Corte Com Jato De Agua E Abrasivo

UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

ENGENHARIA MECÂNICA

JATO DE AGUA E JATO ABRASIVO

Trabalho de Processos de Usinagem II

Bruno Tacca

Eduardo Gustavo Christ

Fabrício Nasilowski

Gabriel Pasqualotto

Tiago Lipa

Erechim, abril de 2013

RESUMO

Durante este breve trabalho, trataremos tópicos a respeito do corte por jato de água e jato abrasivo, obtendo conhecimento sobre :

• preparação do material a ser cortado;

• maquina e ferramenta envolvida no corte;

• cuidados durante o processo;

• produtos utilizados como facilitadores do processo;

• resultados e tolerâncias do produto final do corte de jato de água.

Falaremos sobre o histórico do corte por jato de água, sua evolução, sua utilização e as tendências desse mecanismo de corte. Também veremos algumas curiosidades deste processo.

ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO 5

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 6

2.1. Corte por jato de água e jato abrasivo 6

2.1.1. Histórico 6

2.1.2. Como funciona o jato de água 7

2.1.3. Por que usar abrasivos 9

2.1.4. Equipamentos para corte com jato de água pura e com abrasivo 10

2.1.5. Variáveis que afetam o corte por jato de água com abrasivo 11

2.1.6. Analisando os prós e os contras 12

2.1.7. Segurança do operador 14

3. CONCLUSÕES 16

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 17

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Parte das primeiras maquinas de corte por jato de água (http://www.flowwaterjet.com/pt-PT/waterjet-technology/history.aspx ). 6

Figura 2 - Representação esquemática de um cabeçote de corte para água e abrasivo. (http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfQxMAG/corte-com-jato-agua#) 8

Figura 3 - Alguns dos materiais que podem ser cortados com o jato de agua (http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfopgAI/processo-corte-por-jato-d-agua ) 9

Figura 4 - Granada Mineral: pode possuir em sua estrutura: cálcio, magnésio, alumínio, ferro2+, ferro3+, cromo, manganês e titânio. (http://portuguese.alibaba.com/product-gs/sale-60-garnet-sand-for-water-jet-cutting-710565862.html ) 10

Figura 5 - Maquina de corte por jato de água com mesa no sistema X-Y. (http://buzas.com.br/wp-content/uploads/2009/10/new-cortedagua.jpg) 11

Figura 6 - Comparação entre os processos de corte. (http://www.flowwaterjet.com/pt-PT/waterjet-technology/comparative-cutting.aspx ) 13

Figura 7 - Produtos fabricados com corte por jato de água. (http://www.jomafer.com.br/servicos/jato-dgua ) 14

SIMBOLOGIA

Segue algumas das siglas e seus significados equivalentes que serão utilizadas durante este trabalho:

bar Unidade de pressão que equivale a 14,5 psi ou 1,02 kgf/cm²

psi Forma abreviada de Pound Square Inch que quer dizer libra por polegada quadrada

1. INTRODUÇÃO

Com a constante evolução industrial e a necessidade de dimuição dos tempos de processos de fabricação de peças, surgem a cada dia novas formas de industrialização de peças e conjuntos. Em uma estrutura de um carro, de um ônibus ou um caminhão por exemplo, as peças são fabricadas separadamente e unidas das mais diversas formas.

Na questão de corte de peças existem diversos processos modernos, como corte a laser, corte a plasma ou mais antigos como serra manuais, automáticas ou CNC's. Uma técnica, que se pode dizer moderna, é a utilização de água a alta pressão, ou corte por jato de água que ainda esta sendo desenvolvida.

Esta técnica, como veremos, é capaz de cortar alumínio, acrílico, vidro, madeira e chapas de aço de até 100mm. Embora seja ainda um processo bastante raro na indústria, já existem máquinas que cortam todos esses materiais, e muitos outros mais, usando jato de água a pressões elevadíssimas.Veremos também as maquinas usuais e as técnicas necessárias para esta aplicação.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. Corte por jato de água e jato abrasivo

2.1.1. Histórico

Em 1970, o corte por jato de água sob pressão foi desenvolvido para cortar materiais metálicos e não-metálicos com patenteamento por Norman C. Franz da Universidade de Columbia (EUA). A água tinha de ser levada a uma pressão variando de 30.000 a 50.000 psi. O primeiro equipamento comercial de corte por jato de água foi vendido em 1971, para cortar peças para móveis de madeira laminada, material difícil de ser processado pelas serras.

Em 1983, o processo para cortar metais foi modificado, com a adição de abrasivos, entre os quais se destacam as partículas de sílica e de granada (mineral homogêneo, sem adição de produtos químicos em sua formulação, composto por diversos óxidos)

Desde a sua comercialização, no início dos anos 80, o jato de água com abrasivo vem sendo aceito como ferramenta de corte por um número cada vez maior de indústrias, incluindo as aeroespaciais, nucleares, fundições, automobilísticas, de pedras ornamentais, de vidros e de construção.

Figura 1 - Parte das primeiras maquinas

...