Effect of thermomechanical densification of pine wood (Pinus sylvestris L.) on cutting forces and roughness during milling

• Autorzy: Białowąs Barbara , Szymanowski Karol

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.2330

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effect of thermomechanical densification of pine wood (Pinus sylvestris L.) on cutting forces and roughness during milling. The paper presents the results of research concerning the assessment of machinability of pine wood thermomechanically compacted. The assessment was made on the basis of the cutting forces and surface roughness after the milling process. Selected properties of native and modified wood were examined. Based on the research, it was found that compacted wood is characterized by higher cutting forces during milling. The surface quality after milling was examined and the roughness index Ra values were determined. The research shows that the modified wood is characterized by a lower Ra value both along and across the grain. Statistical analysis showed that the modification had a statistically significant effect on the values of cutting forces and the physical and mechanical properties of the tested wood.

PL

Wpływ zagęszczania termomechanicznego drewna sosny (Pinus sylvestris L.) na siły skrawania oraz jakość obróbki podczas frezowania. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące oceny skrawalności drewna sosny zwyczajnej zagęszczanej termomechanicznie. Oceny dokonano na podstawie sił skrawania oraz chropowatości powierzchni po procesie frezowania. Zbadano wybrane właściwości drewna natywnego i modyfikowanego. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że drewno zagęszczane charakteryzuje się wyższymi siłami skrawania podczas frezowania. Zbadano, jakość powierzchni po frezowaniu i określono wartości wskaźnika chropowatości Ra. Z przeprowadzonych badań wynika, że drewno modyfikowane charakteryzuje się niższą wartością wskaźnika Ra zarówno wzdłuż jak i w poprzek włókien. Analiza statystyczna wykazała, że modyfikacja wpływa w sposób istotny statystycznie na wartości sił skrawania oraz właściwości fizykomechaniczne badanego drewna.

Słowa kluczowe

EN

pine; densified; milling; roughness

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2021
• Tom: No. 113
• Strony: 36--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz. rys., tab.

Twórcy

autor

Białowąs Barbara

• Department of Mechanical Processing of Wood, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences– SGGW

autor

Szymanowski Karol

• Department of Mechanical Processing of Wood, Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences– SGGW

Bibliografia

• 1. ADAMCZYK-KRÓLAK IZABELA 2013: Drewno modyfikowane termicznie. Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym 1(11) 2013, s. 7-13
• 2. BEKHTA P., PROSZYK S., KRYSTOFIAK T., MAMONOVA M., PINKOWSKI G., LIS B. 2014: Effect of thermomechanical densification on surface roughness of wood veneers, “Wood Material Science and Engineering” Publisher: Taylor & Francis Pages 233-245
• 3. ESTEVES B., NUNES L., PEREIRA H.,2011: Properties of furfurylated wood (Pinus pinaster), European Journal of Wood and Wood Products, 69, 521-525
• 4. EYMAA F., MÉAUSOONEB P.J., MARTINC P.2004: Study of the properties of thirteen tropical wood species to improve the prediction of cutting forces in mode B Annals of Forest Science 61 (2004) 55–64
• 5. HECKERM.; BECKERG. 1995: Surface roughness of Douglas fir veneer as a result of silviculture management. Paper presented in the IUFRO XX World Congress. Tampere, Finland. August 6–12, p 352.
• 6. HLÁSKOVÁ L., KOPECKÝ Z., NOVÁK V. 2020: Influence of wood modification on cutting force, specific cutting resistance and fracture parameters during the sawing process using circular sawing machine, European Journal of Wood and Wood Products 78:1173–1182
• 7. KOLLMAN E.P., KUENZI E.W., STAMM A.J. 1975: Principles of wood science and technology Wood Based Materials, vol. II, Springer-Verlag, New York, Heidelberg, Berlin pp. 139-149
• 8. KOZAKIEWICZ P. 2010: Effect of Temperature and Moisture Content on Compression Strength Parallel to the Grain of Selected Species of Wood with Variable Density and Anatomical Structures], Treatises and Monographs series of Publishing WULS- SGGW, Warsaw, Poland.
• 9. LAINE K., SEGERHOLMK., WÅLINDERM., RAUTKARIL., HUGHESM. 2016: Wood densification and thermal modification: Hardness, set-recovery and micromorphology. Wood Science and Technology 50 [5]: 883-894
• 10. LASKOWSKA A. 2020: Density profile and hardness of thermo-mechanically modified Beech, Oak and Pine wood. Drewno 2020, Vol. 63, 25-41.
• 11. LASKOWSKA A. 2020: The influence of ultraviolet radiation on the colour of thermo-mechanically modified beech and oak wood Maderas. Ciencia y tecnología 22(1): 55 - 68, 2020
• 12. LAVERYD.J., MCLARNONTUL D., TAYLOR J.M., MOLONEY S., ATANACKOVICA. 1995: Parameters affecting the surface finish of planed Sitka spruce. Forest Products Journal 45:45–50.
• 13. LI Y., LIU Z., DONG X., FU Y., LIU Y., 2013: Comparison of decay resistance of wood and wood-polymer composite prepared by in situ polymerization of monomers, International Biodeterioration and Biodegradation, 84, 401-406.
• 14. NGUYEN, C. T., WAGENFÜHR, A., PHUONG, L. X., DAI, V. H., BREMER, M., AND FISCHER, S., 2012: The effects of thermal modification on the properties of two Vietnamese bamboo species, Part I: Effects on physical properties, BioResources. 7(4), 5355-5366.
• 15. TANAKA, C.,1991: Relationship between surface finish quality and acoustic emission count 239 rate in circular sawing. Paper presented in the Tenth International Wood Machining Seminar. October 21–23, University of California, Forest Products Laboratory, Richmond, CA, pp 308–316
• 16. THOMA H., L PERILEONIDHA PERIENTELA LATOENTELA LATOMADERAS CIENCIA., 2014: Evaluation of wood surface roughness depending on species characteristics. Maderas-Cienc Tecnol 17(3):
• 17. ÜLKER O., İMIRZI Ö., BURDURLU E., 2012: The effect of densification temperature on somephysical and mechanical properties of Scots pine (Pinus sylvestris L.)”. BioResources 7: 5581-5592
• 18. www.versal.com.pl/zagęszczanie-drewna ,2017

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).