Aprimore Precisão e Desempenho da sua Máquina de Corte a Jato d'Água

No corte a jato d'água, precisão é uma das características mais importantes das peças produzidas, mas o que causa precisão ou, mais importante, a perda de precisão? O que você pode fazer para melhorar precisão e, nesse sentido, desempenho geral? Em artigo anterior "Tudo que Você Precisa Saber Sobre Precisão de Jato d'Água para Corte de Precisão", olhamos características de precisão. Aqui veremos quais sistemas e componentes se relacionam diretamente à precisão alcançada e como manter estes sistemas críticos.

Com alguns passos simples, você mantém sua máquina rodando com precisão e eficiência, proporcionando melhor valor para seu dinheiro e mais lucro no bolso.

Componentes da Máquina de Jato d'Água

Antes de avançar, é importante entender os principais componentes.

Bomba de Jato d'Água

Bomba aumenta pressão da água de 4-50 PSI da torneira normal para 40, 50 ou mais de 90.000 PSI. Dois estilos principais: Direct Drive e Intensificador. Ambos servem para aumentar pressão. Trabalhando com êmbolos, vedações e válvulas de alta pressão, bombas precisam ser mantidas para funcionar corretamente e prevenir falhas anormais.

Cabeça de Corte de Jato d'Água

Outro componente crítico: cabeça de corte, onde água de alta pressão é entregue, dosada e misturada com granada abrasiva antes de dispensada pelo bico. Cabeça segura o orifício joia dimensionado especificamente para potência e pressão da bomba. Também segura tubo de foco (nozzle) que direciona jato misto à peça.

Máquina CNC

Claro, sistema não completo sem máquina-ferramenta CNC para mover cabeça de corte com precisão e suavidade sobre peças. Sistema de movimento deve ser preciso e posicionar/repetir dentro de pequena margem de erro (+/- 0.015" sobre superfície 6' x 12' na maioria dos casos). Precisão da peça depende principalmente da precisão com que a máquina posiciona a cabeça.

Melhorando Aparência do Corte a Jato d'Água

Com entendimento dos componentes básicos, olhamos variáveis que também afetam precisão e desempenho.

Determinando Tipo de Corte e Configurando Cabeça de Corte

Felizmente no corte a jato d'água não há muitas mudanças necessárias na cabeça para cortar variedade de peças e espessuras (corte a água puro à parte). Garantir orifício e tubo de foco corretamente dimensionados elimina muitos problemas de qualidade.

Velocidade de Corte vs. Qualidade de Corte

Máquinas usam velocidade para determinar qualidade. Como processo abrasivo é operação de moagem, mais lenta a velocidade, mais material moído e mais lisa a aresta. Porém velocidade deve ser usada não só para aresta mais lisa quando necessário, mas para aumentar eficiência e velocidade quando qualidade não é tão importante. Ex: se cortando furos de alta tolerância (alguns milésimos de polegada), corte em configuração alta qualidade, que desacelera movimento. Adversamente, se cortando aresta que depois será unida por solda, qualidade provavelmente irrelevante e velocidade máxima pode ser usada.

Saber como velocidade afeta qualidade é parte importante de operação eficiente. Saber quando aplicar diferentes velocidades para manter máximo desempenho e precisão é conhecimento do proprietário de jato d'água.

Como Pressão da Bomba Afeta Taxa de Corte

Pressão da bomba é aspecto importante pois teoricamente "maior pressão = corte mais rápido". Mas não significa "maior pressão = corte mais eficiente". Pressão aumenta velocidade mas a custo (detalhado em "Qual Pressão Ótima?") pois 2 efeitos maiores: volume de corte diminui (ajuda fluir abrasivo) e quebra de consumíveis aumenta criando mais tempo de inatividade e custos de reparo.

Manutenção da Bomba

Manutenção da bomba é importante para manter máquina operando no pico mantendo precisão. Como Pressão+Volume+Abrasivo+Velocidade = Qualidade desejada, mudança em qualquer aspecto afeta drasticamente resultado. Em bombas Direct Drive, pressão controlada por RPM do motor elétrico. Aumenta RPM = aumenta pressão mas também desgaste de componentes críticos. A maioria tem manômetro de alta pressão visível da posição do operador. Manter pressão correta via RPM é crítico para peça de qualidade.

Em sistemas intensificadores, pressão produzida é constante e não afetada por RPM do motor, então qualidade mais fácil de manter. Mas saber pressão de saída E volume de água produzido naquela pressão é crítico para operador garantir combinação correta orifício/bico/abrasivo.

Alta Pressão, Vida da Bomba e Precisão de Corte

Em casos de Ultra Alta Pressão (87 KPSI+), há queda notável em vida de bomba e consumíveis. Resultado imediato: velocidades mais rápidas, mas fim: bomba precisa manutenção 2-3x mais que bombas 50-60 KPSI produzindo apenas 30-50% mais velocidade. Precisão também afetada: conforme pressão diminui, precisa redução calculada igual de velocidade para garantir qualidade.

Configuração da Cabeça de Corte

Configuração correta na cabeça afeta muito precisão e desempenho.

Variando Configuração para Diferentes Materiais

Embora não haja muitas variações (cabeça combinada com HP, volume e pressão da bomba), há uma importante ao cortar com água pura (espumas, carpetes, papelão, borracha). Remover cabeça abrasiva e montar apenas orifício melhora muito qualidade e eficiência nestes materiais macios. Tamanho do orifício reduz drasticamente (geralmente 50%) e bomba só precisa produzir 50% igualmente, tornando processo mais eficiente.

Devo Usar Cabeça Única ou Múltiplas?

Usar múltiplas cabeças depende de vários fatores mas pode aumentar eficiência sem perda de qualidade em 40% ou mais.

Fatores a considerar:

• Tamanho da peça: bicos podem ser espaçados o suficiente?
• HP da bomba: minha bomba tem HP suficiente para alimentar múltiplas cabeças?
• Consistência do material: peça moverá, torcerá ou levantará se cortar com 2 cabeças?

Saber respostas ajuda entender se adicionar 1+ cabeças beneficiará desempenho.

O Orifício e o Bico (Nozzle)

Orifício e bico são último ponto dos sistemas água/abrasivo se unindo para produzir jato preciso e de qualidade. Criticamente importantes para precisão e desempenho.

Qualidade do Orifício Afeta Qualidade do Corte

Orifício é joia endurecida dimensionada precisamente para sua bomba. Com tempo, superfície pode desgastar ou ser danificada por particulados. Orifício danificado/gasto permite água demais fluir e move jato fora do centro adicionando desgaste ao bico abaixo. Garantir tamanho correto é crítico para eficiência: orifício muito pequeno limita velocidade; muito grande e bomba não mantém pressão e qualidade sofre com desligamento por supercurso. Orifícios duram ~40 horas (rubi/safira) e 500-1000 horas (diamante).

Quando Substituir Bicos

Bico fica abaixo do orifício, também chamado "tubo de foco" ou "tubo de mistura" pois através dele abrasivo e jato de alta pressão são misturados e focados ao material. Bicos facilmente danificados e altamente quebradiços, endurecidos contra desgaste do abrasivo. Sob condições normais desgastam uniformemente e furo cresce ~0.001" diâmetro a cada 10 horas. Conforme diâmetro cresce, jato cresce removendo mais material que necessário. Idealmente substituir após 100 horas E rotacionar a cada 10 horas para desgaste uniforme.

Minimizando Consumo de Abrasivo

Aspecto importante da eficiência: minimizar abrasivo alimentado à cabeça. Como abrasivo é ~70% do custo operacional, use o mínimo possível mantendo corte rápido e de qualidade. Muito abrasivo = desperdício, desgaste excessivo da câmara de mistura e bico, enche tanque mais rápido = mais tempo de limpeza. Pouco abrasivo = não corta completamente ou aresta ruim.

Abrasivo é dosado em toda máquina por sistema projetado pelo fabricante para fluxo preciso. Com tempo, dispositivos de dosagem desgastam e aumentam/despejam muito abrasivo na câmara. Conhecer itens de desgaste do sistema (rodas ou orifícios dimensionados) é importante para mantê-los. Verificar fisicamente saída do sistema com copo e balança é importante para ajuste e desempenho.

Elimine Movimento da Peça

Outro aspecto importante: eliminar movimento da peça. Peças pequenas flutuam com respingos. Peças maiores podem ser movidas pela cabeça após ponta levantar. Considere fixar peças à mesa ou em dispositivo e usar abas (tabs) em peças pequenas/quedas quando necessário.

Utilizando passos simples, você alcança melhor precisão e aumenta desempenho no seu sistema de corte a jato d'água. Na Southern Fabricating Machinery Sales conhecemos jatos d'água e corte, e ajudamos a selecionar máquina certa para necessidades e orçamento. Visite WWW.SOUTHERNFABSALES.COM ou ligue para ajuda imediata: 813-444-4555.