O Corte por Jato d'água

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O bocal pode ser de dois tipos:

Bocal de jato de água pura

Bocal de jato de água com abrasivo

2.2.1 - Bocal de jato de água pura

Apenas a joia de 0,36 mm de diâmetro de safira ou rubi está colocada na saída do mesmo.

2.2.2 - Bocal de jato de água com abrasivo

A mesma joia é localizada mais acima e cria um jato, que seria o bocal primário. Este jato é dirigido para um segundo bocal de material cerâmico com cerca de 10 cm de comprimento e diâmetro interno de 0,76 mm chamado de tubo de mistura. Na parte superior ele é cônico criando uma câmara de mistura onde tem acesso o abrasivo. O jato de água passando pela câmara cria um vácuo (efeito Venturi) sugando e misturando as partículas de abrasivo.

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3 – TIPOS DE UTILIZAÇÃO DO JATO DE ÁGUA

Existem duas maneiras de utilização do jato de água: com ou sem abrasivo, a escolha depende da dureza e espessura do material a ser seccionado.

3.1 - CORTE COM ÁGUA PURA

Este método aplica-se para cortar tecidos, elastômeros, fibras, plásticos, papel, alimentos, espuma, papel, cartão, borracha, fibra de vidro, materiais de vedação e guarnição, fraldas descartáveis, e quaisquer outros materiais macios e não metálicos. É baseado em água a uma pressão de até 6.500 bar, com uma velocidade equivalente a 800 m/s, passando através da joia e específicas para o material a ser cortado. Assim, a energia potencial se transforma em cinética, resultando em uma velocidade a jato capaz de cortar o material.

3.2 - CORTE COM ABRASIVO

Neste método, a água adicionada de um material abrasivo. A união de água, ar e abrasivo é incorporado na câmara de mistura para acelerar e concentrar-se mais. O resultado deste método é uma poderosa corrente de energia, capaz de cortar, dividir ou perfurar materiais de diferentes espessuras e densidade, tais como: aço, aço inoxidável, aço carbono, aço temperado, alumínio, ligas de alumínio, ligas de níquel, latão, titânio, metais não ferrosos, mármore, vidro, granito, compósitos, cerâmica, pedra natural, entre outros.

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4 – FATORES IMPORTANTES NO PROCESSO

Nesse processo, o corte por jato de água enquadra-se no grupo de energia mecânica, onde a força de impacto exercida por um jato de água de alta pressão na superfície de contato do material, superando a tensão de compressão entre as moléculas, causando a separação do mesmo (corte). É caracterizado como um processo a frio, que corta por erosão, com alta precisão e qualidade de acabamento.

4.1 – ETAPAS A SEREM OBSERVADAS NO PROCESSO

O processo funciona e desenvolve-se respeitando os seguintes pontos:

4.1.1 - Tratamento da água

A água precisa ser filtrada, para ficar livre de impurezas que poderiam ocasionar entupimento dos bicos de corte. Essas impurezas podem afetar o desempenho e a manutenção do sistema de alta pressão.

4.1.2 - Elevação da pressão da água

A bomba eleva a pressão da água a aproximadamente 4.000 bar, ou seja, cerca de 4.000 vezes a pressão atmosférica ao nível do mar. A água pressurizada é armazenada num acumulador, que regulariza o fluxo de saída do fluido. Depois é levada por tubulações até um bocal, elaborado com materiais de elevada resistência ao desgaste.

4.1.3 - Agregação de material abrasivo

Acoplado ao bocal, existe um reservatório contendo material abrasivo em pó. Assim, a água, ao passar pelo bocal, arrasta o material abrasivo, o que faz o jato, agora formado por uma mistura de água e abrasivo, ter uma potência de corte maior.

4.1.4 - Corte do material

O jato com alta pressão é expelido pelo bocal em direção ao material. o corte ocorre quando a força do jato supera a resistência à compressão do material. Dependendo das características do material a ser cortado, o corte pode resultar de erosão, cisalhamento ou tensão localizada. Um sistema de movimentação permite manipular o jato em torno da peça. Esses movimentos são realizados por motores elétricos controlados por computador. Outra possibilidade de corte é a movimentação manual da peça sobre uma mesa estacionária onde passa um jato vertical de água.

4.1.5 - Recolha e descarga da água

Após atravessar o material, o jato de água é amortecido num tanque, contendo água e esferas de aço ou pedras britadas, que fica sob a mesa do equipamento. Em alguns equipamentos, a água é armazenada em uma unidade coletora móvel. O processo não produz efluentes tóxicos, portanto a descarga pode ser feita normalmente. A limpeza regular do tanque de água é tarefa que não oferece perigo nem para o operador, nem para o meio ambiente.

4.2 - CONDICIONANTES AO CORTE

Fatores existentes que afetam o corte:

4.2.1 - Pressão

Determina o nível de energia das moléculas. Quanto maior a pressão, mais fácil de vencer a força de coesão das moléculas do material que se pretende cortar.

4.2.1 - Fluxo

Determina o índice de remoção do material. Existem dois modos de aumentar o fluxo de água:

Um modo é aumentando a pressão da água o outro aumentando o diâmetro do orifício da safira.

4.2.3 - Diâmetro Do Jato

O Aumento do diâmetro do jato provoca a diminuição da concentração de energia.

- Diâmetro do bico para corte por água pura: 0.5mm a 2.5mm;

- Diâmetro do bico para corte por jato de água abrasivo: Os menores diâmetros situam-se em torno dos 0.5mm.

4.2.4