Prós e Contras do Corte a Jato de Água para Peças Metálicas de 2 Eixos

O método de jato de água abrasivo faz sentido para corte de 2 eixos?

O corte a jato de água moderno tem suas raízes no uso de água (embora em pressão comparativamente baixa) para cortar materiais macios como papel e alimentos, remontando aos anos 1930. Graças à evolução da tecnologia e equipamentos de alta pressão, o método abrasivo de hoje é capaz de corte de metal de precisão.

Mas o corte a jato de água faz sentido para corte de 2 eixos de peças metálicas pequenas? Avaliar as vantagens e desvantagens do processo é crítico para decidir se o método atenderá às suas necessidades.

Algumas Vantagens do Corte a Jato de Água Abrasivo

Um jato de água para corte de metal utilizando água de alta pressão e um abrasivo granular — principalmente, pó de granada. Dessa forma, o corte a jato de água é tipicamente usado para fazer formas complexas nos eixos X/Y de grandes chapas planas de metal ou material composto.

A adição do abrasivo no bocal aumenta a capacidade de corte do jato de água de alta PSI. Também permite que a máquina seja usada com apenas água para posicionamento (ou o "rápido") e então com abrasivo para cortar a peça de trabalho.

O corte a jato de água abrasivo não gera calor. Isso significa que pode ser usado para cortar vários metais, bem como plásticos e outros materiais, sem derreter, distorcer ou empenar. O método é capaz de tolerâncias tão próximas quanto ± 0,005" (0,127 mm) se necessário.

Dependendo do uso final das peças cortadas, o corte a jato de água de metal também pode fornecer diferentes qualidades de aresta de corte. Estas diferenças são alcançadas variando a velocidade do processo; uma velocidade mais rápida pode ser usada quando o objetivo é separação de material sem considerar a aresta de corte. No entanto, onde as peças precisam ter tolerância apertada e acabamento de aresta mais liso, uma velocidade de corte mais lenta é requerida. Então, a qualidade da aresta tem impacto no custo do trabalho, com uma aresta de melhor qualidade levando mais tempo para produzir.

Algumas Desvantagens do Corte a Jato de Água

Assim como um feixe de laser, o jato de corte a jato de água é mais eficaz quando está mais concentrado. Mas ao cortar através de tubos, vazios podem causar a difusão do jato, perdendo rapidamente sua precisão e capacidade de corte.

Da mesma forma, materiais encordoados ou fibrosos agirão como favos de mel e também podem "contorcer" no jato, resultando em um corte ruim. Além disso, ao cortar material fibroso, parte do jato de água "desliza ao redor" do material a ser cortado em vez de passar através dele e fazer um corte limpo. Isso pode causar um corte de extremidade defeituoso que é frequentemente chamado de "rebarba".

Para garantir corte ótimo com corte a jato de água, a altura de afastamento correta — a distância entre a saída do bocal do jato de água e a peça de trabalho — é 1 mm (0,0394") a 1,5 mm (0,0591"). Isso é impraticável com peças 3D que simplesmente não permitem tal proximidade.

Uma consequência mais comum é que para dimensões de precisão, o corte do jato de água sempre tem uma forma cônica. Essa conicidade pode causar estragos em tolerâncias de precisão, com efeitos cônicos e de barril. Embora uma máquina moderna de corte a jato de água compense esses efeitos "inclinando" o bocal, a superfície de corte pode mostrar um padrão de curvatura que causa uma inclinação no corte.

Questões do Pó Abrasivo

O corte de metal a jato de água abrasivo requer que o metal sendo cortado seja mais macio que o pó abrasivo sendo alimentado no bocal como parte do jato de água. Então, por exemplo, embora seja possível cortar tungstênio com usinagem a jato de água usando pó de granada, é muito desafiador porque tungstênio e granada são tão próximos em dureza na escala de Mohs.

Com o jato de água abrasivo com granada explodindo a uma taxa de 60.000 PSI ou mais, o pó de granada pode deixar áspero ou fosco o acabamento de qualquer material circundante exposto. Este embaçamento pode ser estritamente cosmético — ou pode ser funcional se afetar o acabamento superficial e o valor Ra do material.

A configuração média de corte a jato de água pode produzir 2 libras de pó de granada abrasivo desperdiçado para cada minuto de corte. Claro, a quantidade de desperdício depende da espessura do corte, do material e outros fatores. Mas como regra, algo que leva 15 minutos para cortar produz 30 libras de detritos de granada abrasiva, misturados com muita água. Isso se torna um grande problema de descarte.

Além disso, apenas cerca de 5% do pó de granada usado realmente realiza a ação de corte; o resto é apenas parte do caminho do jato de água. Estudos descobriram que após ejeção, parte da granada é fraturada. Isso torna problemático reciclar o pó de granada para reuso; embora não cegas, a mídia fraturada não entregará a ação de corte adequada.

Jato de Água ou Não Jato de Água?

Como com outros métodos de corte de metal de precisão, o corte a jato de água abrasivo tem compensações — questões que precisam ser equilibradas contra os benefícios. No entanto, outros métodos podem ser uma escolha melhor para aplicações como corte de 2 eixos de tubos, barras e fios de precisão pequenos.

Tomar a decisão requer um entendimento profundo de sua aplicação única e seus parâmetros específicos, bem como um entendimento das outras opções.

Como o corte a jato de água se compara com outros métodos de corte de metal de precisão? Continue lendo para descobrir.