas correlaciones obtenidas por diversos investigadores que sostienen que las maderas más densas, o incluso las zonas más densas de la misma muestra,

durante el mecanizado tienden a introducir virutas más pesadas que requieren más fuerza para su eliminación y, por ende, más energía para mover la herramienta de corte (KOCH, 1964; EYMA, MÉAUSOONE Y MARTIN, 2004; MELO et al., 2015).

En la TABLA 23 también se aprecia que los parámetros de rugosidad Ra y Rz con el diente lobo manifestaron una correlación no significativa con la densidad básica (r = 0,15 para Ra y 0,18 para Rz) y la dureza lateral (r = 0,14 para Ra y 0,15 para Rz), sugiriendo una relación directa. De manera similar, la TABLA 24 muestra una correlación no significativa de los parámetros de rugosidad Ra y Rz con el diente encía, denotando una relación inversa con la densidad básica (r = -0,21 para Ra y -0,05 para Rz) y la dureza lateral (r = -0,19 para Ra y -0,08 para Rz) que diversos especialistas utilizan para describir el efecto de la densidad en la rugosidad superficial (MAGOSS, 2008; AGUILERA y MUÑOZ, 2011; LAINA et al., 2017).

Según Soragi (2009) el contraste entre picos elevados y valles profundos, genera más piezas con peor calidad de superficie en la región más próxima a la médula de Toona ciliata donde se espera menor densidad. De otro lado, Laina et al (2017) encontraron que la dureza es la propiedad de la madera que afecta más claramente a su rugosidad final, y hace difícil obtener mejores resultados de rugosidad a medida que aumenta la dureza.

Si bien los coeficientes de correlación se consideran preliminares la tendencia manifestada está de acuerdo con los estudios de Magoss (2008) y Vignote et al. (2014), quienes explican que la variación de la rugosidad superficial en un material quebradizo como la madera, depende de su fractura por fragilidad, en especial del espesor de la pared celular y por tanto de su densidad. Por esta fragilidad las maderas poco densas se rompen más fácilmente mediante un mecanismo de corte asociado con la fractura del material, generando una superficie más irregular debido a las cavidades interiores del diámetro de vasos, fibras y otros lúmenes celulares cortados durante el mecanizado.

4.6. ESTUDIO DE LOS PARAMETROS UTILIZADOS EN EL CORTE DE