Soldagem da madeira por meio da fricção rotacional

Abstract

A soldagem da madeira por fricção rotacional é um método simples, rápido e econômico, que consiste em formar ligações a partir da inserção de cavilhas em pré-furos realizados em peças de madeira. O contato entre essas superfícies produz atrito que derrete a lignina e a hemicelulose, formando um material denso, que se funde e, posteriormente, gera a ligação. A soldagem por fricção depende da determinação de alguns parâmetros como a taxa de inserção da cavilha, a velocidade de rotação e a relação entre o diâmetro da cavilha e do pré-furo do substrato. Diante disso, este trabalho tem como objetivo avaliar a tensão de cisalhamento na interface de corpos de prova de madeiras plantadas no Brasil, soldados por fricção rotacional com relação diâmetro cavilha/pré-furo de 1,25 e 1,11. Inicialmente, foram confeccionados corpos de prova de 30 mm × 20 mm × 50 mm para a caracterização física das madeiras de pinus, de eucalipto e de itaúba, a partir da determinação das densidades básica e aparente e da estabilidade dimensional. Em seguida, foram confeccionados corpos de prova compostos de cavilhas de madeira de itaúba, com 10 mm de diâmetro e 120 mm de comprimento, que foram soldadas a 40 mm de profundidade em pré-furos de 8 e 9 mm de diâmetro realizados em uma peça de madeira de pinus. Posteriormente, foi determinada a tensão de cisalhamento na superfície da solda e avaliada a interface soldada a nível macroestrutural e microestrutural, a partir do ensaio de microscopia eletrônica de varredura e de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que a madeira de eucalipto apresenta as maiores densidades básica e aparente, enquanto a itaúba é a madeira que possui maior estabilidade dimensional. Após a soldagem por fricção rotacional, observou- se que as cavilhas e os pré-furos apresentaram um formato cônico. Além disso, os resultados de tensão de cisalhamento para a relação diâmetro cavilha/pré-furo de 1,25 são superiores, quando comparados a relação de 1,11.