História do corte por jato de água – Origens do cortador de jato de água

A tecnologia de corte por jato de água é um dos métodos mais comuns cujas aplicações você pode encontrar em muitas estruturas diferentes - desde tampos de mármore de cozinha de alta qualidade até ferramentas e processos industriais.

Se você olhar para o equipamento que possibilita o corte por jato de água, ele parece muito sofisticado e sofisticado. No entanto, a história por trás do processo é mais antiga do que você imagina.

Aqui está uma visão mais profunda das origens da tecnologia de corte por jato de água e sua evolução desde então:

Quem inventou o corte a jato de água?

Foi Norman Franz quem recebeu a primeira patente de uma máquina de corte por jato de água. Foi professor da Universidade da Colúmbia Britânica. Seu processo usava água a uma pressão de 10.000 psi.

A história do corte por jato de água tem suas raízes em meados do século XIX, sendo a primeira aplicação a remoção de depósitos de argila e cascalho. O uso de jatos de água para mineração é denominado como mineração de erosão hidráulica.

Há casos em que o corte por jato de água foi usado mesmo na década de 1850 na Rússia e na Nova Zelândia, com o objetivo de escavar minas de carvão.

Formas modificadas de corte por jato de água também foram usadas para a mineração de ouro, para limpar os veios de ouro das impurezas da terra e da pedra. A pressão da água para essas aplicações era de apenas 800 psi. De fato, a corrida do ouro americana deu um grande impulso ao uso da tecnologia de jato de água para mineração.

Engenheiros americanos e russos também otimizaram o processo para limpar peças fundidas, na década de 1930. No entanto, a pressão da água para essas aplicações ainda não era tão alta, apenas cerca de 1500 psi.

Quando os jatos de água foram inventados?

Existem diferentes tipos de cortadores de jato de água. Essas máquinas foram pioneiras em diferentes momentos da história. Aqui está uma linha do tempo para a invenção de diferentes cortadores de jato de água:

Quando foi desenvolvido o corte a jato de água pura?

A história do jato de água existe desde a década de 1850 para fins de mineração. No entanto, a aplicação prática do corte a jato de água ocorreu na década de 1930 por empresas de papel para cortar resmas grossas de papel.

A aplicação inicial registrada do jato de água foi em 1933, quando uma empresa de papel em Wisconsin usou o processo para cortar resmas de papel em movimento horizontal.

Quando foi desenvolvida a usinagem com jato de água abrasivo?

A tecnologia de jato de água abrasivo foi desenvolvida principalmente por um engenheiro egípcio-americano chamado Mohamed Hashish. Esses cortadores de jato de água abrasivos eram muito viáveis ​​comercialmente e encontraram suas aplicações muito rapidamente.

Embora o corte por jato de água abrasivo estivesse presente antes de Mohamed Hashish, a aplicação dessa tecnologia era limitada apenas ao jateamento úmido. Com o desenvolvimento de Mohamed Hashish, agora era possível estender essas aplicações para cortes de precisão.

Quando a usinagem a jato de líquido foi desenvolvida?

John Parsons improvisou e desenvolveu métodos de usinagem a jato de líquido na década de 1950. Essas máquinas realizavam a usinagem usando uma pressão de 6900 bar. Eles foram aplicados para o corte de equipamentos aeroespaciais e plásticos.

Quando foi lançado o primeiro cortador de jato de água comercial?

Os cortadores de jato de água tornaram-se disponíveis no mercado comercial na década de 1970, introduzidos pela Bendix Corporation.

Cronograma de desenvolvimentos de corte por jato de água

Aqui está um breve histórico do desenvolvimento da tecnologia de corte por jato de água:

1930-1940

• Sistemas de corte por jato de água de baixa pressão foram aplicados para o corte e processamento na empresa de patentes de papel. A tecnologia para usar um jato de água para cortar papel foi desenvolvida por Leslie Tirrell e Elmo Smith.
• Enquanto a tecnologia anterior de corte por jato de água usada para mineração tinha fluxos de jato muito amplos, os novos cortadores de jato de água na década de 1930 viram o desenvolvimento de feixes estreitos de jato de água.
• O principal problema neste momento envolvia encontrar uma bomba de alta pressão confiável que pudesse criar pressões de água suficientes.

1940-1950

• A pressão da água nos cortadores de jato de água foi aumentada e o método de corte foi aplicado ao setor automotivo e de aviação.

1950-1960

• Em 1956, Carl Johnson, trabalhando para a Durox international em Luxemburgo, inovou a tecnologia para que pudesse ser aplicada no corte de formas plásticas macias.
• Em 1958, um engenheiro de aviação desenvolveu cortadores de jato de água que podiam fornecer uma pressão de 100.000 PSI (6.900 bar). Esses cortadores foram aplicados para o corte de materiais aeroespaciais e plásticos. Essa tecnologia utilizava jatos de líquido hipersônicos que também podiam perfurar ligas, incluindo aço inoxidável.
• Embora a água de alta pressão fosse eficaz no corte de materiais duros, também envolvia o problema de delaminação de materiais. Portanto, foram necessárias mais modificações no processo.
• Norman Franz testa as iniciais de uma máquina de jato de água abrasiva. Em seus experimentos, o jato de água abrasivo foi usado para cortar madeira.

1960-1970

• O corte por jato de água começou a ser aplicado para cortar pedra, metal e polietileno. A pressão desses cortadores de jato de água era menor (cerca de 4.000 bar).
• Em 1962, um engenheiro da Union Carbide chamado Philip Rice experimentou o uso de cortadores de jato de água pulsantes que funcionavam a uma pressão de cerca de 50.000 psi.

1970-1980

• A Bendix Corporation lançou um sistema comercial de corte por jato de água que estava disponível no mercado. O maior sucesso desses cortadores foram os orifícios de jato de água de cristal de corindo desenvolvidos pela Bendix. Esses orifícios podem suportar pressões de água muito altas.
• Mohamed Hashish cria um conceito de bico de jato de água abrasivo durável que pode suportar o processo de corte por jato de água abrasivo. Revolucionou a indústria e disponibiliza o corte por jato de água abrasivo para uma ampla variedade de materiais

1980-1990

• A Boride Corp desenvolve bicos de corte por jato de água abrasivos de material cerâmico de carboneto de tungstênio.
• A Ingersoll-Rand tornou-se um dos principais fornecedores de cortadores de jato de água abrasivos.

1990-2000

• A Omax apresenta um sistema de controle de movimento para cortadores de jato de água que podem mover o jato de água.

2000-2010

• Desenvolvimento de corte por jato de água com cone zero que melhora a precisão do processo.
• Desenvolvimento de jato de água multieixo que pode criar incisões complexas na peça de trabalho.

2010-dia atual

• O corte por jato de água incorpora uma instalação de seis eixos, capacitando essas máquinas a criar formas ainda mais sofisticadas.
• Fornecimento de toneladas de softwares diferentes compatíveis com cortadores de jato de água. Este software vem com perfis pré-carregados para formas de corte comuns.

Tecnologias de corte por jato de água do futuro

Uma das últimas tendências no corte por jato de água é o desenvolvimento de cortadores de jato de água menores. Cortadores menores garantem que os fabricantes possam incorporar o corte por jato de água em sua oficina existente sem pensar demais nos requisitos de espaço.

O desenvolvimento de cortadores de jato de água menores também oferece a opção de fabricantes de pequena escala que oferecem a tecnologia em vez de lojas especializadas.

A velocidade de corte por jato de água também é um dos fatores que está sendo aprimorado. Isso pode ser feito aumentando a pressão da água e usando um software mais eficiente, juntamente com um alto poder de computação.

Outra área em que a tecnologia está melhorando é a ampliação dos limites da bomba de água de ultra alta pressão usada no processo. Esta bomba de água de ultra alta pressão romperá os limites da tecnologia, tornando-a utilizável até mesmo para os materiais mais espessos.

Notas finais

Embora o corte por jato de água já exista há mais de um século, o processo ainda está em constante evolução. Todas as indústrias estão usando o corte por jato de água diretamente ou usando produtos feitos por esse método.

Se olharmos para as tendências futuras, não será surpreendente encontrar cortadores de jato de água na linha de montagem da maioria dos fabricantes. A aplicação do processo a quase todos os materiais aumenta a alta demanda por essas máquinas.