O MDF (Medium density fiberboard)

O MDF é um material lenhocelulósico, produzido através da aglomeração de fibras de madeira. As fibras que resultam de um processo de desagregação termomecânica, a desfibração, são misturadas com uma cola sintética e submetidas a calor e pressão, sendo mantidas juntas através do seu entrelaçamento, do desenvolvimento de pontes de hidrogénio, da lenhina e, principalmente, pela polimerização das resinas sintéticas adicionadas. Os painéis de MDF são comprimidos até uma densidade de 0,5 a 0,8 g/cm3 numa prensa de pratos quentes. (Maloney, 1996).

O MDF é um produto relativamente novo tendo sido fabricado pela primeira vez no início dos anos 60 nos Estados Unidos. Em meados da década de 70 chegou à Europa, quando passou a ser produzido na República Democrática Alemã e a seguir foi introduzido na Europa Ocidental através da Espanha (Almeida, 2006).

O MDF possui uma estrutura fina de fibras densamente compactadas em toda a sua espessura que permitem superfícies suaves e duras, com bordos homogéneos que permitem operações de maquinação sofisticadas. As placas de MDF são fáceis de trabalhar e tem uma estabilidade dimensional elevada e boas propriedades de resistência mecânica, nomeadamente para a fixação de parafusos nas superfícies e nos bordos (Almeida, 2006).

De acordo com a NP EN 316 (2001), o MDF é classificado quanto ao processo de fabrico, como aglomerado de fibras obtido por via seca, ou seja, em que o teor de água das fibras é inferior a 20% no estágio de formação, e tem uma massa volúmica igual ou superior a 450 kg/m³. Este aglomerado é fabricado com a ajuda de uma cola sintética por ação de calor e de pressão (Almeida, 2006).

O MDF é um material relativamente estável comparado com a madeira maciça, em que existe inchamento ou retração significativa na direção tangencial e radial como resultado da variação de humidade (Carvalho, 1999).

Algumas vezes, e por razões comerciais, também se podem encontrar denominações de MDF relativas à sua massa volúmica. Assim, os termos seguintes identificam MDF com diferentes gamas de massa volúmica que se definiram no mercado: HDF - MDF com uma massa volúmica > 800 kg/m³, MDF leve - MDF com uma massa volúmica < 600 kg/m³, MDF ultraleve - MDF com uma massa volúmica < 550 kg/m³ (Almeida, 2006).

É também possível fabricar MDF com características especiais, tais como resistência a ambientes húmidos, resistência ao fogo, etc., através da escolha correta do tipo e teor de resina e da adição de aditivos, dependendo das exigências de aplicação (Bauer, 1995).

Atualmente existe no mercado, MDF com as seguintes propriedades adicionais: resistência ao fogo, resistência à humidade, resistência aos ataques biológicos e coloridos (Almeida, 2006). Na produção de MDF podem ser utilizadas diferentes espécies de madeira, tanto de folhosas como de resinosas, embora a maioria da produção atual seja feita com espécies resinosas. O MDF é normalmente composto por: 80 a 90 % de madeira, 8 a 18 % de resina, 0,2 a 2 % de parafina, catalisadores, cuja quantidade varia em função do tipo de resina e madeira, e aditivos, tais como captadores de formaldeído, agentes ignífugos ou pigmentos (Almeida, 2006).

2.1.1 O MDF e a sua maquinação

Em termos de maquinação do MDF, os estudos que foram realizados focaram sobretudo as características da maquinação: as tensões exercidas sobre a ferramenta de corte, o desgaste da ferramenta, mecanismos e rugosidade da superfície.

Segundo Lemaster e Beall (1996), os efeitos sobre a ferramenta, efeitos da temperatura, a formação da apara e a geometria do corte afetam a estrutura da superfície do MDF. A

superfície topográfica e a rugosidade da superfície são características marcantes para o desempenho funcional do MDF. Determinaram igualmente o desempenho do processo e a qualidade do produto através da medição da rugosidade da superfície do MDF, utilizando um rugosímetro (Coelho et al., 2011).

De modo a prever a falha prematura da extremidade da ferramenta, para controlar e reduzir a carga térmica/mecânica da ferramenta foi desenvolvido por Costes et al., (2003), um modelo para estimar a distribuição do atrito e das tensões nas costas do elemento cortante durante a maquinação do MDF (Coelho et al., 2011).

Ao determinarem o atrito médio e as forças atuantes na ferramenta de corte, Dippon et al., (2000), desenvolveram um mecanismo de corte ortogonal, composto por um conjunto de constantes para o corte do MDF. Por sua vez Engin et al., (2000), modificaram essas constantes, num plano de corte oblíquo. Plano esse que calcula com precisão as forças de corte para a geometria de rotação, independentemente da complexidade da geometria da ferramenta de corte (Coelho et al., 2011).

O comportamento, das componentes da força de corte, em função da variação de densidade do MDF, para condições de maquinação constantes, foram analisados por Aguilera et al., (2000). Chegaram à conclusão, que os fatores principais que afetam a rugosidade da superfície, são a espessura da apara, a densidade, e a conjugação, da densidade elevada, com a espessura da apara reduzida, proporcionam a obtenção de melhores níveis de rugosidade da superfície (Coelho et al., 2011).

Davim et al., (2009), concluíram que existe melhor qualidade da superfície e diminuição da rugosidade na maquinação do MDF, aumentando a velocidade de avanço e a velocidade de rotação, (Coelho et al., 2011).

Num estudo realizado sobre maquinação de MDF, Lin et al., (2006) consideraram como método eficaz para estudar os mecanismos fundamentais que acontecem na maquinação, baixa velocidade, e a monitorização dos parâmetros de maquinação controlados. Constataram que a densidade do material era responsável pela variação significativa das características da maquinação e que na maquinação dos painéis de baixa densidade, ocorriam deformações sob a extremidade da ferramenta. Concluíram igualmente que as superfícies irregulares eram originadas por fibras menos refinadas, que se desprendiam da superfície maquinada, devendo a presença destas fibras menos refinadas ser minimizada de modo a melhorar a maquinação

A aplicação de sinais acústicos para monitorizar a rugosidade da superfície, resultante do processo de corte, de amostras de MDF, foi estudada por Aguilera e Barros (2011). Observaram uma relação linear positiva entre a velocidade de avanço e a rugosidade da superfície, assim como com a pressão acústica (Coelho et al., 2011).

Aguilera (2011), conclui que existe uma interligação entre a energia de corte e a rugosidade da superfície do MDF, e que a mesma é especialmente sensível a alterações da densidade ao longo da espessura do painel (Coelho et al., 2011).