O processamento por jato de ГЎgua Г© um tipo de “processamento de remoção” que corta metal com jatos de ГЎgua. Г‰ usado para deformar com precisГЈo e facilidade diversas peГ§as de trabalho, como uretano e vidro, incluindo carrocerias e pГЎra-choques de automГіveis. Ao misturar abrasivos com ГЎgua, Г© possГvel processar materiais difГceis de cortar, como o titГўnio, que Г© difГcil de cortar, e cortar chapas grossas.
Este artigo explica os benefГcios do processamento por jato de ГЎgua e do “jato de ГЎgua abrasivo”, uma mistura de abrasivos.
Por não cortar óleo nem gerar poeira, chama a atenção por ser um processo ecologicamente correto!
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O que Г© processamento por jato de ГЎgua?
PrincГpio de funcionamento do corte por jato de ГЎgua
Corte a jato de ГЎgua Г© um mГ©todo de processamento que utiliza jatos de ГЎgua para cortar metal. Ela usa o mesmo princГpio da lavadora de alta pressГЈo usada na lavagem de carros: ГЎgua Г© borrifada em alta pressГЈo para cortar metal.
Alta energia de processamento pode ser gerada empurrando para fora ГЎgua comprimida a 300-600MPa de um bocal de pequeno diГўmetro de П†0.1 mm.
A velocidade do jato da ГЎgua chega a trГЄs vezes a velocidade do som, e qualquer material pode ser utilizado desde que a obra esteja molhada.
Uma “mГЎquina de jato de ГЎgua” Г© usada para processamento, e processamento 3D por controle NC e processamento complexo por controle de 5 eixos Г© possГvel. O ajuste da pressГЈo da ГЎgua pode ser aplicado a vГЎrios processos, como rebarbação, polimento e limpeza.
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O princГpio da tecnologia de processamento de metal por jato de ГЎgua
Este mГ©todo de corte de metais surgiu em meados do sГ©culo passado. Inicialmente, foi usada ГЎgua pura, mas os engenheiros adicionaram areia abrasiva ao jato depois de alguns anos, aumentando bastante as propriedades de corte.
A essГЄncia desta tecnologia Г© atuar sobre o material com um jato de ГЎgua sob intensa pressГЈo. Hoje, esta tecnologia Г© uma das que se desenvolve de forma mais dinГўmica e Г© considerada um dos melhores mГ©todos de corte.
O corte de metal com jato de ГЎgua nГЈo Г© de forma alguma inferior em qualidade ao plasma; laser or corte mecГўnico, alГ©m disso, esse jato Г© uma ferramenta que nГЈo estГЎ sujeita a desgaste. O diГўmetro do jato utilizado Г© diferente, dependendo do tipo de material. Normalmente, Г© de 0.5-1.5 mm. Devido ao pequeno diГўmetro, o desperdГcio de material Г© muito pequeno.
Uma vantagem essencial desta tecnologia é que o corte pode começar em qualquer ponto do produto.
Qualquer mГЎquina de corte a jato de ГЎgua funciona assim:
1. Bombas de alta potência criam pressão de água de 3800 a 6200 bar dentro da cabeça de corte autocentrante.
2. Um fino jato de ГЎgua Г© formado no bico, alimentado no misturador sob alta pressГЈo a uma velocidade superior Г velocidade do som.
3. A ГЎgua Г© fornecida ao misturador do aparelho a partir do bocal e o material abrasivo Г© fornecido a partir de um funil exclusivo para o abrasivo.
4. ApГіs a mistura, a ГЎgua e o abrasivo formam um jato de corte, que Г© aplicado no material cortado.
A mesa de corte é cantilever ou pórtico e possui uma estrutura especialmente projetada para ótima estabilidade e ausência de distorção e vibração em altas velocidades.
O processo de corte é controlado por software especializado, cujas várias versões permitem o corte de qualquer formato, dependendo das capacidades da cabeça de corte.
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Que tipos de materiais posso cortar com jato de ГЎgua?
A primeira e mais importante consideração durante a seleção do corte com jato de água é o tipo de material que você precisa processar. Para utilizar este método, o material deve ser adequado para o processo e capaz de produzir cortes precisos. Você pode usar a tecnologia de corte a jato de água para os seguintes materiais.
Ligas de metais: Quase todos os metais e ligas sГЈo compatГveis com corte por jato de ГЎgua. Os mais conhecidos sГЈo aГ§o, alumГnio, cobre, titГўnio e latГЈo. O corte a jato de ГЎgua pode ser usado para cortar e modelar chapas de metal finas e pesadas.
PlГЎsticos: PlГЎsticos como acrГlico, PVC, Delrin, Poliestireno e muitos outros podem ser processados ​​com tecnologia de jato de ГЎgua. Г‰ limpo e nГЈo deixa derretimento ou outros danos materiais Г peГ§a de trabalho.
CerГўmica:В Ela pode fornecer soluções de corte e modelagem para diversos materiais cerГўmicos, como azulejos, porcelana, carboneto de silГcio, alumina e muito mais, sem rachaduras.
CompГіsitos:В A tГ©cnica do jato de ГЎgua Г© ideal para cortar e modelarВ material compГіsito. Outras abordagens,В Corte de plasma, serragem e corte tradicional podem causar rachaduras nos compГіsitos. No entanto, o jato de ГЎgua cria cortes limpos e precisos em vГЎrios compГіsitos, como fibra de vidro, fibras de aramida, Kevlar e fibra de carbono.
Os outros materiais sГЈoВ espuma, borracha, pedra, granito, vidro, couro e tecido.
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As principais vantagens do corte por jato de ГЎgua
Corte frio: O corte por jato de água é um processo “frio”, pois não requer entrada de calor adicional. Água e abrasivos estão envolvidos no processo de corte, o aquecimento do material cortado permanece insignificante e não há deformações térmicas e mecânicas.
Além disso, a vantagem de um corte “a frio” é a ausência de rebarbas, empenamentos e incrustações. Portanto, os produtos resultantes, devido à alta qualidade do corte, não requerem preparação preliminar antes das operações subsequentes (por exemplo, pintura ou soldagem).
Além disso, o corte a frio aumenta a produtividade, uma vez que a instalação das peças não precisa ser fixada e resfriada antes do processo tecnológico seguinte.
Alta precisão de corte (± 0.1 mm): A combinação de alta pressão e uma pequena área de corte permite alcançar o resultado desejado sem operações adicionais.
O corte por jato de ГЎgua Г© usado ativamente para obter um corte de alta qualidade, por exemplo, para obter formas geomГ©tricas precisas. AlГ©m disso, o corte por jato de ГЎgua pode ser usado para vГЎrios materiais e tipos de superfГcies nГЈo padronizadas.
Alta versatilidade na aplicação: O corte por jato de água é um dos sistemas de corte mais versáteis da atualidade. É usado em uma ampla gama de aplicações, desde a produção em massa de peças de chapa metálica até escultura tridimensional em mármore.
A espessura permitida para aГ§os cortados Г© de 300 mm. A introdução de cabeГ§as de corte de 5 eixos levou a um rГЎpido crescimento no corte por jato de ГЎgua: ao cortar peГ§as planas, a cabeГ§a pode fazer cortes contГnuos, mover-se ao redor da peГ§a de trabalho e tambГ©m fazer cortes chanfrados na faixa de В± 55В В°.
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CaracterГsticas da usinagem a jato de ГЎgua
Como a usinagem com jato de ГЎgua usa ГЎgua, ela apresenta vГЎrias vantagens que outros mГ©todos de usinagem nГЈo possuem.
1. NГЈo Г© afetado pelo calor
Como é utilizada “água”, não há geração de calor no jato de água vs laser e processamento de corte.
Portanto, a precisГЈo do processamento Г© alta e Г© possГvel processar materiais vulnerГЎveis ​​ao calor.
2. A força de usinagem pode ser ajustada
Como é usada “água”, a força aplicada ao processamento pode ser ajustada ajustando a pressão da água.
Portanto, Г© possГvel processar materiais macios como borracha, uretano e placas de circuito impresso.
3. Baixo custo
Por utilizar “água”, é de fácil manutenção e o custo operacional é baixo.
4. Eco-friendly
Como é utilizada “água”, não é gerada poeira durante o processamento. Além disso, não é necessário "refrigerante", utilizado em grandes quantidades no corte.
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PrincГpio da usinagem a jato de ГЎgua
O processamento por jato de água é dividido em “processamento por jato de água”, que utiliza apenas água, e “processamento por jato de água abrasivo”, que mistura abrasivos com água.
Este método de processamento corta a peça apenas por jato de água de alta pressão. É adequado para cortar materiais macios como uretano, madeira e resina.
Devido ao seu alto respeito ao meio ambiente, Г© amplamente utilizado em locais de processamento de metal, processamento de alimentos e indГєstrias mГ©dicas.
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Oito CenГЎrios para Escolher o Processo de Corte por Jato de ГЃgua
Discutimos os materiais que podem ser processados ​​com corte por jato de água. Vamos explorar os muitos cenários em que um jato de água é uma opção viável para cortar e moldar o material.
1. Quando os materiais sГЈo sensГveis ao calor
Como mencionado anteriormente, o corte por jato de ГЎgua nГЈo usa calor intenso e gera calor quase insignificante, tornando-o ideal para cortar materiais sensГveis ao calor, como certos plГЎsticos ou compГіsitos.
O corte de materiais sensГveis ao calor com outras abordagens, como corte a plasma e a laser, pode causar danos significativos, como derretimento na posição de corte, degradação das propriedades fГsicas e empenamento. O processamento desses materiais com corte a jato de ГЎgua elimina esses riscos e cria cortes limpos e precisos.
AlГ©m disso, existem diversas aplicações em que a degradação das propriedades fГsicas e tГ©rmicas afeta a funcionalidade das peГ§as, como placas de circuito, aplicações tГ©rmicas e peГ§as eletricamente condutoras. Nesse cenГЎrio, o corte com jato de ГЎgua mantГ©m a integridade do material e corta a peГ§a sem o risco de danos relacionados ao calor.
2. Quando vocГЄ precisa de geometrias complexas
O corte a jato de ГЎgua Г© uma tecnologia de fabricação prГЎtica porque pode criar com precisГЈo formas complexas e intrincadas. Г‰ conhecido por cortes precisos ao longo de linhas curvas ou arqueadas, permitindo gerar cГrculos, ovais e elipses.
- Pode criar padrГµes complexos para itens de interior e decorativos e exige apenas um design prГЎtico (3D).
- O corte a jato de ГЎgua torna possГveis pequenos furos, canais, cavidades e outras caracterГsticas internas complicadas.
- O corte por jato de água pode criar várias peças a partir de uma única peça de material e facilita montagens complexas.
Em conclusão, é uma boa escolha para muitas aplicações que requerem precisão e formas intrincadas. A usinagem com jato de água mantém facilmente uma tolerância de cerca de 0.12 mm (Dey, 2020).
3. Sempre que um material for extremamente duro
Г‰ um desafio cortar materiais extremamente duros, como aГ§o endurecido, titГўnio, carboneto de silГcio, superligas Г base de nГquel, compГіsitos de carbono, pedra, cerГўmica e muito mais. O processamento desses materiais com fresamento CNC e outras tecnologias tradicionais causa desgaste ferramentas de corte e danos fГsicos Г peГ§a de trabalho.
O corte a jato de água pode cortar quase todos os materiais duros (exceto diamante) com precisão e sem risco de danos. Outra razão para escolher o corte a jato de água para materiais duros é que não envolve o risco de pedaços espalhados. Ele pode cortar materiais duros com uma faixa de espessura de 10 a 12 polegadas (Dey, 2020).
4. Sempre que vocГЄ precisar processar folhas de material fino
O corte de chapas finas com fresamento CNC, corte a plasma, corte a laser e outras técnicas causa deformação e distorção na posição de corte. Em comparação, o corte por jato de água pode criar cortes precisos em folhas de materiais finos sem esses efeitos.
A zona afetada é outra desvantagem ao cortar e modelar a peça fina. A chapa fina pode ser altamente danificada em comparação com chapas grossas, resultando em derretimento. Portanto, o estreito fluxo de água com pressão controlada é uma opção ideal nesse cenário.
5. Material com espessura inconsistente
Ao processar a peça de trabalho, ter espessura inconsistente com fresamento CNC, corte a laser, corte a plasma e outras abordagens requer várias passagens de corte. Em contraste, o corte com jato de água pode cortá-lo em uma única passagem.
Pode haver muitas aplicações em que as peГ§as precisam ter um nГvel diferente de espessura. Г‰ possГvel criar essas peГ§as com a tecnologia de jato de ГЎgua CNC. Outros mГ©todos ainda podem fazer isso; no entanto, eles podem ser menos precisos e mais confusos.
6. Sempre que o material for extremamente espesso
PeГ§as grossas sГЈo complicadas de processar com outras abordagens. Por exemplo, o corte a plasma e a laser requer muita energia, o que pode ser significativamente caro. Enquanto isso, o corte a jato de ГЎgua pode processar peГ§as grossas ajustando a pressГЈo e as partГculas abrasivas. No entanto, o limite de espessura depende da dureza de um determinado material. Materiais duros como o titГўnio sГЈo aceitГЎveis ​​atГ© 10-12 polegadas de espessura, enquanto materiais macios como espuma sГЈo facilmente processГЎveis ​​atГ© 2-3 pГ©s de espessura (Schlick, 2022).
AlГ©m disso, a espessura do material que pode ser cortado Г© determinada pela pressГЈo do jato de ГЎgua. A pressГЈo da ГЎgua pode ser alterada com um simples controle da bomba de pressГЈo (atГ© 900 MPa). Em seguida, partГculas altamente abrasivas podem ser misturadas com ГЎgua para cortar peГ§as espessas, ou aumentar a concentração de partГculas abrasivas tambГ©m funciona de forma semelhante.
7. Quando você precisa de produção em grande volume
O corte com jato de água não poderia ser tão econômico em fabricação de baixo volume como procedimentos tradicionais, especialmente onde a alta precisão não é um requisito crucial. No entanto, reduz significativamente o custo da produção de alto volume. Você pode processar o material para diversas aplicações com alta repetibilidade e consistência dimensional.
8. Corte de materiais nГЈo condutores
O corte por jato de água pode ser uma boa solução para o corte de materiais não condutores, pois não gera calor durante o processo de corte. Em contraste, a condutividade do material influencia a qualidade do corte a laser e plasma. Ao processar materiais não condutores com estas técnicas, os cortes podem ser ásperos e inconsistentes.
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Quando nГЈo usar a abordagem de corte por jato de ГЎgua?
Discutimos vários cenários em que o corte com jato de água é a opção ideal para cortar e moldar os materiais. Existem alguns cenários em que seria inapropriado usar essa abordagem.
- Materiais sensГveis Г ГЎgua e Г umidade, como produtos de madeira e papel, podem absorver ГЎgua e alterar as propriedades fГsicas.
- O corte por jato de água pode não ser adequado para a aplicação, pois requer extrema precisão. Nesses casos, o corte a laser pode fazer um trabalho melhor.
- As produções de baixo volume podem ser mais caras devido ao equipamento especializado e ao tempo de configuração.
Usinagem com jato de ГЎgua abrasivo
Usinagem com jato de ГЎgua abrasivo
Este é um método de processamento no qual um abrasivo é misturado com água para cortar a peça de trabalho.
Os abrasivos sГЈo aspirados pela pressГЈo negativa da ГЎgua de alta pressГЈo e pulverizados como um lГquido misturado do bocal.
Possui alta capacidade de corte e Г© adequado para cortar materiais de difГcil processamento, como titГўnio, cerГўmica e metais. TambГ©m Г© usado para processar peГ§as automotivas e novos materiais para aeronaves. MГЎquinas de processamento de jato de ГЎgua controladas por NC chamadas “mГЎquinas de jato de ГЎgua sГЈo usadas para processamento de jato de ГЎgua.
Relacionado a: Os 5 principais setores que utilizam a tecnologia de corte a jato de ГЎgua
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Configuração da máquina de jato de água
- Gerador de ГЎgua de ultra alta pressГЈo
- bocal de processamento
- Dispositivo de alimentação abrasiva
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Gerador de ГЎgua de ultra alta pressГЈo
Esta bomba emite pressГЈo superalta de 300 a 600 MPa.
bocal de processamento
Г‰ feito de materiais como carboneto cimentado e diamante para evitar o desgaste do jato.
- Para processamento com jato de ГЎgua, use um bocal com um diГўmetro de cerca de 0.1 a 0.3 mm.
- No processamento com jato de ГЎgua abrasivo, use um bico de cerca de П†1mm
Dispositivo de alimentação abrasiva
Equipamento para mistura de abrasivos com ГЎgua no processamento de jato de ГЎgua abrasivo.
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Resumo
Neste artigo, explicamos os benefГcios do processamento por jato de ГЎgua e vГЎrios mГ©todos de mistura de abrasivos. Profissional serviГ§os de corte a jato de ГЎgua A usinagem por jato de ГЎgua Г© um mГ©todo ecolГіgico que dispensa o uso de Гіleo de corte e nГЈo gera poeira, protegendo os operadores. AlГ©m do processamento de metais, essa tecnologia nГЈo inflamГЎvel tambГ©m Г© aplicada em operações de resgate em desastres.
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