Usinagem a Jato Abrasivo: Como Funciona, Benefícios e Aplicações

Este é o The Mechanical Post e hoje você lerá sobre O que é usinagem a jato abrasivo? sua construção, funcionamento, vantagens, limitações e aplicações.

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O que é usinagem a jato abrasivo?

Usinagem a jato abrasivo também é conhecida como AJM é um tipo de processo de fabricação não tradicional que usa partículas abrasivas misturadas com gás de alta pressão para usinar a peça de trabalho.

As partículas abrasivas impactam a superfície da peça de trabalho com alta velocidade, resultando na erosão do material da peça de trabalho.

A usinagem a jato abrasivo também é conhecida como Micro jateamento abrasivo, Jateamento micro abrasivo ou jateamento lápis.

O processo de usinagem a jato abrasivo é bastante similar ao processo de usinagem a jato de água.

Você também pode querer ler sobre outro processo de usinagem não tradicional chamado usinagem por descarga elétrica. Não se preocupe, o link abrirá em uma nova aba para que você possa continuar lendo este artigo.

O que é um material abrasivo?

Abrasivos são materiais duros usados para fins de usinagem e acabamento. As partículas abrasivas erodem o material da peça de trabalho com a ajuda do atrito, causado pela ação de esfregação entre a peça de trabalho e a partícula abrasiva.

Materiais abrasivos comuns incluem óxido de alumínio, carboneto de silício, nitreto de boro, diamante, etc. A forma do abrasivo usado no processo de usinagem a jato abrasivo é geralmente esférica.

Aplicações comuns de partículas abrasivas incluem polimento, retificação, brunimento, furação, corte, lapidação, etc.

Princípio de funcionamento da usinagem a jato abrasivo

A usinagem a jato abrasivo funciona no princípio de que um fluxo de alta velocidade de gás e partículas abrasivas quando concentrado em um ponto, resulta na usinagem da peça de trabalho por erosão.

Construção do processo de usinagem a jato abrasivo

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Os seguintes são os principais componentes do processo de usinagem a jato abrasivo:

• Compressor de ar
• Filtro de ar
• Manômetro
• Válvulas de controle
• Tremonha
• Câmara de mistura
• Vibrador
• Bico

Compressor de ar

Um compressor de ar é usado para produzir gás pressurizado na faixa de 25-130 psi. Gases inertes, ar ou dióxido de carbono são geralmente usados para compressão, que é então passado através do filtro de ar. A vazão é de cerca de 30 litros por segundo.

Filtro de ar

O filtro de ar é usado para filtrar partículas de poeira ou quaisquer outras impurezas que possam ter entrado no compressor.

Manômetro

Um manômetro é usado para ler a pressão exata do gás fluindo. O manômetro mais comumente usado é o manômetro de tubo de Bourdon.

Válvulas de controle

As válvulas de controle são usadas para controlar o fluxo de gás ou mistura abrasiva de acordo com as condições de trabalho.

Tremonha

As partículas abrasivas são alimentadas à câmara de mistura via tremonha. O tamanho médio da partícula abrasiva é de cerca de 0,025 mm. Um regulador é colocado abaixo da tremonha para controlar o fluxo das partículas abrasivas na câmara de mistura.

Câmara de mistura

A câmara de mistura é uma câmara hermética onde o ar pressurizado é adequadamente misturado com as partículas abrasivas.

Vibrador

O vibrador é usado para misturar adequadamente a mistura e evitar o assentamento das partículas abrasivas no fundo.

Bico

O bico é usado para concentrar a mistura de partícula abrasiva e gás em um ponto particular. Converte a energia de pressão do gás em energia cinética.

O bico é feito de um material duro como carboneto de tungstênio ou safira para resistir ao desgaste causado pelos abrasivos. A ponta do bico tem uma seção transversal de cerca de 0,05 a 0,2 mm².

Funcionamento da usinagem a jato abrasivo

• O compressor comprime o ar/gás inerte a alta pressão.
• Este gás pressurizado então passa pelo filtro de ar, onde o ar é filtrado.
• O gás entra na câmara de mistura através do tubo.
• O manômetro e a válvula de controle ajudam a regular o fluxo de ar para a câmara de mistura.
• Partículas abrasivas são alimentadas na câmara de mistura via tremonha.
• O gás pressurizado e as partículas abrasivas são completamente misturados juntos na câmara de mistura.
• Esta mistura de alta pressão é então enviada ao bico via mangueira.
• Outro manômetro é usado para medir a pressão da mistura ar-partícula abrasiva.
• Uma válvula de controle está presente para controlar a taxa de fluxo da mistura para o bico.

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• O bico converte a alta energia de pressão da mistura em energia cinética. Como resultado, a velocidade da mistura aumenta drasticamente dentro do bico (cerca de 150 a 300 m por segundo).
• Este fluxo de partículas abrasivas é conhecido como jato abrasivo.
• A distância de afastamento é geralmente em torno de 0,25 mm a 20 mm.
• O jato abrasivo erosiona o material da peça de trabalho, assim usinando a peça de trabalho.
• O jato de gás de alta velocidade leva consigo as partículas abrasivas e o material da peça de trabalho erodido.
• Ao regular a válvula de controle, a taxa de remoção de metal, acabamento superficial e vários outros parâmetros podem ser controlados.
• É assim que o processo de usinagem a jato abrasivo funciona.

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Aplicações do processo de usinagem a jato abrasivo

As seguintes são as aplicações do processo de usinagem a jato abrasivo:

• O processo de usinagem a jato abrasivo é usado para operações como furação, fresamento, brunimento, acabamento superficial, etc.
• Também é usado para operações de furação fina.
• O processo de usinagem a jato abrasivo é usado para esculpir formas complexas em materiais duros e frágeis.
• Usinagem de materiais semicondutores pode ser feita usando este processo.

Vantagens do processo de usinagem a jato abrasivo

As seguintes são as vantagens do processo de usinagem a jato abrasivo.

• Não há contato direto entre a ferramenta e a peça de trabalho.
• Bom acabamento superficial pode ser obtido.
• Nenhum dano térmico à peça de trabalho.
• Materiais duros podem ser facilmente usinados.
• Formas complexas podem ser produzidas na peça de trabalho.
• Baixo custo inicial.

Limitações do processo de usinagem a jato abrasivo

As seguintes são as limitações do processo de usinagem a jato abrasivo.

• A taxa de remoção de metal é baixa.
• O processo de usinagem a jato abrasivo não pode ser usado para usinagem de materiais macios como alumínio.
• Pós-processamento, limpeza é necessária pois as partículas abrasivas tendem a ficar embutidas na peça de trabalho.
• Partículas abrasivas uma vez usadas, não podem ser reutilizadas pois se deformam. Isso aumenta custos operacionais.

Esta é uma visão geral da usinagem a jato abrasivo. Se você gostou deste post ou tem sugestões, nos avise nos comentários, adoraríamos ouvir de você.

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Voltaremos em breve com outro artigo interessante, até lá continue aprendendo e lendo The Mechanical Post!