Surface quality of furniture components using a band saw, milling machine, and two species / Qualidade superficial de componentes de móveis utilizando serra fita e fresadora e duas espécies

This study is dedicated to considering the use of eucalyptus and Ocotea porosa to produce classic-style furniture, assessing the machining time and surface quality. For such, the survey of data on the surface quality of eucalyptus and Ocotea porosa pieces was carried out through a visual assessment with the adaptation of the methodology described in standard ASTM 1666. This analysis of the wood surface quality occurred using two different species and two machining modalities (a band saw and a copy milling machine) for parts intended to produce components (feet) for classic furniture. After making the feet, the pieces of furniture were assembled and reassessed. Forty samples were selected and evaluated for initial defects through visual inspection, and the non-parametric Kruskal-Wallis statistical test was applied. The values found for surface quality were considered good quality, with more time being necessary to perform the finishing of the parts processed with the band saw than the milling machine. One may conclude thatthe milling time spent on each treatment influences the production capacity of the company, with the cuts carried out with the milling machine being faster and with better surface finishing.

Esse estudo dedicou-se a considerar a utilização de eucalipto e Ocotea porosa na produção de móveis em estilo clássico, avaliando o tempo de usinagem e a qualidade superficial. Para tal, foi realizado o levantamento de dados sobre a qualidade superficial de peças de eucalipto e Ocotea porosa, por meio de uma avaliação visual com adaptação da metodologia descrita na norma ASTM 1666. Essa análise da qualidade superficial da madeira ocorreu por meio de duas diferentes espécies e conduzido por duas modalidades de usinagem (uma serra-fita e uma fresadora copiadora) de peças destinadas a produção de componentes (pés) para móveis clássicos. Após a confecção dos pés os móveis foram montados e novamente avaliados. Selecionou-se 40 amostras, nas quais foram avaliados os defeitos iniciais por meioda inspeção visual, foi aplicada a estatística não paramétrica de Kruskal-Wallis. Os valores encontrados sobre a qualidade de superfície foram considerados de boa qualidade, sendo necessário maior tempo para realizar o acabamento nas peças processadas na serra-fita se comparado com a fresadora. Pôde-se concluir que o tempo de usinagem gasto em cada tratamento influencia na capacidade de produção da empresa, sendo mais rápidos os cortes realizados pela fresadora com melhor acabamento superficial.

Surface quality of furniture components using a band saw, milling machine, and two species / Qualidade superficial de componentes de móveis utilizando serra fita e fresadora e duas espécies

This study is dedicated to considering the use of eucalyptus and Ocotea porosa to produce classic-style furniture, assessing the machining time and surface quality. For such, the survey of data on the surface quality of eucalyptus and Ocotea porosa pieces was carried out through a visual assessment with the adaptation of the methodology described in standard ASTM 1666. This analysis of the wood surface quality occurred using two different species and two machining modalities (a band saw and a copy milling machine) for parts intended to produce components (feet) for classic furniture. After making the feet, the pieces of furniture were assembled and reassessed. Forty samples were selected and evaluated for initial defects through visual inspection, and the non-parametric Kruskal-Wallis statistical test was applied. The values found for surface quality were considered good quality, with more time being necessary to perform the finishing of the parts processed with the band saw than the milling machine. One may conclude thatthe milling time spent on each treatment influences the production capacity of the company, with the cuts carried out with the milling machine being faster and with better surface finishing.(AU)

Esse estudo dedicou-se a considerar a utilização de eucalipto e Ocotea porosa na produção de móveis em estilo clássico, avaliando o tempo de usinagem e a qualidade superficial. Para tal, foi realizado o levantamento de dados sobre a qualidade superficial de peças de eucalipto e Ocotea porosa, por meio de uma avaliação visual com adaptação da metodologia descrita na norma ASTM 1666. Essa análise da qualidade superficial da madeira ocorreu por meio de duas diferentes espécies e conduzido por duas modalidades de usinagem (uma serra-fita e uma fresadora copiadora) de peças destinadas a produção de componentes (pés) para móveis clássicos. Após a confecção dos pés os móveis foram montados e novamente avaliados. Selecionou-se 40 amostras, nas quais foram avaliados os defeitos iniciais por meioda inspeção visual, foi aplicada a estatística não paramétrica de Kruskal-Wallis. Os valores encontrados sobre a qualidade de superfície foram considerados de boa qualidade, sendo necessário maior tempo para realizar o acabamento nas peças processadas na serra-fita se comparado com a fresadora. Pôde-se concluir que o tempo de usinagem gasto em cada tratamento influencia na capacidade de produção da empresa, sendo mais rápidos os cortes realizados pela fresadora com melhor acabamento superficial.(AU)

Farmer strategies to face labor shortages in Chilean agriculture

This study analyzes the strategies that farmers in the south of Chile use to face current labor shortages and identify the variables that determine each of these strategies. A multinomial logit model and odds ratios plots with predicted probabilities were applied to a sample of 384 farmers. Interviews and focus groups were applied to specific producers, professionals and public officials. The main results show that only 32.3% of farmers declared that labor shortage is a problem. Of this percentage 52% chose the strategy of paying better, 13.8% chose improve the workers' working conditions, 9.5% chose to mechanize, and 24.1% did not follow a strategy. The production of labor-intensive products (e.g., exportable fruit) determines the strategy of paying better; the farmer's educational level influences the strategy of improving the working conditions, and the farmer's age affects the strategy of mechanizing. However, the production of labor-intensive products exhibits the greater effect. The main disadvantage of the "pay better" strategy is that workers do not want to commit to their job.

O objetivo deste estudo foi analisar as estratégias utilizadas pelos agricultores do sul do Chile para enfrentar a escassez de mão de obra e identificar as variáveis que determinam cada uma dessas estratégias. Foram aplicados um modelo de logística multinomial e razões de chance com probabilidades previstas a uma amostra de 384 agricultores, além de entrevistas e grupos focais para determinados produtores, profissionais e funcionários públicos. Os principais resultados mostram que 32,3% dos produtores afirmaram que a escassez de mão de obra é um problema. Desse percentual, 52% optaram pela estratégia de melhorar a remuneração, 13,8% escolheram melhorar as condições de trabalho dos trabalhadores, 9,5% escolheram usinar e 24,1% não seguem nenhuma estratégia. A produção de culturas que requer mão de obra intensiva (por exemplo, a fruta exportável) escolhe a estratégia de melhorar o salário; o nível de escolaridade dos agricultores influencia a estratégia para melhorar as condições de trabalho; e a idade dos agricultores determina a estratégia de usinagem. No entanto, a produção de culturas com mão de obra intensiva apresenta o maior efeito. A principal desvantagem da estratégia de "melhores salários" é que os trabalhadores não querem se comprometer com o seu trabalho.

Farmer strategies to face labor shortages in Chilean agriculture

This study analyzes the strategies that farmers in the south of Chile use to face current labor shortages and identify the variables that determine each of these strategies. A multinomial logit model and odds ratios plots with predicted probabilities were applied to a sample of 384 farmers. Interviews and focus groups were applied to specific producers, professionals and public officials. The main results show that only 32.3% of farmers declared that labor shortage is a problem. Of this percentage 52% chose the strategy of paying better, 13.8% chose improve the workers' working conditions, 9.5% chose to mechanize, and 24.1% did not follow a strategy. The production of labor-intensive products (e.g., exportable fruit) determines the strategy of paying better; the farmer's educational level influences the strategy of improving the working conditions, and the farmer's age affects the strategy of mechanizing. However, the production of labor-intensive products exhibits the greater effect. The main disadvantage of the "pay better" strategy is that workers do not want to commit to their job.

O objetivo deste estudo foi analisar as estratégias utilizadas pelos agricultores do sul do Chile para enfrentar a escassez de mão de obra e identificar as variáveis que determinam cada uma dessas estratégias. Foram aplicados um modelo de logística multinomial e razões de chance com probabilidades previstas a uma amostra de 384 agricultores, além de entrevistas e grupos focais para determinados produtores, profissionais e funcionários públicos. Os principais resultados mostram que 32,3% dos produtores afirmaram que a escassez de mão de obra é um problema. Desse percentual, 52% optaram pela estratégia de melhorar a remuneração, 13,8% escolheram melhorar as condições de trabalho dos trabalhadores, 9,5% escolheram usinar e 24,1% não seguem nenhuma estratégia. A produção de culturas que requer mão de obra intensiva (por exemplo, a fruta exportável) escolhe a estratégia de melhorar o salário; o nível de escolaridade dos agricultores influencia a estratégia para melhorar as condições de trabalho; e a idade dos agricultores determina a estratégia de usinagem. No entanto, a produção de culturas com mão de obra intensiva apresenta o maior efeito. A principal desvantagem da estratégia de "melhores salários" é que os trabalhadores não querem se comprometer com o seu trabalho.

Projeto e desenvolvimento de dispositivos de usinagem para cirurgia de recapeamento do quadril

As progressivas inovações tecnológicas, na área de projeto mecânico, contribuem para a adoção de novos procedimentos cirúrgicos relacionados à ortopedia. Este trabalho trata do projeto, desenvolvimento e fabricação de dispositivos de usinagem e instrumentais cirúrgicos para aplicação em cirurgias de recapeamento da cabeça femoral em humanos e animais, buscando aperfeiçoar tal procedimento no que diz respeito a tecnologias voltadas à modelagem óssea e furação centralizada com a cabeça femoral. Nesse contexto, a relação tempo x precisão foi muito bem explorada, de forma a auxiliar com eficiência os cirurgiões e os pacientes que necessitam dessa cirurgia reduzindo a interferência da habilidade do cirurgião no resultado final da cirurgia. A fresa multilaminar sequencial, criada para usinar a cabeça femoral conforme geometria interna da prótese de recapeamento de quadril é uma importante ferramenta para redução do tempo de cirurgia, uma vez que é necessária a troca de ferramentas durante os procedimentos cirúrgicos como mostrado nesta tese. O instrumental cirúrgico, responsável para o funcionamento correto desses dispositivos de usinagem, é um guia de furação personalizado capaz de alinhar a broca e a fresa durante a modelagem da cabeça femoral, de acordo com o ângulo do colo femoral de cada paciente. Assim, este trabalho trata da concepção, desenvolvimento e fabricação de protótipos de um dispositivo de usinagem e instrumentais cirúrgicos que promovam a usinagem centralizada seguindo o ângulo do colo femoral, redução do tempo de cirurgia e da aplicação cirúrgica com prótese de recapeamento artroplastia de recapeamento canina. Os produtos desenvolvidos nesse trabalho serão nomeados como "fresa multilaminar sequencial", "máscara para furação centralizada" e "prótese e instrumentais cirúrgicos para cães", para a artroplastia de recapeamento de quadril. Com os desenvolvimentos, é esperada uma redução no tempo da cirurgia, bem como um aumento na segurança, possibilitando maior sucesso nesses procedimentos em humanos, bem como trás nova tecnologia para a medicina veterinária.

Progressive technological innovations in the area of mechanical design, contribute to the adoption of new surgical procedures related to orthopedics. This work addresses the design development and manufacture of machining devices and surgical instruments to be used in resurfacing surgeries of the femoral head in humans and animals, seeking to improve this procedure in regards to a new technology related to bone structure for machining and drilling aligned with the femoral head. In this context, the relation time c accuracy was very well explored, in order to assist with efficiency surgeons and patients requiring surgery that reduces the interference on the skill of the surgeon on the surgery outcome. The simultaneous development of the multilaminar-mill, designed to machine the femoral head matching the internal geometry of the resurfacing prosthesis is an important tool for reducing the surgery time, as the tool changes during surgery as shown this thesis. The surgical instrument responsible for the proper operation of these machining devices is a customized guide drill mark capable of aligning the drill and the mill during drilling and milling of the femoral head, according to the angle of the femoral neck of each patient. This work deals with the design, development and manufacturing of a machining device prototype and surgical instruments to promote the centralized machining following the angle of the femur neck the reduction of surgery time and the innovate arthroplasty surgery in humans animals. The products developed in this work are named as "sequential multilaminar mill", "drilling centering mask" and "prosthesis and instrumental for dogs", for hip resurfacing arthroplasty. With the developments, it is expected to reduce the surgical time, as well increasing safety, allowing greater success in these procedures.

Dióxido de carbono em forma de névoa na refrigeração da ferramenta de corte, durante a usinagem da madeira

Heat concentration from wood cutting process promotes the tool premature wear, with consequent effect on the surface processed material, causing burnt areas as well as provoking larger superficial roughness than observed in machining process with absence of accumulated heat. The objective of this research was to evaluate the effect of cutting tool refrigeration during wood machining. The adopted mechanism was the use of pressurized carbon dioxide in fog form applied directly in the cutting area as a refrigeration method. The test was performed using Eucalyptus grandis and as cutting tool, a circular saw. To evaluate the wood final surface the following parameters were adopted; superficial roughness and occurrence of surface carbonization. The results showed that carbon dioxide applied in fog form, even at the smallest level (15g min-1), avoided the superficial carbonization of the processed material, as well as reduced the values of superficial roughness.

A concentração de calor na superfície da madeira, resultante do seu processamento mecânico, promove o desgaste prematuro da ferramenta de corte, com consequente efeito sobre o acabamento do material processado, ocasionando o aparecimento de regiões carbonizadas sobre a superfície, bem como provocando maior rugosidade superficial do que as observadas em procedimentos de usinagem com ausência de calor concentrado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da refrigeração da ferramenta de corte na qualidade da superfície da madeira usinada. O mecanismo adotado foi a utilização de dióxido de carbono, em forma de névoa, aplicado diretamente na região em processo de usinagem, de modo que esse fluido atuasse como refrigerante do processo de corte. Para os ensaios, foram adotados madeira de Eucalyptus grandis e operação de corte com serra circular. Para avaliar o estado superficial, adotaram-se, como parâmetros, a rugosidade e a ocorrência de carbonização da superfície. Os resultados mostraram que a aplicação do dióxido de carbono, mesmo em pequenos níveis de vazão (15g min-1 ou 30g min-1), reduziu a carbonização superficial do material processado, bem como os valores de rugosidade superficiais.

Dióxido de carbono em forma de névoa na refrigeração da ferramenta de corte, durante a usinagem da madeira

Heat concentration from wood cutting process promotes the tool premature wear, with consequent effect on the surface processed material, causing burnt areas as well as provoking larger superficial roughness than observed in machining process with absence of accumulated heat. The objective of this research was to evaluate the effect of cutting tool refrigeration during wood machining. The adopted mechanism was the use of pressurized carbon dioxide in fog form applied directly in the cutting area as a refrigeration method. The test was performed using Eucalyptus grandis and as cutting tool, a circular saw. To evaluate the wood final surface the following parameters were adopted; superficial roughness and occurrence of surface carbonization. The results showed that carbon dioxide applied in fog form, even at the smallest level (15g min-1), avoided the superficial carbonization of the processed material, as well as reduced the values of superficial roughness.

A concentração de calor na superfície da madeira, resultante do seu processamento mecânico, promove o desgaste prematuro da ferramenta de corte, com consequente efeito sobre o acabamento do material processado, ocasionando o aparecimento de regiões carbonizadas sobre a superfície, bem como provocando maior rugosidade superficial do que as observadas em procedimentos de usinagem com ausência de calor concentrado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da refrigeração da ferramenta de corte na qualidade da superfície da madeira usinada. O mecanismo adotado foi a utilização de dióxido de carbono, em forma de névoa, aplicado diretamente na região em processo de usinagem, de modo que esse fluido atuasse como refrigerante do processo de corte. Para os ensaios, foram adotados madeira de Eucalyptus grandis e operação de corte com serra circular. Para avaliar o estado superficial, adotaram-se, como parâmetros, a rugosidade e a ocorrência de carbonização da superfície. Os resultados mostraram que a aplicação do dióxido de carbono, mesmo em pequenos níveis de vazão (15g min-1 ou 30g min-1), reduziu a carbonização superficial do material processado, bem como os valores de rugosidade superficiais.

Dióxido de carbono em forma de névoa na refrigeração da ferramenta de corte, durante a usinagem da madeira

Heat concentration from wood cutting process promotes the tool premature wear, with consequent effect on the surface processed material, causing burnt areas as well as provoking larger superficial roughness than observed in machining process with absence of accumulated heat. The objective of this research was to evaluate the effect of cutting tool refrigeration during wood machining. The adopted mechanism was the use of pressurized carbon dioxide in fog form applied directly in the cutting area as a refrigeration method. The test was performed using Eucalyptus grandis and as cutting tool, a circular saw. To evaluate the wood final surface the following parameters were adopted; superficial roughness and occurrence of surface carbonization. The results showed that carbon dioxide applied in fog form, even at the smallest level (15g min-1), avoided the superficial carbonization of the processed material, as well as reduced the values of superficial roughness.

A concentração de calor na superfície da madeira, resultante do seu processamento mecânico, promove o desgaste prematuro da ferramenta de corte, com consequente efeito sobre o acabamento do material processado, ocasionando o aparecimento de regiões carbonizadas sobre a superfície, bem como provocando maior rugosidade superficial do que as observadas em procedimentos de usinagem com ausência de calor concentrado. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da refrigeração da ferramenta de corte na qualidade da superfície da madeira usinada. O mecanismo adotado foi a utilização de dióxido de carbono, em forma de névoa, aplicado diretamente na região em processo de usinagem, de modo que esse fluido atuasse como refrigerante do processo de corte. Para os ensaios, foram adotados madeira de Eucalyptus grandis e operação de corte com serra circular. Para avaliar o estado superficial, adotaram-se, como parâmetros, a rugosidade e a ocorrência de carbonização da superfície. Os resultados mostraram que a aplicação do dióxido de carbono, mesmo em pequenos níveis de vazão (15g min-1 ou 30g min-1), reduziu a carbonização superficial do material processado, bem como os valores de rugosidade superficiais.

Orthogonal cutting forces in juvenile and mature Pinus taeda wood

The distinct characteristics of juvenile and mature woods, which are observed particularly in softwoods, have an influence on processing due to their different mechanical resistance properties in relation to cutting operations. In the past, when most of the wood used industrially came from adult trees of natural forests, little importance was given to a distinction between different zones of the tree stem. At present, however, as the supply of mature trees with large diameters from native forests is constantly decreasing, the use of short-cycle trees has become a common practice, through the adoption of species that grow relatively fast, such as pines and eucalyptus. In both softwoods and hardwoods, juvenile wood cells are generally smaller and thinner than in mature wood, and this reflects on their density and mechanical resistance, which should have an effect on the cutting forces developed during processing. The main object of this research was to evaluate orthogonal cutting forces in juvenile and mature Pinus taeda woods. Cutting force magnitude differences were observed for those two regions of the trunk, with parallel cutting forces being 33.4% higher, on average, at the mature wood region for 90-0 cutting, and 12% higher for 90-90 cutting. This result is consistent with the distinct anatomical structures of the material, since the forces developed during machining depend directly upon its properties.

As características distintas dos lenhos juvenil e adulto, existentes principalmente na formação das coníferas, influenciam na usinagem devido às diferentes propriedades de resistência mecânica ao corte. No passado, quando a maior parte da madeira utilizada industrialmente era proveniente de árvores adultas de florestas naturais, pouca importância era dada à diferenciação de zonas no tronco. Atualmente, no entanto, com o decréscimo constante do suprimento de árvores adultas de grandes diâmetros, provenientes de florestas nativas, tornou-se comum o aproveitamento da madeira de ciclos curtos, através da adoção de espécies de crescimento relativamente rápido, como exemplo os Pinus e os eucaliptos. Tanto nas coníferas quanto nas dicotiledôneas, as células da madeira juvenil são, geralmente, menores e mais delgadas do que na madeira adulta, refletindo em sua densidade e resistência, o que deverá afetar as forças de corte desenvolvidas durante o processamento. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar as forças de corte ortogonal nas madeiras juvenil e adulta de Pinus taeda. Houve diferenças de magnitude das forças de corte nessas duas regiões, sendo as forças de corte paralela, em média, 33,4% maiores na zona de madeira adulta, no corte 90-0, e 12% maiores no corte 90-90. Esse resultado é coerente com a diferenciação da estrutura anatômica do material, uma vez que as forças geradas durante a usinagem dependem, diretamente, de suas propriedades.

Orthogonal cutting forces in juvenile and mature Pinus taeda wood

The distinct characteristics of juvenile and mature woods, which are observed particularly in softwoods, have an influence on processing due to their different mechanical resistance properties in relation to cutting operations. In the past, when most of the wood used industrially came from adult trees of natural forests, little importance was given to a distinction between different zones of the tree stem. At present, however, as the supply of mature trees with large diameters from native forests is constantly decreasing, the use of short-cycle trees has become a common practice, through the adoption of species that grow relatively fast, such as pines and eucalyptus. In both softwoods and hardwoods, juvenile wood cells are generally smaller and thinner than in mature wood, and this reflects on their density and mechanical resistance, which should have an effect on the cutting forces developed during processing. The main object of this research was to evaluate orthogonal cutting forces in juvenile and mature Pinus taeda woods. Cutting force magnitude differences were observed for those two regions of the trunk, with parallel cutting forces being 33.4% higher, on average, at the mature wood region for 90-0 cutting, and 12% higher for 90-90 cutting. This result is consistent with the distinct anatomical structures of the material, since the forces developed during machining depend directly upon its properties.

As características distintas dos lenhos juvenil e adulto, existentes principalmente na formação das coníferas, influenciam na usinagem devido às diferentes propriedades de resistência mecânica ao corte. No passado, quando a maior parte da madeira utilizada industrialmente era proveniente de árvores adultas de florestas naturais, pouca importância era dada à diferenciação de zonas no tronco. Atualmente, no entanto, com o decréscimo constante do suprimento de árvores adultas de grandes diâmetros, provenientes de florestas nativas, tornou-se comum o aproveitamento da madeira de ciclos curtos, através da adoção de espécies de crescimento relativamente rápido, como exemplo os Pinus e os eucaliptos. Tanto nas coníferas quanto nas dicotiledôneas, as células da madeira juvenil são, geralmente, menores e mais delgadas do que na madeira adulta, refletindo em sua densidade e resistência, o que deverá afetar as forças de corte desenvolvidas durante o processamento. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar as forças de corte ortogonal nas madeiras juvenil e adulta de Pinus taeda. Houve diferenças de magnitude das forças de corte nessas duas regiões, sendo as forças de corte paralela, em média, 33,4% maiores na zona de madeira adulta, no corte 90-0, e 12% maiores no corte 90-90. Esse resultado é coerente com a diferenciação da estrutura anatômica do material, uma vez que as forças geradas durante a usinagem dependem, diretamente, de suas propriedades.