Cette étude a été réalisée pour évaluer la performance des technologies de débitage secondaire dans les scieries. Deux équarrisseuses-débiteuses récentes et opérationnelles ont été retenues pour effectuer des tests pratiques et simuler leur taux d’efficacité réel et théorique.
Un échantillon d’équarris de 4 pouces d’épaisseur et 12 pieds de longueur a été scanné en usine, en format 3D, pour réaliser les travaux. Deux lots d’équarris similaires ont été créés pour tester les équipements et réaliser les simulations.
Les technologies d’équarrisseuse-débiteuse étudiées se décrivent comme suit : les deux systèmes sont alimentés linéairement et pourvus de scanneurs 3D (caméras-laser) pour l’optimisation du débitage. L’équipement A effectue le sciage courbe naturel avec un mécanisme de pré-positionnement auto-centreur. L’optimisation du positionnement se fait en translation seulement (décentrage parallèle à l’axe de coupe). Cette machine utilise des têtes d’équarrissage coniques et des scies circulaires guidées. L’équipement B effectue pour sa part le sciage courbe calculé et l’optimisation du positionnement se fait aussi bien en alignement qu’en translation. Il utilise des têtes d’équarrissage cylindriques et des scies circulaires guidées. Le sciage courbe naturel permet de suivre des courbures plus prononcées sans restriction (R=500po), alors que le sciage courbe calculé est normalement restreint (R=1 500po), mais ce paramètre est réglable. Plus la valeur de R est petite, plus la courbe suivie est prononcée.
En pratique, les deux technologies ont obtenu le même rendement et ont généré des revenus équivalents. Le taux d’efficacité des deux systèmes se chiffre à 98 % (en termes de revenus) selon le niveau de performance simulé avec Optitek. La qualité des copeaux des deux types de têtes d’équarrissage s’est avérée similaire selon les proportions de petits copeaux indésirables (3/16 po et particules fines) obtenus au tamisage. La précision de sciage en général a été excellente, l’écart-type s’est maintenu sous 0,020 pouce. Seules quelques pièces provenant des têtes coniques (équipement A) ont généré des bouts minces en biseau, ce qui a affecté la précision de sciage des pièces extérieures. Il est possible qu’un mauvais alignement de la machine en soit la cause.
Un niveau de performance théorique optimal a été simulé pour les deux technologies. On assume ainsi que le positionnement physique des équarris lors du débitage, devrait se faire avec une précision de 0,200 pouce ou mieux. Si l’équipement A, en sciage naturel, était pourvu d’un système d’optimisation du positionnement en translation et alignement, son rendement aurait pu atteintre 407 pmp/m³, ce qui indique un potentiel d’amélioration de revenus de 5,1 % par rapport à sa performance actuelle. L’équipement B, en sciage courbe calculé (avec un R=1 500po), a pu atteindre 396 pmp/m³ d’où une amélioration potentielle de 2,8 % en revenus.
Le principal défi des manufacturiers d’équipements est donc d’accroître la précision du positionnement des équarris lors du débitage.