SEMINÁRIO USINAGEM AVANÇADA

SEMINÁRIO USINAGEM AVANÇADA


DisciplinaProcessos de Transformação2 materiais53 seguidores
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USINAGEM NÃO CONVENCIONAL OU AVANÇADA.
(Advanced Machining Processes
CECILIA GONSALES
DR. CARLOS TRIVEÑO RIOS
CEM-204 PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO DE METAIS
SEMINÁRIO
TIPOS DE USINAGEM AVANÇADA
JATO DE ÁGUA- ABRASIVO E NÃO ABRASIVO
USINAGEM A LASER
USINAGEM POR PLASMA
FEIXE DE ELÉTRONS
ULTRASSOM
ELETROEROSÃO
QUÍMICA E ELETROQUÍMICA
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O processo nasceu em 1968 nos EUA e foi criado pelo Engenheiro Florestal Dr, Norman C. Franz, ele criou este método para cortar as árvores com uma pressão de cerca de 30.000 Psi ou aproximadamente 20.684,27 Kgf/cm².
Em 1983, para realizar a usinagem foi adicionado o material abrasivo dos quais mais se destacam são a sílica e a granada. 
A usinagem por água é usada na indústria 
automobilística ( frisos, laterais, materiais acústicos, etc)
aeroespacial ( processos de corte, perfuração, limpeza)
 Exercito ( materiais balísticos, blindagens, super ligas, Titânio, etc
1-USINAGEM POR JATO DE ÁGUA-WJM (Water-jet Machining) E JATO DE ÁGUA ABRASIVO AJM (Abrasive-jet Machining)
Fonte: https://pt.slideshare.net/hertzoliveira3/eletroeroso-27147247
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A usinagem com jato de água (jet-cutting, em inglês) é uma modalidades da \u201chidrodemolição\u201d. Trabalha com o corte de materiais através do uso da água, com pressão elevada. Para a usinagem em materiais metálicos utiliza-se os abrasivos. Sendo assim o corte é realizado na projeção de um jato de água a uma pressão entre 2.500 e 3.000 bares, com um fluxo de água entre 20 e 40 l.p.m., sobre a superfície do material a ser cortado, incorporando um abrasivo ao jato de água. Este jato supera a resistência a compressão do material, o corte é resultado da erosão, cisalhamento ou tensão localizada.
1.1-FUNCIONAMENTO DO SISTEMA CORTE POR JATO DE ÁGUA
Fonte: http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/segmento/corte-a-jato-de-agua/
Fonte:http://www.tcicutting.com/pt-pt/maquinas-de-corte-tci-cutting/maquinas-de-corte-a-jato-de-agua-sm-c/
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A maquina é composta de um sistema de bombas e compressores que pressurizam a água em uma pressão constante. Essa água passa por uma entrada de água ( parte 1 da figura), em seguida sofre uma forte redução de diâmetro o que aumenta ainda mais a pressão essa redução é chamada de jóia ( parte 2 da figura) pois deve ser de material com extrema dureza ( diamante ou rubi), o material abrasivo entra por um canal ( parte 3 da figura) e é misturado no tubo de mistura (parte 4 da figura) como a pressão é alta existe um suporte para esse tubo que o sustenta e o mantêm na posição chamado de guarda ( parte 5 da figura), por fim esse jato cortante ( parte 6 da figura) quando entra em contato com o material (parte 7 da figura), literalmente desloca as moléculas produzindo o corte.
1.1-FUNCIONAMENTO DO SISTEMA CORTE POR JATO DE ÁGUA
Fonte: http://www.lumatech.com.br/corte-com-jato-dagua-como-e-que-pode/
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1.2-PRINCIPAIS ELEMENTOS DO PROCESSO
Bicos- Os bicos regulam a medida do corte Alguns bicos são fabricados com a combinação de materiais cerâmicos avançados não sendo necessário um ligante de metal mole, como é o caso do tungstênio/cobalto. 
Água- A água de corte deve ser filtrada e deve estar livre de qualquer impureza. Essas impurezas geram obstruções
Bomba dágua- As bombas para este tipo de processo devem gerar pressões de 4.000 bar, ou mais. As bombas vão depender da aplicação do equipamento, sendo o coração dele
Abrasivos -são o que permitem que o processo de usinagem à jato de dágua realize usinagem e corte em metais
Fonte: www.flowwaterjet.com.br/Bombas/Visao-geral
Fonte:http://www.kmtcorte.com/jatos-de-agua-com-abrasivos-corte-de-marmore-e-granito-cortes-com-jatos-de-agua-com-pressao-de-ate-620-mpa-90000psi.aspx
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VANTAGENS
Não produz efeito térmico na peça 
Não poluente
Corte de metais duros sem desgaste de ferramentas
Precisão de usinagem
Podem ser utilizados para geometrias complexas
Bom acabamento
Processo limpo
DESVANTAGENS
Alto custo
Processo mais lento
O abrasivo deve ser mais duro que o metal a ser usinado
Chapas finas podem sofrer dobramento e apresentar finas rebarbas.
1.3-VANTAGENS X DESVANTAGENS
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LASER é uma sigla que do inglês que quer dizer \u201cLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation\u201d ou seja amplificação da luz por emissão estimulada por radiação. Existem diversos tipos de laser, para usinagem normalmente é utilizado o de YAG/Nd (Laser sólido), porém também pode ser utilizado o laser a gás.
Para usinagem de dureza elevada ( acima de 400 HB)
Peças muito flexíveis ou de difícil fixação
Usinagem de geometrias complexas com alta precisão
Soldagem
Tratamento térmico localizado
Marcações (exemplo datadores de moldes para plástico)
2-USINAGEM A LASER- LBM (Laser Bean Machining)
Fonte: http://www.montecmococa.com.br/
Fonte: http://www.cimm.com.br/portal/produtos/exibir/25304-usinagem-a-laser-molde-injecao/
Fonte:http://www.fagorautomation.com.br/es/laser-la-luz-que-ilumina-el-futuro-2/
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1
Feixe de Luz
6
Turbina
2
Telescópis do Feixe
7
Eletrodos
3
Arrefecedor do gás
8
Tubo de descarga com
4
Saída da cavidade
gás lasante (CO2)
5
Espelho Posterior
9
Espelho de deflexão
O raio laser é formado pela agitação de elétrons de determinados átomos que acontece em uma câmara que tem eletrodos ligados ( parte 8) a uma fonte de alta tensão (turbina \u2013 parte 6), que aumentam o campo elétrico que é gerado na e energia de CO2 (parte 8). Como geram muito calor o gás necessita de arrefecimento (parte 3) Estes elétrons necessitam voltar ao estado inicial, podendo perder energia por colisão ou emissão. Na colisão a energia se dissipa.
A emissão gera uma luz que é amplificada. Essa luz é amplificada e guiada por espelhos, como pode ser visto na figura ocorre pelos espelhos de deflexão (parte 9) e é guiada e amplificada pelos espelho superior ( parte 5) e guiada pela saída da cavidade para o telescópio do feixe onde terão as lentes que em um único ponto, gerando o feixe de luz. 
2.1-FUNCIONAMENTO DO SISTEMA CORTE A LASER
http://www.industriahoje.com.br/o-processo-de-corte-a-laser
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2.1-FUNCIONAMENTO DO SISTEMA CORTE A LASER
A incidência da luz concentrada em um único ponto funde e evapora o material em volta deste ponto, realizando o corte. 
O processo pode ser o auxilio de gases inertes, deixando a região onde ouve a usinagem livre de óxidos e também auxilia na retirada de material fundido e vaporizado.
Este foco de luz pode gerar furos de até 0,005mm. O mais comum utilizado é em 0,025mm. 
http://www.industriahoje.com.br/o-processo-de-corte-a-laser
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Aços Ligados- qualidade boa no corte, mesmo em pequenas larguras, sem rebarbas.
Aços Inoxidaveis- Não é possível para chapas espessas
Aços-Ferramentas- Aços com alto carbono, com boa qualidade de corte.
Aluminio e suas ligas- Não indicado para chapas acima de 6mm devido sua alta condutibilidade térmica e de reflexibilidade.
Cobre e suas ligas- assim como o Alumínio tem alta reflexibilidade, necessita proteção contra radiação.
Titânio e suas ligas- o corte deve ser protegido por gás inerte para evitar a oxidação.
2.1-FUNCIONAMENTO DO SISTEMA CORTE A LASER
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Potência do Feixe-Este é um fator determinante da capacidade do laser de interação com o material e iniciar o corte. Quanto maior a potência do feixe, maior a velocidade do corte. Devem ser considerados fatores como condutividade térmica, refletividade da superfície do material , calor específico e calor latente de fusão.
Velocidade de corte-