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AULA 2: MATERIAIS A SEREM USINADOS (ASU) 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS PROCESSOS DE USINAGEM 
SISTEMA: forma com que um determinado processo é executado: manual, automático, e 
descrever partes componentes de um processo: fabricação de chapas de MDP. 
PROCESSO: tipo de trabalho a ser executado para modificar a forma ou composição da madeira 
para produção de um determinado produto: usinagem, secagem, preservação, resinagem, 
impregnação, carbonização. 
OPERAÇÃO: trabalhos de transformação de forma da madeira inserido num determinado 
processo, ex. serramento de chapas, desdobro de toras, fresamento de bordas. 
As operações de corte nos diversos processos de usinagem podem ser previamente 
classificados como: abate, descascamento, desdobro, laminação, produção de partículas e 
beneficiamento. 
ABATE: seccionamento da árvore em sua porção inferior através de ferramentas manuais ou 
automática, com ou sem motorização, seguido de desgalhamento da tora e corte em 
dimensões de comprimento padrão, a fim de viabilizar o transporte e manuseio. 
DESCASCAMENTO: operação opcional, depende do processo, consiste na remoção da casca das 
toras. Esta operação pode ser executada de forma manual ou automática. 
DESDOBRO: processo de corte longitudinal das toras, com ou sem casca, empregado na 
produção de peças na forma de pranchas, tabuas, vigas, vigotas, caibros, sarrafos ou ripas. 
LAMINAÇÃO: operação de torneamento de toras descascadas (torno) ou fatiamento 
(faqueamento) (plaina) de peças previamente seccionadas com a retirada de costaneiras e em 
seção retangular. Espessura lamina: 0,6-8 mm (até 13 mm, 0,23 mm); 
PRODUÇÃO DE PARTÍCULAS: operação de sujeição de peças de madeira na forma roliça ou 
beneficiada por equipamentos que proporcionam a desintegração das mesmas, gerando 
partículas homogêneas denominadas cavacos. Os equipamentos recebem o nome de 
picadores. 
CAVACO: seção retangular espessura ¼ do comprimento. FLOCO, LAMÍNULA: cortes paralelos à 
direção das fibras, espessura menor que 1/30 comprimento. 
BENEFICIAMENTO/OPERAÇÕES DE CORTE PARA.: série de operações de usinagem por 
seccionamento das peças, aplainamento e lixamento, que podem ser classificadas e agrupadas 
em função do equipamento ou ferramental a ser utilizado. 
 
INTRODUÇÃO 
No Brasil em geral, no processamento e beneficiamento da madeira, 
observam-se alguns contrastes no que diz respeito ao nível de tecnologia 
empregado. Existem indústrias que processam e beneficiam a madeira, 
atendendo o mercado nacional e de exportação, processando madeira para 
papel e celulose, movelarias, estruturas e esquadrias e painéis. Entretanto, 
há também um grande número de pequenos e médios produtos de madeira 
serrada que utilizam técnicas de desdobro, que nem sempre proporcionam 
bons rendimentos de madeira serrada, bem como não propiciam boa 
qualidade do produto final. Isto decorre, principalmente devido à falta de 
conhecimentos de parâmetros de corte da espécie processada, além de 
fatores de planejamento das serrarias e agregação de valor ao produto. 
O desenvolvimento de pesquisas, trabalhos de extensão que levem à 
melhorias tecnológicas, à racionalização do uso de matérias-primas, à maior 
eficiência e melhor utilização da madeira nativa e das espécies florestais 
disponíveis, e a busca de novos mercados internacionais, são 
imprescindíveis para o país. 
 
1. Influência das propriedades da madeira na usinagem 
A qualidade final de um produto relaciona-se com as operações de 
usinagem e com a estrutura física e anatômica da madeira. Com relação à 
estrutura microscópica da madeira, em qualquer operação de usinagem as 
fibras da madeira são arrancadas e, raramente, cortadas. Este efeito pode 
ser explicado pela grande dimensão dos gumes de corte das ferramentas em 
relação às dimensões das fibras. As fibras apresentam dimensões, 
geralmente, menores que os raios dos gumes das ferramentas utilizadas na 
usinagem, principalmente quando são utilizados materiais que não permitem 
a confecção de gumes muito “vivos”. Neste caso as fibras da madeira são 
raspadas ou arrancadas e não cortadas. 
Os principais defeitos nos processos de corte, fresamento e furação, 
estão ligados às variações nas propriedades da madeira, as condições 
das máquinas e das ferramentas de corte e ao treinamento do operador 
da máquina. 
Em geral a presença de sílica (cristais de óxido de silício) confere certa 
resistência à madeira, mas possui efeito negativo quanto ao desgaste 
(abrasão) das ferramentas de corte. 
Madeiras com grã irregular apresentam superfície áspera nas regiões 
nas quais a ferramenta corta em sentido contrário à direção normal dos 
tecidos. 
A presença de substâncias especiais tais como canais celulares, resinas 
e células oleíferas, presentes em certas espécies, dificulta as operações de 
desdobro e de beneficiamento por processos de fresamento, corte e furação 
quando são danosas à saúde ou aderem as ferramentas. 
A massa específica é a propriedade física mais representativa da 
qualidade da madeira. Para representar as forças de corte envolvidas na 
usinagem da madeira não é diferente. Na ausência de qualquer informação 
empírica a respeito das forças envolvidas numa dada condição de usinagem 
para uma determinada espécie, pode-se fazer uma aproximação, 
comparando-se às informações sobre duas outras espécies de massa 
específica conhecida através de uma proporcionalidade linear de forças e 
massa específica. Entretanto, este procedimento seria uma primeira 
aproximação, visto que as interações entre as espécies, teor de umidade, 
espessura de cavaco e ângulo de saída da ferramenta são fatores complexos 
demais para serem tão simplesmente representados 
Os aspectos levantados acima são colocados para que sejam entendidas as 
relações entre as propriedades da madeira, as propriedades das ferramentas 
e as condições de corte para a utilização de máquinas e ferramentas 
adaptadas à usinagem de madeiras com diferentes propriedades e ainda 
pouco utilizadas. 
Para a identificação das melhores formas de industrializar a madeira é 
necessário compreender a interação entre as propriedades da madeira e os 
recursos utilizados para sua transformação em produtos manufaturados. 
 
2. Propriedades da madeira que interferem na usinagem 
Deformações, empenamentos produzidos durante a secagem, tensões 
internas de crescimento, fibras retorcidas dificultam a usinagem de peças 
planas e retas de madeira seca. 
A utilização correta e racional da madeira, depende, portanto, do 
conhecimento não só de suas características físicas e mecânicas, mas 
também da aptidão à usinagem. 
 
Um requisito básico para determinar se uma espécie de madeira é apta 
para um uso determinado é o conhecimento e análise de suas características 
de usinagem. Estas características incluem operações de usinagem tais 
como o corte, o fresamento (aplainamento ou desengrosso), 
torneamento, furação e lixamento. Algumas destas operações podem ser 
encontradas no processamento primário em serrarias e outras 
principalmente no processamento secundário na indústria de beneficiameto 
da madeira. 
Todas as operações envolvem um processo de tensão e ruptura. 
Seja manualmente ou através de máquinas, a força é transmitida para a 
madeira através de uma ferramenta de corte. A orientação e direção das 
forças são controladas através do modelo da ferramenta e/ou através das 
mãos do marceneiro. A ferramenta tem, normalmente, uma geometria 
definida, e a madeira tem suas propriedades físicas e mecânicas próprias. A 
direção do movimento e a configuração da ferramenta determinam o 
caminho e a maneira como os esforços são produzidos. As propriedades 
mecânicas da madeira determinam como estes esforços são resistidos, 
portanto, a junção destas duas ocorrências indica o modo de ruptura ou de 
“corte”. 
Anisotropia 
A madeira apresenta propriedades físicas e mecânicas diferenciadasnos planos transversal, tangencial e radial. Como conseqüência, a usinagem 
da madeira também será diferenciada nestes planos. Por exemplo, Kivimaa 
(1950) observou que quando o corte é efetuado na direção dos raios, as 
forças geradas para cortar são aproximadamente 12% maiores que quando 
o mesmo é efetuado perpendicularmente à estes. 
 
Planos: xy (corte transversal), xz (corte radial) e yz (corte tangencial) 
Classes 
As madeiras são classificadas em coníferas (Gymnospermas) e 
folhosas (Angiospermas dicotiledôneas) 
As coníferas são madeiras que apresentam estrutura mais uniforme. 
São compostas principalmente por traqueídeos, canais resiníferos e raios. 
Os traqueídeos constituem 90 % do volume da madeira das coníferas. 
São células semelhantes a tubos, longas, estreitas e com extremidades 
fechadas. O comprimento destas células é de 75 a 200 vezes maior que a 
largura. A comunicação entre as células e outros componentes do lenho 
ocorre através de orifícios denominados Pontuações. Os traqueídeos são 
responsáveis pela condução de líquidos (alburno) e também pela resistência 
mecânica. 
Os raios são constituídos por células de parênquima com forma 
aparente de cubo, dispostas em bandas axiais, sempre horizontais, que se 
distribuem radialmente através dos traqueídeos. Constituem de 5 a 11% do 
volume da madeira da conífera e são responsáveis pelo armazenamento de 
carboidratos e pela condução da seiva na direção transversal. 
Os canais resiníferos são espaços intercelulares de forma tubular. 
Aparecem em algumas espécies e podem provocar defeitos pois as resinas 
Y
Corte Tangencial
C
or
te
 ra
di
al
Z
Corte tra
nsversal
X
Corte Tangencial
aderem ao fio da ferramenta. Na passada seguinte, o cavaco comprime a 
superfície da madeira produzindo pequenos orifícios. Este defeito ocorre no 
aplainamento, e é conhecido com o nome de “marcas de cavaco” 
(chipmarks). 
As angiospermas dicotiledôneas, também denominadas folhosas, 
representam a grande maioria das madeiras comerciais brasileiras. 
Apresentam uma composição anatômica bem mais complexa e com células 
mais especializadas do que as coníferas. Os principais elementos que 
compõem a estrutura anatômica das dicotiledôneas são as fibras, vasos, 
raios e células de parênquima. 
As fibras são células alongadas, mais curtas do que os traqueóides e 
compõem de 25% a 50% do volume das folhosas, dependendo da espécie. 
Seu comprimento pode variar entre 0,76 mm a 2,3 mm e, em média, 
apresentam cerca de 1 mm. São responsáveis pela resistência mecânica 
nestas espécies. 
 Os vasos são células condutoras, alongadas ou não, que unidas, 
formam canais. Quando presentes no alburno, a função do vaso é a 
condução de líquidos. Os vasos no plano transversal aparecem como 
pequenas aberturas e neste caso são denominados poros. 
 Do ponto de vista de usinagem, a característica geométrica mais 
importante do vaso é o seu diâmetro. Este diâmetro pode variar entre as 
espécies e também no interior dos anéis de crescimento (de 20  a mais de 
300 ). Na produção de laminados muito finos (Ex: 0,25 mm), a existência 
de vasos com diâmetros muito grandes podem produzir orifícios dentro da 
placa. Desta maneira, o diâmetro dos vasos condiciona a espessura mínima 
das lâminas que podem ser obtidas. O diâmetro dos vasos assume, 
portanto, importância na coesão e qualidade das placas de laminados 
colados. 
Os raios nas dicotiledôneas ocupam de 10 a 20% do volume da 
madeira e têm a mesma função que quando presentes nas coníferas. 
As células de parênquima têm a função de armazenamento. Ocorrem 
em maior proporção nas espécies originárias de regiões tropicais, onde pode 
representar até 50% do volume total de madeira, enquanto que, aquelas da 
América do Norte, apresentam apenas de 1 a 18%. As células de 
parênquima ocorrem associadas ou não aos vasos e com distribuição 
bastante variada de acordo com a espécie de madeira considerada. 
Anéis de crescimento 
Os anéis de crescimento são geralmente camadas definidas de madeira clara 
e escura. Os anéis de crescimento marcam a presença de madeira com 
características diferentes (inverno e verão) no que diz respeito à densidade, 
espessura das paredes celulares, etc. Tais diferenciações promovem 
diferentes comportamentos das tensões envolvidas durante o processo de 
usinagem. Dependendo da espécie e de fatores climáticos, o contraste dos 
anéis de crescimento adquire maior ou menor importância. De maneira geral 
as madeiras tropicais são mais homogêneas e os anéis de crescimento não 
apresentam maior importância. 
Cerne e Alburno 
O cerne é composto por células mortas, enquanto o alburno, por células 
vivas. O cerne, por ser composto por células mortas, mais fechadas e, em 
alguns casos preenchida com extrativos possui maior densidade. Alguns 
extrativos, quando em grande quantidade podem danificar a ferramenta de 
corte na usinagem. Para um determinado teor de umidade, normalmente 
não existe diferença nas propriedades mecânicas entre o cerne e o alburno. 
No entanto, em madeiras ricas em extrativos podem ocorrer diferenças 
marcantes nas propriedades e neste caso, o alburno pode apresentar menor 
resistência que o cerne. Do ponto de vista de usinagem a diferença ocorre 
quando o alburno apresenta maior teor de umidade. 
A figura presenta esquematicamente os anéis de crescimento, raios, 
cerne, alburno e outros elementos componentes do tronco. 
Camada de câmbio
Medula
Casca interna/Floema
Casca/Camada cortiçal
Alburno
Anéis
Cerne
Raios medulares
 
Figura 2 . Estrutura anatômica do tronco de uma árvore madura 
Propriedades Mecânicas: 
Durante a usinagem da madeira é muito importante considerar as 
propriedades que determinam a natureza da ruptura, ou seja, a 
deformabilidade e a resistência máxima para cada tipo de solicitação. Os 
fatores que afetam a resistência mecânica da madeira e, conseqüentemente, 
os parâmetros relacionados à usinagem, são: 
Teor de umidade 
Umidades abaixo do ponto de saturação das fibras afetam a 
resistência mecânica da madeira e, por conseguinte, as forças desenvolvidas 
no processo de usinagem. Tendo em vista que alguns processos de 
usinagem são realizados com a madeira apresentando umidade acima do 
ponto de saturação e outros com a madeira seca, o conhecimento das 
características de usinagem nestas duas condições é muito importante. 
Temperatura 
 São três razões principais para se estudar o efeito da temperatura no 
processo de usinagem: 
a) A geração de certa quantidade de calor durante o processo é intrínseca e 
pode afetar a resistência da madeira; 
b) Existe a possibilidade de serem utilizados processos para variar a 
temperatura da madeira para facilitar o corte; 
c) Os tratamentos térmicos dados ao material, em alguns tipos de corte, 
podem ter um efeito permanente sobre suas propriedades mecânicas. 
Densidade 
 A densidade é uma propriedade intrínseca da madeira e está 
intimamente associada com sua resistência mecânica. Desta maneira, 
certamente será um parâmetro importante a ser considerado na usinagem. 
 
Para se conhecer a comportamento da madeira aos diferentes processos 
de corte, um dos parâmetros fundamentais a se estudar são as forças 
geradas durante a usinagem. 
 Estas forças, desenvolvidas durante o corte, têm grande importância 
na escolha do tipo da ferramenta e no cálculo da potência das máquinas que 
compõem uma serraria. Estas forças de corte variam com a espécie de 
madeira, direção das fibras, direção de corte, afiação das ferramentas de 
corte, e outras variáveis relacionadas à matéria prima ou à ferramenta. 
 
MATERIAIS A SEREM USINADOS: 
A) MADEIRA SERRADA: 
B) CHAPAS DURAS 
C) MDP/AGLOMERADO 
D) MDF 
E) PAINÉIS LAMINADOS 
F) PRODUTOS (PMVA):