Jato de água e jato de água abrasivo

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Usinagem POR JATO 
D’ÁGUA
Gabriela A.C.Nascimento
Laura Júlia 
Walquíria Do N.Silva
1. Um pouco da História 
2. Jato d’água e jato d’água abrasivo
3. Variáveis essenciais 
4. Processo de usinagem
5. Vantagens e Desvantagens;
6. Aplicação da Engenharia Mecatrônica
7. Conclusão
8. Vídeo exemplificativo 
9. Referências Bibliográficas
Índice
Um pouco da Histórica
 A água, combinada com a areia, já era usada pelos
egípcios, na Antiguidade em atividades de mineração e
limpeza.
 Em 1968, Norman C. Franz patenteou um sistema de
corte com água pressurizada. Inicialmente, o processo
era utilizado para corte de madeiras.
Um pouco da Histórica
 Em 1970, o corte por jato de água sob pressão foi desenvolvido
para cortar materiais metálicos e não-metálicos. O primeiro
equipamento comercial de corte por jato de água foi vendido em
1971, para cortar peças para móveis de madeira laminada,
material difícil de ser processado pelas serras.
 Em 1983, o processo para cortar metais foi modificado, com a
adição de abrasivos, entre os quais se destacam as partículas de
sílica e de granada.
Jato d’água e jato d’água abrasivo
Corte Com Jato De Água E Abrasivo
O jato de água abrasivo difere do jato de água pura apenas em
pequenos detalhes:
 No jato de água pura, o fluxo supersônico usina o material.
 Já no jato de água abrasivo, o fluxo do jato acelera as
partículas abrasivas e essas partículas, não a água, usinam o
material.
Jato d’água e jato d’água abrasivo
 O jato de água abrasivo é mais poderoso do que o jato de água
pura. Tanto o jato de água como o jato de água abrasivo têm o
seu papel. Enquanto o jato de água pura corta materiais macios,
o jato de água abrasivo corta materiais duros, tais como metais,
pedra, materiais compósitos e cerâmica.
 Os jatos de água abrasivo, utilizando parâmetros convencionais,
podem cortar materiais com uma rigidez até e ligeiramente maior
do que a do óxido de alumínio cerâmico (frequentemente
denominado de alumina,AD).
Jato d’água e jato d’água abrasivo
Figura 1. Detalhe de um Processo de Jet-Cutting Water
Jato de água pura Jato de água abrasivo
Variáveis
Um processo de usinagem por jato de água abrasivo depende
de muitas variáveis que vão influenciar diretamente na qualidade
do corte, e precisam ser devidamente calculadas e pensadas
antes de começar a usinagem. São elas:
 Pressão: Determina o nível de energia das moléculas de água e
quanto maior for a pressão, mais fácil vai ser o trabalho de
cortar o material.
Variáveis
 Fluxo: Responsável pelo índice de remoção do material, existem
duas maneiras de aumentar o fluxo de água, aumentando a
pressão da água, ou aumentando o diâmetro do orifício do bico
de corte.
 Abrasivo: Vai determinar a velocidade do corte, quanto maior a
granulação do abrasivo maior será a velocidade do corte,
enquanto abrasivos de menor granulação terão uma precisão
maior no corte.
Variáveis
 Diâmetro do jato: Deve variar entre 0,5mm e 2,5mm
dependendo do material a ser cortado. Jatos com diâmetro
menores que essa faixa são somente usados em casos
específicos como o corte de papel por exemplo, que o diâmetro
deve ser de 0,07mm.
 Distancia e velocidade do corte: A medida que o jato de água sai
pelo bico ele se abre, e caso ele esteja misturado a uma
substância abrasiva a abertura será ainda maior, por isso o bico
deve estar sempre posicionado a menos de 1,5mm da
superfície. E quando menor a velocidade do corte, menor
poderá ser o diâmetro do jato.
Processo de usinagem
Alguns cuidados devem ser sempre levados em conta antes de
começar um processo de usinagem por jato de água:
 A água deve ser bem filtrada, qualquer impureza pode entupir os
bicos de corte, comprometendo o bom funcionamento do sistema
de alta pressão.
 É no sistema de alta pressão que a água vai ser elevada à uma
pressão de aproximadamente 4000 bar.
 A água então é armazenada no acumulador, que regulariza o fluxo
de saída do fluido
Processo de usinagem
 A água pressurizada e o abrasivo em pó seguem então por
tubulações até chegar ao misturador, onde se juntam. Isso faz
com que essa mistura tenha uma potencia de corte maior.
 Então o jato de alta pressão é jogado pelo bocal contra o material
que vai ser cortado.
 Para que o corte aconteça é preciso que o jato seja mais forte
que a resistência à compressão do material
Processo de usinagem
 Depois de cortar o material, o jato de água é amortecido em um
tanque com água e esferas de cerâmica, de aço ou então de
pedras britadas.
 Esses objetos imersos sofrem desgastes, e devem ser trocados
com o passar do tempo.
Fonte: 
Internet
Vantagens
 A usinagem por jato d’agua não produz problemas provocados
pela geração de calor, como acontece com outros processos.
 É aplicável a diversos tipos de materiais, tanto macios como duros,
cortando em qualquer direção.
 A técnica também tem a vantagem de ser ecologicamente correta,
não poluindo o meio ambiente.
 Aplicada a geometrias extremamente detalhadas.
 Geralmente os cortes são muito rápidos.
 Fixação simples.
 Pouquíssimo material desperdiçado.
Desvantagens
 Velocidade do processo.
 Defasagem do fluxo de água e conicidade.
 Problemas com os cantos internos das peças.
 Chapas muito finas tendem a sofrer esforços de dobramento e
apresentar rebarbas na face de saída.
 Materiais cerâmicos tem sua resistência diminuída após o corte.
 Vidros temperados, projetados para quebrar a baixas pressões,
não podem ser cortados por esse sistema.
Papel do Engenheira Mecatrônica
O processo de usinagem por jato d’agua é, na maior parte dos
casos, um processo automatizado e controlado por um CNC. O
engenheiro mecatrônico deverá então ter ciência do funcionamento e
do processo de programação da máquina e supervisionar a usinagem.
Ele também deve estar apto a liderar projetos de peças e
melhorias na programação do sistema de usinagem automatizado.
Conclusão
Em vista dos argumentos apresentados, a tecnologia de
corte a jato de água e a jato abrasivo é um dos processos que
mais crescem atualmente. Elas vem sendo uma das mais
importantes no mundo devido a sua versatilidade, facilidade
de operação, por serem métodos baratos em comparação a
outros processos, por serem aplicadas a diversos tipos de
materiais e por serem bastante usadas em vários ramos
industriais.
Referências Bibliográficas
 https://chasqueweb.ufrgs.br/~ajsouza/ApostilaUsinagem_Parte1.pdf
 http://www.essel.com.br/cursos/material/01/ProcessosFabricacao/61proc.pdf
 https://lcsimei.files.wordpress.com/2013/01/notas-de-aula_manutenc3a7c3a3o-
industrial_10_simei.pdf
 http://www.flowwaterjet.com/pt-PT/Tecnologia-de-Corte-com-Jato-de-
%C3%81gua/Por-que-utilizar-o-Corte-com-Jato-de-%C3%81gua.aspx
 http://www.cortejatoagua.com.br/jato-agua-com-abrasivo
 https://www.youtube.com/watch?v=_R8WHbR5B_8 (Link do filme, baseado em 
fatos reais, sobre o resgate de uma menina que caiu em um poço de petróleo no 
qual foi utilizado o jato de água para o salvamento).
 https://www.youtube.com/watch?v=XaLMLN4j10M (vídeo 1)
 https://www.youtube.com/watch?v=ORnQq4H4VcM (vídeo 2)