Corte a jato de agua

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Jato de Água
Engº Roberto Joaquim
Engº José Ramalho

INTRODUÇÃO
Desde os primórdios o homem busca na utilização de recursos naturais meios
para satisfazer as suas necessidades. Dentre os recursos naturais em maior
abundância, a água tem-se mostrado uma grande aliada nessa busca. Neste
trabalho, nos ateremos à utilização deste elemento como meio de corte de
materiais.
Em 1968, Norman C.Franz da Universidade de Columbia (EUA) patenteou um
sistema de corte com água pressurizada. Inicialmente, o processo era utilizado
para corte de madeiras, sendo que a introdução de materiais abrasivos e o
desenvolvimento de sistemas de pressurização e bicos, tornou o processo
aplicável a quase todos os materiais de uso industrial.
DESCRIÇÃO
De uma maneira geral, quando se deseja seccionarum material aplica-se energia
a este, podendo ser energia térmica (Arc air, plasma, Laser etc.), química
(corrosão por ácidos) ou mecânica (usinagem, cizalhamento etc.). O corte por jato
d'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
supera a tensão de compressão entre as moléculas,seccionando o mesmo.
O diâmetro do orifício de saída da água é bastante reduzido, variando de cerca de
0,1mm a 0,6mm. A velocidade da água é da ordem de 520 a 920 m/s. Estes dois
fatores combinados, transformam toda a energia potencial da água em energia
cinética, fazendo com que a pressão excercida no bico de corte seja da ordem de
1500 a 4200 bar, causando um elevado desgaste do mesmo.EQUIPAMENTOS
Existem basicamente duas maneiras de se gerar o jato de água, uma bomba de
pistão, ou uma bomba intensificadora ou conjunto dessas. Normalmente para o
corte utiliza-se bombas intensificadoras.
Uma vez que apresentam altos níveis de vazão e menor pressão do jato, bombas
de pistão acopladas diretamente ao bico são normalmente utilizadas para____________________________________________________________________________________
www.infosolda.com.br/download/62ddr.pdf

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operações de limpeza em concreto, metal, paredes etc.. As bombas
intensificadoras caracterizam-se por apresentar elevados níveis de pressão com
vazões baixas, da ordem de 2 a 4 l/min.
O esquema de um equipamento para corte por jato de água é apresentado na
figura abaixo.

Figura 1 - Esquema básico de umequipamento de corte por jato de água
Como os bicos são submetidos a elevados níveis de pressão e desgaste, o orifício
de saída é construído em safira ou em diamante, por serem materiais de elevada
dureza.
Bico para corte com água pura possui um canal alongado de modo a permitir um
jato coerente. A adição de abrasivo exige que o bico apresente uma câmara de
mistura e um sistema de controlede injeção do abrasivo.
CONSUMÍVEIS
Os consumíveis empregados são água e abrasivos tratados em outras seções
deste processo.
VARIÁVEIS
O processo de corte por jato de água apresenta duas variantes, quando utiliza
água pura limita-se ao corte de materiais não metálicos, contudo, a adição de finas
partículas abrasivas no fluxo de água estende a utilização do processo para o
corte de materiaisde elevada dureza e densidade. Por se tratar de corte por
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processo mecânico, não existem limitações quanto aos materias a serem
cortados, podendo ser metálicos (aço, aço inoxidável, etc), não metálicos (vidro,
borracha, madeira, nylon, etc), minerais (mármores,granito, etc.)
A medida da eficiência do processo está diretamente relacionada com a
profundidade de corte, sendo que as variáveis mais importantes são:
Pressão, Vazão e Diâmetro do Orifício
São as variáveis mais importantes do processo, a vazão afeta a taxa de remoção
de material enquanto a pressão afeta não somente a taxa de remoção de material
mas também o mecanismo de cizalhamento no...
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