Prós e contras do corte a jato de água

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

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

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

Algumas vantagens do corte por jato de água abrasivo

Um jato de água para cortar metal utilizando água de alta pressão e um abrasivo granular - principalmente, pó de granada. Desta forma, o corte por jato de água é normalmente usado para fazer formas complexas nos eixos X/Y de grandes chapas planas de metal ou material compósito.

A adição do abrasivo no bico aumenta a capacidade de corte do fluxo de água de alto PSI. Também permite que a máquina seja utilizada apenas com água para o posicionamento (ou o “rápido”) e depois com um abrasivo para o corte da peça.

O corte com 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 deformar. 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 de metal com jato de água também pode fornecer diferentes qualidades de aresta de corte. Essas diferenças são alcançadas variando a velocidade do processo; uma velocidade mais rápida pode ser usada quando o objetivo é a separação do material sem considerar a aresta de corte. No entanto, onde as peças precisam ter uma tolerância estreita e um acabamento de borda mais suave, é necessária uma velocidade de corte mais lenta. Assim, a qualidade da borda tem impacto no custo do trabalho, com uma borda de melhor qualidade demorando mais para ser produzida.

Algumas desvantagens do corte por jato de água

Tal como acontece com um feixe de laser, o fluxo de corte por jato de água é mais eficaz quando está mais concentrado. Mas ao cortar tubos, vazios podem fazer com que o fluxo se difunda, perdendo rapidamente sua precisão e capacidade de corte.

Da mesma forma, materiais encalhados ou fibrosos agem como favos de mel e também podem “se contorcer” no fluxo, 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 atravessá-lo e fazer um corte limpo. Isso pode causar um corte final defeituoso que geralmente é chamado de ponta.

Para garantir um corte ideal com corte por jato de água, a altura de afastamento correta – a distância entre a saída do bico de jato de água e a peça de trabalho – é de 1 mm (0,0394”) a 1,5 mm (0,0591”). Isso é impraticável com peças 3D que simplesmente não permitem essa proximidade.

Uma consequência mais comum é que, para dimensões de precisão, o corte do jato de água sempre tem uma forma cônica. Esse cone pode causar estragos nas tolerâncias de precisão, com efeitos cônicos e de barril. Enquanto uma máquina de corte a jato de água moderna compensa esses efeitos “inclinando” o bico, a superfície de corte pode apresentar um padrão de dobra que causa uma inclinação no corte.

Problemas com pó abrasivo

O corte de metal com jato de água abrasivo requer que o metal que está sendo cortado seja mais macio do que o pó abrasivo que está sendo alimentado no bico como parte do fluxo de jato de água. Assim, por exemplo, embora seja possível cortar tungstênio com usinagem a jato de água usando pó de granada, é muito desafiador porque o tungstênio e a granada têm dureza muito próxima na escala de Mohs.

Com granada abrasiva de jato de água explodindo a uma taxa de 60.000 PSI ou mais, o pó de granada pode tornar áspero ou fosco o acabamento de qualquer material exposto ao redor. Esse embaçamento pode ser estritamente cosmético – ou pode ser funcional se afetar o acabamento da superfície e o valor Ra do material.

A configuração média de corte por jato de água pode produzir 2 libras de energia granada abrasiva desperdiçada para cada minuto de corte. Obviamente, a quantidade de resíduos depende da espessura do corte, do material e de outros fatores. Mas como regra, algo que leva 15 minutos para cortar produz 30 quilos 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 utilizado realmente realiza a ação de corte; o equilíbrio é apenas parte do caminho do jato de água. Estudos descobriram que após a ejeção, parte da granada é fraturada. Isso torna problemático reciclar o pó de granada para reutilização; embora não seja maçante, a mídia fraturada não fornecerá a ação de corte adequada.

Para jato de água ou não para jato de água?

Tal como acontece com outros métodos de corte de metal de precisão, o corte por jato de água abrasivo tem compensações – questões que precisam ser equilibradas em relação aos benefícios. No entanto, outros métodos podem ser uma escolha melhor para aplicações como corte de 2 eixos de pequenos tubos, hastes e fios de precisão.

Tomar a decisão requer uma compreensão profunda de sua aplicação exclusiva e seus parâmetros específicos, bem como uma compreensão das outras opções.

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