Maquinação por Jato de Água Abrasivo: Corte de Precisão para a Fabricação Moderna

O corte por jato de água é atualmente um dos processos mais comuns na fabricação e manufatura modernas. Com amplos benefícios e praticamente nenhum inconveniente, este método de corte é utilizado numa variedade de aplicações, desde mineração até metalurgia, passando por arte e mobiliário.

Devido à diversidade de aplicações, foram desenvolvidos diferentes tipos de métodos de corte por jato de água, mais adequados para usos específicos. A maquinação por jato de água abrasivo é uma das técnicas de corte por jato de água mais amplamente utilizadas.

Neste artigo, você aprenderá tudo sobre o corte por jato de água abrasivo, por que é utilizado e os seus diferentes tipos. Sem mais demoras, vamos ao tema principal:

O que é Corte por Jato de Água Abrasivo?

Para compreender o corte por jato de água abrasivo, vamos primeiro entender os fundamentos do corte por jato de água em si.

O corte por jato de água é um processo de corte a frio no qual um feixe muito estreito de água é usado para criar a incisão na peça de trabalho. Geralmente, o feixe de água por si só é suficiente para criar o corte, sendo o método chamado de Corte por Jato de Água Puro.

No entanto, quando a espessura ou densidade do material é elevada, necessita-se de força extra além da força da água. Essa força extra é obtida adicionando abrasivos à água.

Quando o jato de água contendo os abrasivos atinge a peça de trabalho sob alta pressão, gera-se muito atrito, resultando em cortes limpos e precisos. A alta pressão é gerada por uma bomba de alta pressão confiável acoplada à máquina de corte por jato de água.

Os abrasivos comumente utilizados no corte por jato de água são carbeto de silício, óxido de alumínio, areia e granada. A granada é o abrasivo mais comum devido às suas propriedades físicas.

Qual o propósito de usar material abrasivo num jato de água?

O corte por jato de água puro corta facilmente materiais macios como espuma, papel, borracha e plásticos finos. Contudo, com materiais duros como metal, pedra e plásticos rígidos, o corte por água pura não funciona ou o processo torna-se inviável e demorado.

O objetivo de usar abrasivos no jato de água é tornar o corte por jato de água utilizável nestes materiais mais duros ou espessos. Com a adição de abrasivos, todos os benefícios do corte por jato de água podem ser aplicados em aço inoxidável, alumínio, cobre e até pedra.

Diferentes Tipos de Maquinação por Jato de Água Abrasivo

A maquinação por jato de água abrasivo é alcançada por dois métodos diferentes, resultando em dois tipos distintos. Estes métodos variam principalmente na forma como o abrasivo é adicionado ao processo de corte.

Corte por Jato Injetor de Água Abrasivo (AWIJ):

No corte por jato injetor de água abrasivo, o abrasivo é adicionado à água de alta pressão após o bocal e imediatamente antes da cabeça de corte.

O abrasivo, junto com ar, é combinado com a água na câmara de mistura e expelido como um jato abrasivo. Em seguida, a água é pulverizada através da cabeça de corte. Este é um processo de corte trifásico, sendo as três fases: jato de água, abrasivo e ar.

Corte por Jato de Suspensão de Água Abrasiva (AWSJ):

No jato de suspensão de água abrasiva, uma suspensão (mistura líquida) de água e abrasivo é criada previamente e depois pressurizada. Esta suspensão pressurizada é então passada através de um bocal de focalização (cabeça de corte) para a ação de corte.

Uma grande diferença neste método é a ausência de ar, como no método anterior. Devido à ausência de ar, o jato de água abrasivo não se expande durante o corte, resultando em menor largura de corte (kerf) e maior precisão.

Por este motivo, o corte por jato de suspensão de água abrasiva também pode ser usado para criar cortes mais rápidos ou cortar eficientemente materiais mais espessos. O AWSJ é também amplamente utilizado em aplicações de corte subaquático, como instalações offshore ou desativação de bombas.

O jato de água que sai da cabeça de corte é um fluxo de corte bifásico, sendo as duas fases: água e abrasivo.

Qual a Diferença entre Corte Abrasivo e Corte por Jato de Água Puro?

Até este ponto, você provavelmente já tem uma ideia clara e básica sobre o que é o corte por jato de água abrasivo e como difere do método convencional de corte por jato de água puro.

Num aspeto mais amplo, as vantagens do corte por jato de água abrasivo sobre métodos de corte tradicionais e corte por água pura são maiores do que parecem.

Imagine cortar uma folha de papel com uma tesoura muito cega. Pode até conseguir, mas estragará as bordas do corte ou amassará o papel. Agora, se fizer o mesmo com uma ferramenta afiada, obterá um corte limpo e preciso.

É assim que funcionam o corte por jato de água abrasivo e o corte por jato de água puro. Mesmo que o corte por jato de água puro consiga cortar materiais duros além dos macios, levará muito tempo e as bordas do corte ficarão consideravelmente danificadas. O corte por jato de água abrasivo faz o trabalho rapidamente, com precisão e limpeza.

Corte Abrasivo vs. Corte por Água Pura

Aqui está uma visão geral dos diferentes aspetos em que o corte por jato de água abrasivo difere do corte por jato de água puro.

Materiais da Peça de Trabalho Suportados:

Corte por Jato de Água Puro: Pode ser usado para cortar materiais macios como alimentos, papel, espuma, borracha, feltro e plásticos macios.

Corte por Jato de Água Abrasivo: Pode ser usado para cortar metais, plásticos duros, cerâmica, pedra, vidro, madeira, terra e praticamente qualquer outro material que se possa imaginar.

Velocidade

O corte por jato de água puro é obviamente mais lento que o corte por jato de água abrasivo. Isto porque o jato abrasivo tem partículas mais finas que criam atrito consideravelmente maior, levando a uma ação de corte mais rápida.

Potência

Tanto as máquinas de corte por jato de água puro como as abrasivas têm requisitos de potência semelhantes. No entanto, como a máquina de jato abrasivo faz o trabalho rapidamente, consumirá menos energia no geral.

Kerf (Largura de Corte):

Em termos simples, o kerf é a quantidade de material removida durante o corte (muito como a serradura na marcenaria). O corte por jato de água puro requer mais tempo para cortar o material. A água expande-se ao sair da cabeça de corte, então o maior tempo leva a maior expansão e um kerf mais alto.

Espessura:

À medida que o jato de água atravessa o material da peça, perde impulso através da espessura do material. Adicionar abrasivos à água aumenta a força com que a água atinge a superfície. Portanto, uma máquina de jato de água abrasivo é capaz de cortar através de uma maior espessura de material.

Precisão e Tolerâncias de Corte:

As máquinas de jato de água abrasivo são bem conhecidas pela sua natureza altamente precisa e exata. Como mencionado anteriormente, a diferença entre cortadores abrasivos e de água pura é semelhante a tesouras afiadas e cegas.

Quando Deve Usar Máquinas de Corte por Jato de Água Abrasivo em vez de Cortadores por Jato de Água Puro?

As máquinas de jato de água abrasivo criarão sempre cortes melhores que os cortadores por jato de água puro. Isso pode fazer você perguntar por que alguém consideraria o corte por jato de água puro para qualquer projeto.

A resposta é simples: o custo dos abrasivos. O custo dos abrasivos é a principal fração de custo no corte por jato de água abrasivo. Portanto, para projetos que podem prescindir de abrasivos, o corte por jato de água puro é preferido.

A maioria dos projetos que comumente empregam corte por jato de água puro são da indústria de papel, corte de espuma e corte de borracha. Além disso, requisitos onde a higiene é um fator (como corte de alimentos) também exigem corte por jato de água puro.

Por outro lado, qualquer projeto que lide com fabricação, corte de pedra, marcenaria ou até corte de borracha dura exige o corte por jato de água abrasivo.

Conclusão

O corte por jato de água abrasivo é um dos presentes que a tecnologia moderna nos proporcionou. Embora a ciência por trás dele seja usada há mais de um século, as máquinas mais recentes ainda parecem uma maravilha quando se testemunha do que são capazes.

Tome como exemplo a gama de cortadores por jato de água abrasivo fornecida pela PWRpack. Desde oficinas de fabricação até projetos aeroespaciais, estas máquinas estão a ser usadas em todo o lado. São capazes de cortar chapas grossas dos materiais mais duros, como metal, como se fosse uma única folha de papel.

Se está a pensar em comprar uma nova máquina de corte para o seu próximo projeto ou oficina, os cortadores por jato de água abrasivo são algo que deve definitivamente considerar.

Perguntas Frequentes (FAQs)

1. Que tipo de materiais não podem ser maquinados usando maquinação por jato abrasivo?

A maquinação por jato de água abrasivo pode cortar quase qualquer material, exceto diamantes e vidro temperado. Em teoria, pode cortar qualquer material através de corte por jato de água abrasivo, desde que o abrasivo seja mais duro que o material a ser cortado.