Jean Pierre Lasserre

Nanoindentaciones y ultraestructura en madera de eucalyptus nitens con micro y meso grietas

Using nanoindentations and ultrastructure analysis, we developed a methodology to explore factors that may contribute to failures in Eucalyptus nitens (Deane et Maiden) due to growth stresses. Two types of wood were analyzed; normal wood and wood with meso-cracks. Factors contributing to cracking included the vessel frequency and mechanical properties of the S2 layer measured with nanoindentations. Micro and mesocracks propagated throughout the middle lamella and S1 layer due to an increased stress concentration that was mainly caused by vessels and the characteristic strain energy density of the cell wall.

Efecto de la tasa de compresión en la morfología de grietas de debobinado para chapas de Eucalyptus nitens

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de tres tasas de compresion (TC) en la morfologia de grietas de debobinado en chapas de Eucalyptus nitens para la fabricacion de tableros contrachapados. Chapas secas se obtuvieron desde un proceso de debobinado, con 1.8 mm de espesor a tres tasas de compresion TC1=0.5 %; TC2=3.5 % y TC3=5 %, las que se consiguieron ajustando la barra de presion y el cuchillo del torno debobinador marca Cremona de una planta de contrachapados del sur de Chile. Se obtuvieron probetas en forma aleatoria de los tres tipos de chapas procesadas. Fotografias fueron tomadas en el espesor de las chapas para el posterior procesamiento de imagenes. En el analisis morfologico de las grietas se evaluo: largo, area y frecuencia en las probetas para las tres tasas de compresion estudiadas. El analisis morfologico de imagenes mostro que existe una disminucion del largo y profundidad de las grietas, asi como tambien del area de grietas, cuando se aumenta la tasa de compresion. Diferencias significativas fueron halladas entre los niveles 0.5 % y 5 % de tasa de compresion. Esto implica que al aumentar la tasa de compresion, a traves de un ajuste que involucra una menor distancia entre la barra de presion y el cuchillo debobinador, se obtienen chapas de mejor calidad, mas rigidas y con una reduccion del agrietamiento superficial en el tablero final. Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of three nose bar pressure (TC) in the morphology of the lathe checks in Eucalyptus nitens veneers for the manufacture of plywood. Dried veneers were obtained from a peeling process, 1.8 mm thick three nose bar pressure TC1= 0.5%, TC2andTC3= 3.5%= 5%, which were obtained by adjusting the pressure bar and peeling knife of Cremona the in a plywood plant in southern Chile. Samples were obtained randomly from the three types of veneers processed. Photographs were taken in the veneer thickness for subsequent image processing. In the morphological analysis of the cracks was evaluated: length, area and frequency in the samples for the three nose bar pressure studied. Morphological analysis of images showed that a decrease in the length and depth of the lathe check, as well as the area, when the nose bar pressure increases. Significant differences were found between 0.5%and 5%levels of nose bar pressure. This implies that increasing the nose bar pressure, through a setting that involves a smaller distance between the pressure bar and peeling knife, you get better quality veneers, more rigid and with a reduction of surface cracking in the final plywood.

Caracterización de propiedades mecánicas para segregar familias de Eucalyptus nitens por Nanoindentación en relación al grado de agrietamiento de las trozas

Seis familias de Eucalyptus nitens provenientes de dos suelos, arcilloso y trumao, localizados en la 8va Region de Chile, fueron estudiadas para seleccionar aquellas familias con menor grado de agrietamiento. Se relacionaron parametros de agrietamiento evaluados a mesoescala con las propiedades nanomecanicas en un elemento de volumen representativo de estos arboles. Para segregar las familias se analizo el porcentaje de area de grietas de estos arboles junto a la razon de ductilidad (E/H) obtenidos del modulo de elasticidad (E) y dureza (H) mediante la tecnica de nanoindentacion y el modulo de resiliencia (ur) ambos en la lamela media y capa S2 de la pared celular. Ademas, se determino la diferencia entre el modulo de resiliencia entre la lamela media y la capa S2 (Δur), como un indicador de la tension interfacial que induce fracturas principalmente en la capa S1 de la estructura celular de la madera. La nanocaracterizacion permitio establecer que la lamela media es mas debil y susceptible a generar microgrietas que se propagan hasta ser visibles formando grietas mayores. El parametro Δur entre la lamela media y capa S2 mostro ser menor en las familias 2 y 5. Estas familias presentaron menores niveles de tension de corte en la interface de la capa S2-lamela media, por lo tanto, la cantidad de microgrietas, existiendo una buena relacion con el porcentaje de grietas medidos en las familias de Eucalyptus nitens. De acuerdo a esto, las familias segregadas con bajo grado de tension interfacial a nivel celular y bajo nivel de agrietamiento a mesoescala, fueron las familia 2 y 5.

FRACTURAS EN MADERA DE EUCALYPTUS NITENS: EFECTO DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS A NIVEL ULTRAESTRUCTURAL Y DE LA ANATOMÍA CELULAR

� is study was conducted to investigate the causes and posibles factors related to fractures in the cellular structure in Eucalyptus nitens. Nanomechanical cell wall properties at the middle lamella level (ML), S1 and S2 layers were evaluated. In addition, the area, and diameter of vessels were measured. � ese parameters were associated with extreme levels of cracking (high and low) in two Eucalyptus nitens families. � e samples were taked from two sites of the 8 th Region of Chile. � e analysis of the ductility ratio (E/H) demonstrated that the ML is more brittle than the S1 layer; and the S1 is more brittle than S2 layer. � e ML and S1 layer behave like resilient materials, but not the

EFECTO DE UN ENVEJECIMIENTO ACELERADO MEDIANTE RAYOS UV EN LA PROPAGACIÓN SUPERFICIAL DE GRIETAS DE DEBOBINADO EN TABLEROS CONTRACHAPADOS DE Eucalyptus nitens

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de un envejecimiento acelerado mediante rayos ultravioleta y condiciones ambientales controladas sobre la propagacion de grietas de debobinado y agrietamiento superficial, al simular las condiciones de servicio en exterior de tableros contrachapados fabricados con chapas provenientes de tres alturas de trozas de familias segregadas de Eucalyptus nitens y bajo condiciones de debobinado controladas. Para realizar el ensayo se uso una camara de envejecimiento acelerado UV (rayos ultravioleta) capaz de reproducir el espectro de radiacion emitido por el sol bajo condiciones climaticas controladas de humedad relativa, condensacion y temperatura, de acuerdo a la norma ASTM G154-06. Mediante analisis de imagenes se evaluo el nivel de agrietamiento superficial porcentual en el area envejecida de las probetas, ademas del ancho de grietas en la superficie de los tableros. El analisis de imagenes del area envejecida de las probetas mostro que el ancho de grietas y area de agrietamiento disminuye con respecto a la altura de la troza, existiendo diferencias significativas en agrietamiento, entre familias segregadas de Eucalyptus nitens. Ademas las grietas de debobinado en las chapas se propagan hacia la superficie, siendo estas responsables del agrietamiento en las caras de tableros contrachapados. Basado en los resultados del estudio, el envejecimiento acelerado mediante UV es un buen indicador para evaluar la propagacion de grietas de debobinado y el agrietamiento superficial en muestras de tableros contrachapados expuestos al exterior.