Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Mário Bittencourt - 2016 1 Fundamentos do Oxicorte Docente: Mário Bittencourt Sumário 1. Oxicorte 2. Pré-requisitos para o Oxicorte 3. Vantagens e Desvantagens 4. Velocidade do Corte 5. Combustíveis e Comburente 6. Maçarico de Corte 7. Bico de Corte 8. Oxicorte Mecanizado 9. Qualidade Superfície Cortada 10. Bibliografia Mário Bittencourt - 2016 2 1. Oxicorte O Processo de Oxicorte data do início do século XX, mas graças aos diversos desenvolvimentos em equipamentos, maçaricos, bicos e pureza dos gases empregados, continua sendo um processo muito utilizado pela maioria das indústrias que processam o aço. 1777- Lavosier mostrou que um arame de ferro aquecido acima do seu ponto de fusão e rodeado por oxigênio continua a queimar sem uma chama adicional. 1.1 Experiência de Lavosier Mário Bittencourt - 2016 3 1.1 Experiência de Lavosier 1. Fio de ferro aquecido ao rubro 2. Vidro contendo oxigênio puro 3. Queima violenta emitindo chama 4. Formação de óxido de ferro 5. Destacamento do óxido formado 6. Continuidade da reação 1.2 Definição do Processo Oxicorte É um processo de corte de metais através da reação de combustão localizada e contínua entre um jato de oxigênio puro e o ferro contido nesses metais. O jato de oxigênio age sobre um ponto do metal previamente aquecido à sua temperatura de queima por uma chama oxi-combustível. Mário Bittencourt - 2016 4 1.2 Definição do Processo Oxicorte Esta combustão produz óxidos de ferro que junto com uma pequena região circunvizinha do metal não oxidado funde, sendo arrastada pela ação mecânica do jato de oxigênio de corte, expondo a este jato mais metal para a continuidade da reação. A largura estreita e progressiva de metal removido promove a separação das partes. Jato de Oxigênio de corte Formação de óxidos Metal de base Metal fundido Expulsão dos óxidos e parte do metal fundido 1.2 Definição do Processo Oxicorte Mário Bittencourt - 2016 5 EXPULSÃO ÓXIDOS FORMADOS DESLOCAMENTO DO MAÇARICO SANGRIA OU KERF MAÇARICO DE CORTE 1.2 Definição do Processo Oxicorte 1.2 Definição do Processo Oxicorte As reações exotérmicas de oxidação do ferro são suficientes, em alguns casos, para manter a temperatura necessária de queima, não sendo necessária a chama de aquecimento, conforme demonstrado por Lavosier. Corte com lança de oxigênio. Mário Bittencourt - 2016 6 FILME 1.2 Definição do Processo Oxicorte 1.2 Definição do Processo Oxicorte Mário Bittencourt - 2016 7 Orifício do jato de corte (somente oxigênio) Orifício da chama de pré- aquecimento (mistura oxigênio e combustível) Chama de pré-aquecimento Jato de oxigênio puro, produzindo o corte (sangria) 1.2 Definição do Processo Oxicorte 1.3 Início do Corte Na borda da chapa. Mário Bittencourt - 2016 8 1.3 Início do Corte Sobre a chapa. A largura estreita e progressiva de metal removido promove a separação das partes. Esta largura é chamada de sangria, largura do rasgo, “kerf” ( do inglês). 1.4 Largura da Sangria Mário Bittencourt - 2016 9 1.4 Largura da Sangria 2. Pré-requisitos para o Oxicorte Temperatura de queima do metal TQUEIMA < TFUSÃO Temperatura de fusão dos óxidos TFUSÃO ÓXIDOS < TFUSÃO METAL < TCORTE Mário Bittencourt - 2016 10 2. Pré-requisitos para o Oxicorte Reação de combustão exotérmica para manter a temperatura de início de oxidação, tornando o corte auto sustentável Metal apresentar baixa condutividade térmica, caso contrário a rápida dissipação de calor por condução faz com que o processo não inicie ou seja interrompido com frequência. 3. Vantagens Corte de espessuras de 5 a mais de 300mm, trocando- se apenas o bico de corte. Chama simétrica, possibilitando mudança de direção do corte instantaneamente. Facilidade de corte de chanfro, utilizando um ou mais maçaricos. Investimento baixo. Mário Bittencourt - 2016 11 3.1 Corte de Bisel 3.2 Corte de Chanfro Mário Bittencourt - 2016 12 3.3 Desvantagens Baixa velocidade de corte. Corte com produtividade e qualidade somente dos aços carbono e baixa liga. Maior distorção nas peças cortadas. Processo utiliza chama, que sem os cuidados necessários, pode acarretar acidentes. 4. Velocidade de Corte A superfície oxi-cortada apresenta uma defasagem entre a parte superior e inferior da chapa, em relação à direção do jato de oxigênio de corte. Esta defasagem chama-se arraste ou atraso, e é medida na horizontal, entre o ponto da superfície sendo oxidado e o ponto mais distante (base da chapa). Mário Bittencourt - 2016 13 4. Velocidade de Corte O arraste é função da velocidade de avanço do maçarico, quanto maior a velocidade maior será a defasagem. O arraste pode ser medido em função da espessura da chapa e é uma evidência da velocidade de corte, se insuficiente ou excessiva. 4. Velocidade de Corte O arraste é causado pela diferença de tempo necessário para que o jato de oxigênio de corte, no seu deslocamento, possa oxidar o metal na superfície e na base da chapa. Mário Bittencourt - 2016 14 4.1 Pureza do Oxigênio de Corte Pureza < 0,5% VCORTE < 10% 4.1 Pureza do Oxigênio de Corte Com valor abaixo de 97% a operação de oxicorte se torna muito difícil de ser executada e abaixo de 95% é extinta a ação de corte. Normalmente o mesmo oxigênio do jato de corte é utilizado na chama de preaquecimento e possíveis impurezas também comprometem a eficiência da combustão. Mário Bittencourt - 2016 15 5. Combustíveis e Comburente Essencial para produtividade/qualidade do processo Cada aplicação deve ser analisada para a escolha do combustível. Um perfeito combustível para todas as aplicações NÃO EXISTE. 5.1 Combustíveis Existentes Acetileno GLP - Gás Liquefeito de Petróleo Propano Metano - Gás Natural Propileno Misturas (Flamal, Tetrene, Crylene,etc) Querosene ou gasolina Mário Bittencourt - 2016 16 5.1 Combustíveis Existentes http://www.twiglobal.com/technicalknowledge/jobknowledge/oxyfuelcuttingpro cessandfuelgases049/ 5.2 Escolha do Combustível Produtividade e balanço econômico Efeito na velocidade de corte Espessura da chapa Tempo de pré-aquecimento requerido Segurança no transporte e manuseio Operação manual ou mecanizada Tipo do corte Mário Bittencourt - 2016 17 5.3 Comburente - oxigênio O oxigênio não é inflamável, entretanto ele sustenta a combustão e pode reagir de maneira violenta em contato com combustíveis, e assim deve-se tomar cuidados a fim de evitar explosões e fogo descontrolado. Seu contato com óleos e graxas pode ocasionar reações explosivas, portanto todo cuidado no manuseio deve ser tomado. Luvas e as vestimentas dos operadores devem estar livres desses produtos, assim como a própria peça. 6. Maçarico de Corte O maçarico faz a mistura dos gases para produzir a chama de aquecimento. A função do maçarico de corte é conduzir esta chama à peça a ser cortada e controlar a abertura do jato de oxigênio de corte. Mário Bittencourt - 2016 18 6. Maçarico de Corte Histórico 1901-Picard criouo primeiro queimador oxi-combustível. 1904-Jottrand patenteou o primeiro maçarico de corte, colocando a chama e o jato de oxigênio de corte em um único equipamento 6.1 Maçarico de Corte Manual Mário Bittencourt - 2016 19 Diversos tamanhos, materiais, ergonomia, acionamento do jato, etc. 6.1 Maçarico de Corte Manual 6.1 Maçarico de Corte Manual Para grandes espessuras. Mário Bittencourt - 2016 20 6.1 Maçarico de Corte Manual Sistemas diferentes da mistura do combustível com o oxigênio para formar a chama de pré-aquecimento. 6.1 Maçarico de Corte Manual Mário Bittencourt - 2016 21 6.1 Maçarico de Corte Manual Mistura na cabeça ou mistura prévia. 6.1 Maçarico de Corte Manual Maçarico de escarfagem, próprios para eliminar defeitos ou falhas superficiais de fundição, laminação, e ação de carepa em produtos siderúrgicos semi- acabados. Pode ser equipado com alimentador de varetas, dispositivo mecânico que proporciona pronta fusão superficial do material e o rápido início da operação. Mário Bittencourt - 2016 22 6.1 Maçarico de Corte Manual Acessórios para facilitar a operação. 6.2 Maçarico de Corte Mecanizado CREMALHEIRA ENTRADAS DOS GASES NO MAÇARICO INDEPENDENTES, OU NÃO . Mário Bittencourt - 2016 23 7. Bico de Corte Direciona a chama de aquecimento e o jato de oxigênio de corte ao ponto da chapa a ser cortado Especifica-se o bico de corte de acordo com a espessura da chapa, o gás combustível, etc 7.Tabela Bico de Corte Mário Bittencourt - 2016 24 7. Bico de Corte Bico GLP (bipartido) Bico ACETILENO (monobloco) Saída dos gases rebaixada Saída dos gases face do bico 7. Bico de Corte Bico GLP (bipartido) Saída dos gases rebaixada Saída dos gases face do bico Bico ACETILENO (monobloco) Mário Bittencourt - 2016 25 7. Bico de Corte Podem ter a superfície cromada ou não. Bicos convencionais: 6 furos Bicos de alto desempenho: 14 furos Aquecimento uniforme todas direções 7. Bico de Corte Mário Bittencourt - 2016 26 7.1 Bico Convencional Canal do oxigênio de corte cilíndrico. Custo do bico é mais importante que a velocidade de corte. Corte manual. 7.2 Bico Convergente/Divergente Canal do oxigênio de corte convergente/divergente. Aumento do fluxo do oxigênio de corte. Maior velocidade de corte obtida. Mário Bittencourt - 2016 27 7.3 Bico com Cortina de Oxigênio Canal do oxigênio de corte envolto por cortina de oxigênio adicional e também convergente/divergente. Evita a contaminação do jato de oxigênio de corte pelos produtos da chama. 7.3 Bico com Cortina de Oxigênio Bico com resfriamento do canal de oxigênio de corte durante o pré-aquecimento, pode aumentar a vida útil do bico. Bico Convencional Bico Canal Resfriado Retorno de impurezas. Mário Bittencourt - 2016 28 7.4 Bico de Corte de Goivagem Bico de corte para operações de goivagem. 7.5 Conservação No oxicorte os maçaricos e bicos têm importância similar à que as ferramentas de corte têm para os processos de usinagem. Mário Bittencourt - 2016 29 8. Oxicorte Mecanizado Histórico Máquinas de Oxicorte 1906 - Mecanização do processo Primeiras máquinas movidas através de manivelas Gabaritos metálicos Leitura ótica de desenhos C.N.C. 8.1 Máquina de Corte Portátil (tartaruga) Mário Bittencourt - 2016 30 8.1 Máquina de Corte Portátil (tartaruga) 8.1 Máquina de Corte Portátil (tartaruga) Mário Bittencourt - 2016 31 8.2 Máquina de Corte Pantográfica 8.3 Máquina de Corte de Grande Porte Mário Bittencourt - 2016 32 8.3 Máquina de Corte de Grande Porte 8.3 Máquina de Corte de Grande Porte Mário Bittencourt - 2016 33 8.3 Máquina de Corte de Grande Porte 8.3 Máquina de Corte de Grande Porte Mário Bittencourt - 2016 34 8.3 Mecanização com Robô 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado Alimentação automática de chapas Retirada automática de peças Execução de chanfro V,X ou K Elevação automática do maçarico Velocidade de deslocamento(15m/min) Acendimento automático do maçarico Sensor distância bico/chapa Mário Bittencourt - 2016 35 Sistema marcação de peças Execução automática de chanfros Controle de velocidade e produtividade Arquivo de “retalhos” (shapes libraires) Variação da chama e jato de oxigênio 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado Mário Bittencourt - 2016 36 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado Mário Bittencourt - 2016 37 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado Mário Bittencourt - 2016 38 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado 8.4 Acessórios Oxicorte Mecanizado Mário Bittencourt - 2016 39 9. Qualidade Qual a qualidade ideal da superfície cortada? 9. Qualidade ISO 9013- Thermal Cutting - Classification of Thermal Cuts - Geometrical Product Specification and Quality Tolerances Mário Bittencourt - 2016 40 9. Qualidade Oxicorte Aplicado em Siderurgia Mário Bittencourt - 2016 41 10. Bibliografia SILVA, F. J. G., Tecnologia da soldadura, 1 ed., Porto, PRT, Editora Publindústria, 2014. WAINER, E.; BRANDI, S.; MELLO, F., Soldagem: processos e metalurgia, São Paulo, SP, Editora Blucher, 2013. SENAI-SP, Soldagem, 1 ed., São Paulo, SP, Editora SENAI-SP, 2013. MARQUES, P. V.; MODENESI, P. J.; BRACARENSE, A. Q., Soldagem fundamentos e tecnologia, 3 ed., Belo Horizonte, MG, Editora UFMG, 2009. ALMEIDA, M. B. Q., Oxicorte, 1 ed., Rio de Janeiro, RJ, Editora SENAI/RJ, 2000. MACHADO, I. G., Soldagem e Técnicas Conexas - Processos, 1 ed., Porto Alegre, RS, Editado pelo autor, 1996. INTERNATIONAL ORGANIZATION for STANDARDIZATION, “Thermal Cutting - Classification of Thermal Cuts - Geometrical Product Specification and Quality Tolerances ”. ISO 9013, Switzerland, 2002.
Compartilhar