jueves, 15 de octubre de 2009

Paneles Encolados de Canto (Edge Glued Panels): Fabricación de Línea de Cola, modalidades y diferencias



Los paneles encolados de canto (PEC o EGP por sus siglas en inglés), son estructuras de madera sólida, formados a partir de componentes individuales de variado ancho y con espesor y largo único (cutstocks) o finger joint que se unen por los cantos para conformar una unidad de ancho mayor, auto soportante y homogénea, que es la materia prima para otros productos de mayor valor agregado.


En su gran mayoría son componentes para muebles, aunque también se usan en la construcción, pasando a llamarse Edge Glued Boards (o EGB), los cuales son un caso particular de PEC con uniones finger, ya sea de cara o canto. El único mercado para este panel es USA y el mayor volumen que se transa tiene dimensiones estandarizadas de 1” de espesor (19mm real) x 4, 6, 8, 10 y 12” de ancho (real de 89, 140, 191, 242 y 292mm) y 4.880 o 6.180 mm de largo (16.o 20’). Los formatos en muebles son variados y sus dimensiones dependen del diseño de cada unidad. Un caso especial son los paneles Corea, que son demandados libres de nudos (clear) y finger joint por la cara o canto, con láminas, bandas o lamelas iguales en ancho, en un formato casi único de 18 x 910 x 2.300mm. El mercado Japonés también demanda paneles finger joint con uniones finger a la vista por la cara, pero la diferencia con el mercado Coreano radica en un mayor número de formatos y en exigir una construcción con madera radial (quarter sawn), lo que implica un proceso productivo diferente al de los paneles Corea, mercado que requiere de paneles construidos con madera floreada (flat sawn). Existe también un mercado de panel España, con variados formatos y con grano o construcción mayoritariamente radial. En su proceso productivo se asimilan a los paneles del mercado Japón.

Equipos para fabricar la línea de cola

Las opciones para generar la línea de cola dependen del mercado objetivo y ello determina el equipo necesario para fabricarla. Así, se pueden usar los siguientes equipos y herramientas:
  • Moldurera
  • Opción 1: la línea de cola se hace en los ejes verticales. Es usado en componentes de muebles para el mercado norteamericano y para los paneles Corea. No es necesario cepillar las caras. En el caso de las bandas finger, se debe cuidar dejar como apoyo el mismo plano de referencia que tuvieron las finger joint.
  • Opción 2: la línea de cola se hace en los ejes horizontales y casi no debiera ser necesario trabajar con los ejes verticales, salvo en las bandas con finger joint, donde sería quizá deseable uniformar el ancho por posibles desfases. Al final de la máquina se deben colocar sierras que definirán el futuro espesor del panel y lo que antes de ellas era cara, pasará a ser cantos. El resultado final son entonces bandas giradas, cuyo número depende del ancho inicial del componente y del espesor del panel requerido. El resultado son bandas con fibra o grano radial. Esta es la modalidad que permite producir paneles Japón (con cutstock finger joint) o paneles España (con cutstock sólidos).
  • Sierras partidoras (ripsaws)
  • Opción 1: con máquinas provistas de una sola sierra. Tal es el caso de las marcas Diehl y Mattison, las que se diferencian en que las primeras tienen la sierra saliente desde abajo de la mesa de trabajo y las segundas por encima de ésta. Ello genera una diferencia adicional, dado que para que la sierra pueda salir desde abajo debe haber dos cadenas paralelas, en tanto que si la sierra viene desde arriba hay una sola cadena con una muesca para que la sierra no toque el metal. Estas diferencias hacen que los ajustes en las máquinas Diehl sean más críticos que en las Mattison, lo que hace que muchos usuarios prefieran las segundas.
Ambas máquinas tienen productividades bajas, ya que la operación se basa en la experiencia y ritmo del operador y cada corte significa un movimiento de la guía en busca de la calidad correcta en el sentido del ancho. Este sistema funciona muy bien con madera de ancho variable, la caul mientras más ancha, mejor es la productividad. Una máquina de estas puede entregar unos 4 a 6m3 de producto terminado por turno en madera de pino.

  • Opción 2: con máquinas provistas de 2 a 4 sierras, todas móviles o bien una o dos de ellas móviles, complementadas con luces laser. Son usadas con mayor frecuencia en maderas duras o latifoliadas (hardwoods) para la fabricación de muebles, en un concepto de partir primero (rip first) y trozar después. Siempre ha existido la polémica de que es más conveniente; si trozar primero (cross cut first) o partir primero. Se han realizado numerosos estudios al respecto, con resultados favorables a ambas modalidades. Desde mi punto de vista, hoy en día, el mejor resultado depende más de la productividad, ya que los rendimientos de la materia prima son similares. Así, un sistema que use ancho variable y sierras múltiples posicionables, como Barr-Mullin, Mereen-Johnson, Paul o Raimann dan el mejor escenario productivo, asociados a trozadores optimizados.

Las sierras más adecuadas son de diente trapezoidal plano paralelo, de 300mm de diámetro, de B = Espesor de Corte = 4,2mm y Z = n° de dientes = 36.

  • Lijadoras.
La línea de cola con lijadoras es la que menos se usa, pero entrega una calidad superficial excepcional, muy apta para el encolado. Es un buen método para dar línea de cola a componentes que serán encolados por la cara, como postes o patas de cama. Tiene como desventaja que cada componente se debe pasar dos veces, ya que como norma las lijadoras que se compran son sólo de una cara. Para hacer línea de cola por los cantos sólo debiera usarse en pequeñas partidas, para reforzar la producción o como una forma de solucionar parcialmente un problema de falla en el equipo principal.

Consideraciones
  • Al hacer línea de cola con cuchillos es de suma importancia obtener una superficie adecuada para que el adhesivo penetre en la madera y se consiga una buena unión mecánica y química (fuerzas de Van der Waals). Por superficie adecuada se entiende un sustrato libre de aceite. Las mesas de la moldurera son lubricadas permanentemente y el exceso de aceite puede contaminar la parte inferior de la banda.
  • También es importante considerar que los principios de corte que rigen una superficie para una moldura o un componente de muebles no son los mismos que para una línea de cola. No se puede aplicar igual número de golpes por pulgada. Usar la misma cantidad genera un sustrato refractario al adhesivo, con apariencia de vidrio. Esto conduce a uniones débiles y fallas en uso. Por lo tanto es recomendable estudiar una nueva relación de número de cuchillos y velocidad, de tal forma de conseguir una superficie opaca, exenta de brillo. Incluso pudiera ser necesaria la aplicación de un contrafilo en los cuchillos, hecho en el taller de afilado.
  • La técnica del jointeado debe aplicarse con mucho cuidado. Un exceso de jointer hará que el cuchillo tenga la punta muy gruesa y generará taloneo y superficie vidriosa.
  • Se deberá poner especial atención al correcto posicionamiento de las órbitas de giro de los cabezales, según sea el caso, respecto las guías y cabezales verticales o de las mesas y cargadores y cabezales horizontales. En ambos casos se debe asegurar la absoluta tangencia entre ambos planos usando la técnica del chequeo del roce del cuchillo sobre un fierro patrón apoyado en el plano de referencia (guías, mesas o zapatas).
  • Como una manera de mejorar la estabilidad dimensional del panel, se debiera tomar la precaución de alternar la orientación de los anillos. Es decir, si una banda se deja con las curvas de los anillos anuales hacia abajo, la otra debe quedar con sus curvas hacia arriba, y así sucesivamente. Ello ayuda a compensar las tensiones que se generan en la madera.
Ver máquina usadas en venta en http://picasaweb.google.com/jagarod/

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