Usinagem com jato de água vs. usinagem com jato de água abrasivo:principais diferenças e aplicações

A usinagem com jato de água (WJM) e a usinagem com jato de água abrasivo (AWJM) são processos de alta pressão e alta velocidade usados em todos os setores, desde a fabricação de metais até o processamento têxtil e de alimentos. Enquanto o WJM depende exclusivamente de água limpa e pressurizada, o AWJM aumenta esse fluxo com abrasivos como alumina, olivina ou granada para aumentar drasticamente o poder de corte.

No WJM, a água é acelerada até 2.500–4.000 bar usando um intensificador e depois distribuída através de um bocal de pequeno diâmetro. O bico converte energia de pressão em energia cinética, produzindo um jato que pode atingir até 1.000 m/s. Um estabilizador pode ser adicionado para evitar o reflexo do jato, e um coletor é frequentemente usado para absorver a velocidade residual, protegendo os acessórios e melhorando o acabamento superficial. Como o jato em si é o único meio de corte, o WJM é ideal para materiais macios ou porosos, como couro, polímeros, alimentos e têxteis, mas não possui a força necessária para cortar metais ou cerâmicas.

AWJM aborda esta limitação incorporando partículas abrasivas finas na água pressurizada. A mistura é formada em uma câmara de mistura dedicada (tubo focalizado) antes de sair do bocal. Embora a velocidade do jato permaneça comparável à da água pura, a presença de abrasivos proporciona ação de microcorte, permitindo à AWJM cortar placas de metal e cerâmica com até 10 mm de espessura. A desvantagem é o custo adicional dos abrasivos e o potencial de incorporação de partículas, o que torna o AWJM inadequado para aplicações higiénicas, como o processamento de alimentos.

Semelhanças entre WJM e AWJM

• Ambos exigem uma bomba de alta pressão e um intensificador para elevar a água a 2.500–4.000 bar.
• A velocidade do jato normalmente fica em torno de 1.000 m/s em ambos os processos.
• Ambos usam um bocal para converter pressão em energia cinética, mantendo a distância de afastamento (SOD) e o ângulo de descarga desejados.
• Os coletores são empregados em ambos os casos para absorver a energia residual do jato e proteger os dispositivos de fixação.

Principais diferenças

Aspecto	Usinagem a Jato de Água (WJM)	Usinagem com jato de água abrasivo (AWJM)
Meio de corte	Água pura em alta velocidade (às vezes com estabilizador)	Mistura água-abrasivo de alta velocidade
Mecanismo de remoção de material	Erosão direta por jato de água	Microcorte por abrasivos; a água atua apenas como transportador e descarga
Necessidade de câmara de mistura	Não é necessária câmara	Obrigatório para misturar abrasivos em uma proporção definida
Capacidade de corte	Materiais macios:couro, polímero, alimentos, têxteis	Materiais macios, além de metais, ligas e cerâmicas com até 10 mm de espessura
Considerações sobre custos	Sem custo de abrasivo; menor custo operacional	Custo abrasivo adicional; despesa geral mais alta
Risco de integridade de superfície	Sem incorporação abrasiva; excelente acabamento superficial	Risco de incrustação abrasiva, especialmente em peças dúcteis
Adequação de higiene	Seguro para processamento de alimentos (por exemplo, fatiar carne congelada)	Não higiênico devido à contaminação abrasiva; não recomendado para a indústria alimentícia

Referências

• Jain, VK (Ano). Processos de usinagem avançados . Editores aliados privados limitados.
• Jagadeesha, T. (Ano). Processos de usinagem não convencionais . IK International Publishing House Unip. Ltda.
• Mishra, PK (Ano). Usinagem Não Convencional . Editora Narosa.