Processos não Convencionais de Usinagem

ANHANGUERA EDUCACIONAL

MANUFATURA MECÂNICA - USINAGEM

ENGENHARIA MECÂNICA

MATHEUS RIBEIRO CALADO

 Processos não convencionais de usinagem: Jato d’agua 

São José dos Campos/SP

2022

RESUMO

[Elemento obrigatório]

AUTOR, Nome do. Título do trabalho acadêmico: subtítulo sem negrito. 2017. 120f. Trabalho de Conclusão de Curso – Licenciatura em Ciências Sociais – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás, Formosa, 2017.

Resumo em português. Elemento obrigatório, devendo possuir no mínimo 150 e no máximo 500 palavras, deve ser redigido sem recuo na primeira linha, em um bloco único. Composto por frases concisas, o resumo deve conter objetivo, método, resultados e conclusões. Dê preferência à voz ativa. Logo abaixo do resumo, devem ser indicadas cinco palavras-chave, que devem representar os principais assuntos abordados no trabalho. As palavras-chave devem iniciar com letra maiúscula e ser separadas entre si por ponto.

Palavras-chave: Trabalho acadêmico. Apresentação

1. INTRODUÇÃO

Desde o surgimento do aço rápido no ano de 1.900, seguido da descoberta do metal duro e, posteriormente, pastilhas intercambiáveis, bem como a evolução das máquinas de usinagem, que se tornaram mais rápidas e precisas, e com o desenvolvimento do CNC, a usinagem deu um salto tecnológico significativo. Por outro lado, processos de usinagem não convencionais surgiram nas últimas décadas, seja como substituto dos processos tradicionais ou como complemento a eles, proporcionando maior precisão, menor consumo de energia e menor geração de poluentes. Um desses processos de usinagem será apresentado neste trabalho. “O termo usinagem não tradicional refere-se a este grupo, que remove o material em excesso de uma peça bruta através de várias técnicas que envolvem energia mecânica, térmica, elétrica ou química (ou combinações destas energias). São chamados de processos de usinagem, mas não usam uma ferramenta de corte afiada como nos processos convencionais.” Groover, 2013.

A usinagem por Jato de Água Abrasiva foi desenvolvida em 1968 e aprimorada ao longo do século 20, pelo Dr. Norman C. Franz. O processo visa eliminar o ruído e a poeira, além de ter alta precisão.

Processo não usual de usinagem, para cortar materiais metálicos e não metálicos. O primeiro equipamento de usinagem por jato d’água tinha como objetivo cortar peças para móveis de madeira laminada e com o tempo a adição de abrasivos começou a ocorrer a partir do ano de 1983, com intuito de ser mais eficiente no corte.

Durante a última década, o jato de água abrasivo (AWJ) tornou-se uma ferramenta industrial essencial. A descrição do método levou muito tempo e esforço. Muitas das partes mais fundamentais do processo, no entanto, ainda não estão claras ou definidas, e muitas questões permanecem sem solução.

Existem processos que utilizam diversos meios para a retirada de material de uma determinada peça, que são:

1. Mecânica - A energia mecânica utilizada é diferente daquela utilizada nos processos convencionais, sem a ação de uma ferramenta de corte. Ex: erosão da peça através de um fluxo em alta velocidade de abrasivo;

2. Elétrica - Utilizam energia eletroquímica para remover o material;

3. Térmica - A energia térmica é utilizada para cortar ou moldar a peça em uma área muito pequena da superfície da peça, por fusão e/ou vaporização;

4. Química - Os produtos químicos aplicados removem de forma seletiva partes do material da peça enquanto outras são protegidas por uma máscara.

1. PROCESSOS NÃO CONVENCIONAIS: ENERGIA MECÂNICA

1. Usinagem por Ultrassom

Utiliza uma ferramenta vibratória (em aços carbono ou aços inoxidável) em baixa amplitude e alta frequência. As amplitudes são de cerca de 0,075 mm (0,003 pol), e as frequências são de aproximadamente 20.000 Hz. Abrasivos (materiais: nitreto de boro, carboneto de boro, óxido de alumínio, carboneto de silício e diamante) contidos em uma suspensão são movidos em alta velocidade contra a peça.

[pic 1]

Fig. 1 Usinagem por Ultrassom (Fundamentals of Modern Manufacturing, 2010)

1. Usinagem por jato abrasivo

Processo de remoção de material devido à ação de uma corrente de gás em alta velocidade, contendo pequenas partículas abrasivas. Os gases utilizados são: ar seco, nitrogênio, dióxido de carbono e hélio.

• O gás é seco com pressões de 0,2 a 1,4 MPa para empurrá-lo através dos orifícios dos bocais;
• O diâmetro varia entre de 0,075 a 1,0 mm;
• Velocidades de 2,5 a 5,0 m/s;

• Distância entre a ponta do bocal e a superfície da peça: entre 3 mm e 75 mm.

[pic 2]

Fig. 2 Usinagem por jato abrasivo (Fundamentals of Modern Manufacturing, 2010)

1. Usinagem por fluxo abrasivo

Partículas abrasivas misturadas com um polímero viscoelástico (Mistura, Media ou mídia de jateamento) são forçadas a fluir através, ou em torno, das superfícies e bordas da peça. Foi criado para rebarbar e polir superfícies de difícil acesso. Também remove asperezas e arredonda cantos. Tipicamente: Polímero + Carboneto de Silício Pressões: 0,7 e 20 Mpa.