O que é usinagem por jato abrasivo?

O processo de usinagem com jato abrasivo utiliza alta pressão da água sozinho, ou com um aditivo abrasivo, para fornecer uma força de corte a jato de 30.000 a 60.000 libras por polegada quadrada (psi). Esse feixe extremamente concentrado de energia da água emite de uma peça de trabalho da máquina projetada para auxiliar no corte personalizado de vários materiais. Somente a água corta materiais mais macios, como espuma, borracha e plástico; o processo de corte a frio produz pouco calor, o que possibilita o corte de materiais inflamáveis ​​sem zona afetada pelo calor. A adição de abrasivos permite cortar padrões de precisão em materiais mais fortes, como metais, vidro e azulejos.

Às vezes chamado de cortador de jato de água ou centro de corte de água, o equipamento de usinagem a jato abrasivo corta quase qualquer material que possa ser colocado em forma de folha. Cortes de alta precisão produzem formas e padrões intricados com bordas limpas. Essas máquinas cortam pedra, mármore e vidro, embora o vidro temperado, como no pára-brisa de um carro, não possa ser cortado sem quebrar. O diamante é outro material que não pode ser cortado usando esse processo. Essas máquinas são empregadas na fabricação e usinagem, cortando metais como o alumínio para fabricação; em artesanato, como corte de vidro decorativo; e na construção, modelar produtos como azulejos personalizados e medalhões de mármore embutidos.

Forçar a água da torneira comum a altas pressões através de um canal extremamente estreito cria um fluxo de corte que remove o material alvo por erosão. Essas peças poderosas ocupam tipicamente oficinas profissionais e oficinas de máquinas, muitas vezes trabalhando como um processo de acabamento devido à sua lenta taxa de remoção. O equipamento emprega bombas; eles extraem não apenas água, mas até 250 amperes apenas para iniciar a usinagem com jato abrasivo e usam até 50 amperes durante o processo.

A máquina opera comprimindo gás através de uma câmara de mistura, talvez com um abrasivo granado, que é um mineral duro e um material abrasivo natural e seguro. O gás flui através de um bico convergente-divergente, de uma câmara de mistura e de um bico convergente fixo ou portátil. Os bicos resistentes à abrasão são fabricados com materiais resistentes, como safira sintética ou carboneto de tungstênio. Os bicos de safira têm uma vida útil de cerca de 300 horas, enquanto os tipos de carboneto de tungstênio têm uma vida útil curta de 12 a 30 horas.

Um jato de água de alta velocidade sai do bico, criando um vácuo que aspira o abrasivo através de um tubo de mistura. Esse fluxo acelera as partículas para velocidades de corte através de um orifício de saída com um diâmetro de 0,007 polegadas a 0,02 polegadas (0,18-0,4 mm), a velocidades de cerca de 960 km / h, aproximando-se da velocidade do som. Fatores que podem afetar a usinagem por jato abrasivo incluem propriedades do material e formas desejadas. Além disso, a pressão da água e o tipo de abrasivo devem ser controlados para obter o corte desejado, que também é influenciado pela velocidade de corte.

Às vezes chamados de lasers de água, os processos de usinagem com jato abrasivo compartilham o conceito de modelagem extrativa personalizada, controlada por computador e com outros tipos de máquinas de jateamento. Isso pode incluir usinagem com descarga elétrica de arame (EDM) e cortadores de chama, laser e plasma. A inovação continua no desenvolvimento da usinagem por jato abrasivo criogênico com cristais não residuais de CO ₂ , para minimizar o desperdício e facilitar os custos ambientais. A crescente disponibilidade de usinagem a jato de água em oficinas locais torna a contratação do processo uma opção acessível para os entusiastas. Configurações completas de bombas, superfícies de posicionamento, tanques e sistemas de alimentação significam que essas máquinas, às vezes pesadas, ocupam principalmente oficinas profissionais.