A ideia de usar água para cortar materiais surgiu pela primeira vez no final do século XIX. Naquela época, os mineiros usavam água em alta pressão para soltar o material rochoso e remover sedimentos. Logo depois, na década de 1930, o uso de um jato estreito de água como técnica de corte fez sua estreia industrial, cortando uma variedade de materiais macios.
Hoje, o corte industrial por jato de água se tornou o padrão para cortar diferentes materiais com diferentes durezas. O processo de corte por jato de água não é apenas extremamente eficaz e eficiente, mas também ecológico e versátil.
Neste artigo, discutimos o processo de corte por jato de água, seus benefícios e as diferentes indústrias em que o processo é utilizado. Continue lendo!
O que é corte por jato de água?
O corte por jato de água é um processo de corte a frio que utiliza água sob alta pressão para cortar uma variedade de materiais, de espuma a metais. A ferramenta industrial utilizada neste processo é um cortador a jato de água.
Além disso, a água de corte pode ser pura ou misturada com abrasivos para obter um desempenho de corte ainda maior. Portanto, os termos “puro” e “abrasivo” são usados.
Embora o corte por jato de água fosse inicialmente muito simples na indústria, hoje é um dos processos de usinagem mais avançados. Além do corte, os fabricantes utilizam esse processo para moldar e fresar materiais.
Tipos de tecnologia de corte por jato de água
Existem dois tipos principais de corte industrial por jato de água. Ambos têm seus pontos fortes e é importante estar bem informado sobre os dois tipos antes de escolher um.
Tecnologia de corte com água pura
Este tipo de corte por jato de água usa apenas a pressão e, portanto, a velocidade da água pura para cortar coisas. O corte por jato de água puro é normalmente limitado a materiais finos, como espuma, borracha, madeira, papel alumínio, papelão, roupas e alimentos.
A largura do bico para corte com jato de água pura é geralmente de 0,1 mm, mas pode chegar a 0,08 mm para materiais mais complexos. Ao contrário do corte CNC e do corte a laser, é um processo de corte a frio e não gera calor.
Tecnologia de corte com água abrasiva
Os jatos de água abrasivos usam água de altíssima pressão e partículas abrasivas, como granada, para cortar materiais. Adicionar abrasivo à água pura cria um jato ainda mais potente, oferecendo muito mais opções ao cortar materiais mais duros. O corte abrasivo com jato de água é adequado para cerâmica, pedras, metais e plásticos.
Além disso, o corte com jato de água abrasivo utiliza bicos com diâmetro maior (até 0,375 mm) do que os jatos de água pura. Certas ferramentas abrasivas de usinagem com jato de água podem produzir até 6.000 atmosferas. Além disso, a tecnologia de corte utilizada aqui não é térmica e não gera calor.
Escolhendo a tecnologia certa de processamento por jato de água
O tipo de tecnologia de corte por jato de água industrial que você escolher deve depender do tipo de material que você está cortando.
Ambas as tecnologias não são térmicas e podem, portanto, ser utilizadas para materiais sensíveis ao calor. Para materiais mais duros e espessos, os jatos de água abrasivos são mais adequados. Porém, se você precisar de mais precisão no corte, especialmente com materiais geometricamente complexos, o corte por jato de água puro é mais adequado.
Além disso, o corte por jato de água pura é preferido nas indústrias alimentícia e médica, pois geralmente possuem requisitos rígidos quanto à quantidade de substâncias estranhas que podem estar contidas nos produtos.
Na indústria, os fabricantes não precisam de duas máquinas para atingir ambos os objetivos. Muitos cortadores a jato de água hoje possuem uma câmara de mistura de agente de jateamento que você pode conectar ao bico do cortador a jato de água.
O processo de corte industrial por jato de água
O princípio do corte por jato de água é usar a velocidade da água em alta pressão para gerar alta força de corte. Na verdade, é assim que funciona.
Primeiro, a água é pressurizada a cerca de 4.000 atmosferas. A água é então passada através de um tubo de alta pressão até um bico de rubi ou diamante. Este bico pulveriza a água do cortador a jato de água. O bico aqui utilizado deve ter um diâmetro pequeno, geralmente entre 0,1 e 0,4 mm. Devido ao pequeno furo, o cortador concentra a pressão e esguicha um jato estreito de água.
Quando a água sai do bico, a pressão é convertida em uma velocidade extremamente alta de cerca de 1.000 m/s, que é cerca de três vezes a velocidade do som. Chamamos esse jato estreito e de alta pressão de jato de água.
A potência do jato de água é enorme e garante o corte preciso e limpo que conhecemos no corte industrial com jato de água. No entanto, o sucesso do processo depende de a água ser primeiro colocada sob alta pressão antes de ser ejetada.
Geração de ultra-alta pressão em um cortador a jato de água
Antes que a água possa ser pressurizada, ela deve ser finamente filtrada e dessalinizada. Isso geralmente é feito por osmose reversa, em que a água passa por uma membrana semipermeável, perdendo suas impurezas. Como o processamento com jato de água envolve alta pressão, o processo de filtragem só deve ser realizado por profissionais.
Após a filtragem, o operador envia a água para uma bomba de alta pressão, um dos componentes mais importantes do corte por jato de água. A bomba então pressuriza a água para 3.000 a 4.000 atmosferas. A pressão gerada pela bomba deve ser controlada para evitar picos de pressão durante o corte industrial por jato de água.
Depois que a água é pressurizada, os tubos de alta pressão a direcionam para o bico.
Componentes para corte por jato de água
A fresa consiste em vários componentes, muitas vezes dependendo do fabricante e do tipo de ferramenta de usinagem por jato de água. No entanto, deve haver cinco componentes principais em cada cortador para corte por jato de água. Estes são:
Bomba de ultra alta pressão
Um gerador de alta tensão fornece eletricidade à bomba de pressão. É responsável por gerar a água pressurizada necessária ao corte. A bomba deve ser capaz de regular a pressão que produz para fazer cortes suaves no material.
Controle CNC
Um controle CNC controla o software do cortador a jato de água. O controle garante que todos os subprocessos do alfaiate funcionem corretamente.
sistema de transporte
Este sistema geralmente é baseado em XY e permite que o bico seja reposicionado dependendo do caminho de corte desejado pelo operador.
jato
O bico geralmente é feito de rubi ou diamante e emite jatos estreitos de água em alta pressão, chamados jatos de água. Este componente pode ser equipado com uma câmara de mistura de abrasivos que permite que o abrasivo seja misturado corretamente antes da ejeção.
Recipiente de coleta
Após o corte com água misturada com abrasivo, este tanque dissipa a energia do jato d’água. Isto é crucial no corte abrasivo.
Quais materiais podem ser cortados com jato de água?
O cortador a jato de água pode cortar diferentes materiais com diferentes durezas. Alguns deles são:
- espuma
- Frustrar
- plástico
- borracha
- Pedra
- granito
- Cerâmica
- Vidro
- couro
- ferro
- Pano
- titânio
Antes do início do processo de corte por jato de água, os operadores devem garantir que a tecnologia que estão usando é apropriada para o material que está sendo cortado. Por exemplo, pressões mais elevadas no cortador abrasivo podem deformar materiais macios, como espuma.
6 vantagens do corte por jato de água
O corte por jato de água é um dos processos de usinagem CNC mais versáteis da indústria atualmente. Deve seu uso generalizado às suas inúmeras vantagens. Abaixo consideraremos cinco deles.
1. Melhor qualidade de borda
O processo de corte industrial por jato de água produz arestas de corte lisas e uniformes, sem rebarbas. Isso significa que, diferentemente de muitos outros métodos de acabamento, não são necessários processos secundários para melhorar a qualidade do processo de corte por jato de água. Isso simplifica todo o processo de corte para os fabricantes.
Além disso, você pode cortar com precisão várias formas e até materiais 3D. Isto muitas vezes representa um obstáculo para muitos outros processos de corte, pois a qualidade da aresta resultante não atende aos requisitos de materiais complexos.
2. Melhor eficiência operacional
Quando se trata de eficiência, poucos na indústria chegam perto do corte por jato de água. Como não é necessário nenhum pós-processamento adicional, você economiza um tempo valioso e pode concluir o processo de corte rapidamente.
A tecnologia de jato de água permite cortar materiais de forma relativamente rápida, sem ter que se preocupar posteriormente com a condição dos materiais.
3. Adequado para muitos materiais
A versatilidade é um dos maiores pontos de venda da tecnologia de jato de água. Existem apenas alguns processos adequados para uma ampla variedade de materiais com diferentes durezas. Os jatos de água permitem cortar materiais com até 200 mm de espessura e materiais com espessura até papel.
Além disso, contanto que você use a tecnologia adequada de corte por jato de água e execute o processo com habilidade, você não precisa se preocupar com deformações durante o corte.
4. Não há necessidade de trocar ferramentas
Se você estiver trabalhando com um cortador a jato de água pura e precisar cortar algo muito grosso, tudo o que você precisa fazer é conectar uma câmara de mistura ao bico e iniciar o corte abrasivo. Você não precisa gastar dinheiro com um alfaiate adicional.
Além disso, para alterações de espessura menores onde não é necessária outra tecnologia, é possível alterar a velocidade de avanço da fresa. Isso permite atender ao requisito de velocidade necessário para cortar o material.
5. Sem zonas afetadas pelo calor
Antes do corte por jato de água, a deformação térmica era um dos maiores problemas da indústria de corte. Isso ocorre porque muitos processos de corte industrial geram calor durante sua operação. Após uso prolongado, isso pode causar deformação, deformação molecular ou corte impreciso do material.
Além de possíveis danos ao material, o calor também pode trazer riscos à saúde do operador através de queimaduras.
No entanto, o corte industrial por jato de água é um processo não térmico. Nenhum calor é gerado, razão pela qual o processo também é adequado para materiais sensíveis ao calor.
6. Ecologicamente correto
A tecnologia de jato de água utiliza água em alta pressão para cortar. O processo de corte não requer adição de produtos químicos, eliminando o risco de resíduos perigosos durante e após o corte. Além disso, não é gerada poeira, o que torna o processo seguro para os usuários.
Aplicações industriais de corte por jato de água
Este processo de corte a frio é útil em muitas indústrias por vários motivos. A seguir examinaremos as aplicações mais importantes do processo e as indústrias em que ele é utilizado.
Fabricação de produtos
As indústrias que lidam com a fabricação de diversos produtos costumam utilizar o corte por jato de água devido à sua alta funcionalidade e qualidade. Essas indústrias geralmente exigem cortes pesados e precisos para grandes componentes de materiais. Isso inclui aeroespacial, transporte, defesa, construção e automotivo.
Subcontratados
Os cortadores a jato de água são essenciais em muitas oficinas subcontratadas porque podem atender às necessidades específicas de corte com alta eficiência. Exemplos de indústrias onde esta abordagem é utilizada incluem energia, eletrônica, medicina e engenharia mecânica.
Processamento de materiais
Isso geralmente acontece mais cedo do que os outros aplicativos desta lista. É aqui que ocorre o processamento das matérias-primas. Neste aspecto, os fabricantes valorizam a eficiência e a eficácia e fazem da tecnologia de jato de água o padrão da indústria. As indústrias que processam metais, pedras, vidro, plásticos e borracha dependem frequentemente deste método de corte.
Usinagem a jato de água – Atenda às suas necessidades na WayKen
A usinagem a jato de água é um dos processos de usinagem de desenvolvimento mais rápido. Muitas indústrias adotaram o processo devido à alta qualidade de corte em diversos materiais. É ecologicamente correto e não deforma os materiais devido ao calor durante o corte.
