processos do corte

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Processos de corte 
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Processos de Corte 
Neste texto são apresentados os processos de corte mais utilizados: Oxi-Corte, 
Corte com Eletrodo de Carvão e Corte a Plasma. 
 
Oxi-Corte 
Os óxidos resultantes do processo de oxi-corte (Fe2 O3 – Fe O - Fe3 O4), tendo 
ponto de fusão menor que o do aço, fundem-se e escoam. Com o escoamento 
dos óxidos, boa quantidade do metal é oxidado e o processo continua. 
 
Temperatura de ignição 
A temperatura de ignição ou temperatura de queima é atingida pelo 
preaquecimento com chamas de gás combustível + oxigênio, chamas de pré-
aquecimento, as quais são posicionadas ao redor do furo central de saída do 
oxigênio de corte (concêntricas ao furo). (Ver figura 1). 
É a temperatura na qual o oxigênio de corte reage instantaneamente com o Fe 
contido no aço. Com a reação formam-se óxidos, Fe2 O3 – Fe O - Fe3 O4, que por 
sua vez são expulsos pela pressão do próprio oxigênio expondo mais Fe a 
oxidação. As reações químicas de oxidação (ou combustão) são exotérmicas e, 
por conseguinte, o calor liberado por elas ajuda a manter o próprio corte. 
A temperatura de ignição é da ordem de 1480 °C, sendo, portanto inferior à 
temperatura de fusão do aço que é de aproximadamente 1535 ° C. 
 
 
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Figura 1: Detalhe do bico de corte. 
 
O processo de oxi-corte não é aplicado em aços que contém elementos de liga 
que produzam óxidos refratários (por exemplo aços inoxidáveis). 
 
Equipamentos 
Uma estação de trabalho deve ter no mínimo os seguintes equipamentos para 
execução do processo: 
• Um cilindro ou instalação centralizada para oxigênio; 
• Um cilindro ou instalação centralizada para gás combustível (ex. acetileno, 
propano, GLP e etc.); 
• Duas mangueiras de alta pressão para condução dos gases; 
• Um maçarico de corte; 
• Bicos de corte; 
• Um regulador de pressão para o gás combustível; 
• Um regulador de pressão para oxigênio;e 
• Dispositivos de segurança (válvulas anti-retrocesso). 
 
 
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O maçarico de corte associa a ação de um jato de oxigênio com uma chama 
oxicombustível de aquecimento. O jato de oxigênio de elevada pureza e de alta 
velocidade, provoca a reação de combustão citada anteriormente. Haverá como 
consequência, a abertura de um rasgo na peça pela movimentação conveniente 
do maçarico (sangria de corte). Na figura 2, consta um exemplo de oxi-corte 
mecanizado. 
 
Figura 2: Oxi-corte mecanizado. 
 
Da operação de corte resultam duas consequências: a deformação e as 
modificações químicas e metalúrgicas. 
 
Deformação 
O aquecimento localizado da peça sem que a mesma tenha liberdade total para 
expandir-se, da origem a tensões e deformações. Como regra geral, para 
 
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aumentar a liberação de expansão, o corte deve iniciar-se e prosseguir o máximo 
possível sempre pelo lado mais próximo as bordas das peças, que apresenta 
menor rigidez. Ver exemplo na figura 3. 
Figura 3: Sentido recomendado de corte. 
 
Modificações químicas e metalúrgicas 
A região de corte é submetida a altas temperaturas em um meio químico 
bastante oxidante. Constatamos aí um enriquecimento de carbono como 
resultado da oxidação preferencial do ferro. 
A remoção da camada enriquecida de carbono não é necessária, porém é 
aconselhável no caso de peças que serão submetidas a solicitações dinâmicas. 
 
Funções da Chama de Pré-aquecimento e Seleção de Gases 
Combustíveis 
As funções da chama de preaquecimento são: 
• Aumentar a temperatura do aço até a temperatura próxima a seu ponto de 
fusão. 
• Acrescentar energia sob a forma de calor à peça, para manter a reação de 
corte. 
• Fornecer uma proteção entre o jato de oxigênio de corte e a atmosfera. 
 
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• Expulsar da parte superior da superfície do aço qualquer óxido, carepa, tinta, 
ou outras substâncias estranhas que possam parar ou retardar a progressão 
normal da ação de corte. 
 
A seleção de gases combustíveis para o oxi-corte deve ser feita conforme a 
aplicação desejada. A mesma é baseada em considerações tais como: 
disponibilidade do gás, custo x eficiência da chama e facilidade de manuseio com 
respeito às normas de segurança. 
 
Gases utilizados 
No corte oxicombustível são utilizados os seguintes gases: 
• Acetileno 
• Metil acetileno – propadieno 
• Gás natural 
• Propano 
• Propileno 
• Gasolina 
 
Cada um desses gases tem características inerentes que devem ser 
consideradas conforme a aplicação específica. Em outras palavras, nenhum gás 
é absoluto, todos apresentam vantagens e desvantagens que terão que ser 
analisadas através de um estudo de viabilidade técnico x econômico. 
 
Acetileno 
É largamente usado como um gás combustível para oxi-corte e também para 
soldagem. Suas principais vantagens são: disponibilidade chama de temperatura 
alta e familiaridade dos usuários com as características da chama. 
 
 
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A chama de temperatura alta e as características de transferência do calor da 
chama oxiacetilênica são particularmente importantes para corte de chanfros. 
Uma outra vantagem de operação é que o tempo de preaquecimento é uma 
pequena fração do tempo total de corte, o que é importante quando se faz 
pequenos cortes. 
 
Metil Acetileno - Propadieno Estabilizado (MPS) 
Este é um combustível liquefeito, similar ao acetileno, porém estabilizado, que 
pode ser estocado e manuseado similarmente ao propano líquido. É uma mistura 
de vários hidrocarbonetos, incluindo propadieno, propano, butano, butadieno, e 
metil acetileno. A mistura gera mais calor que propano ou gás natural. 
Este gás é muito similar em suas características ao acetileno, porém requer cerca 
de dois volumes de oxigênio para um volume de combustível para uma chama 
neutra de preaquecimento, enquanto que o acetileno necessita de apenas um 
volume de oxigênio. 
Assim, o custo do oxigênio será maior quando o gás metil acetileno-propadieno 
for usado no lugar do acetileno. Para ser competitivo, o custo deste gás deverá 
ser menor que odo acetileno. 
O gás MPS tem uma vantagem sobre o acetileno para corte debaixo da água em 
grandes profundidades. 
 
Gás Natural 
A composição do gás natural depende da sua fonte. Seu principal componente é 
o metano. Quando o metano queima com oxigênio, a reação química é: 
CH4 + 2 O2 Æ CO2 + 2 H2O 
 
 
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Um volume de metano requer dois volumes de oxigênio para uma combustão 
completa. A temperatura da chama com gás natural é menor que a da chama 
com acetileno. Ela também é mais difusa e menos intensa. 
Devido à temperatura da chama ser mais baixa, o que resulta em baixa eficiência 
de aquecimento, grandes quantidades de gás natural e oxigênio são requeridas 
para produzir a mesma taxa de aquecimento obtida com oxi-acetileno. 
Geralmente, são necessários maiores tempos de preaquecimento com gás 
natural que com acetileno. 
Para competir com o acetileno, o custo e disponibilidade de gás natural e de 
oxigênio, o alto consumo de gás e o tempo longo de preaquecimento devem ser 
considerados. 
 
Propano 
O propano é usado regularmente para corte devido à sua disponibilidade e ao 
seu poder calorífico ser muito maior que o do gás natural. Para uma combustão 
apropriada durante o corte, o propano requer 4 a 4,5 vezes seu volume em 
oxigênio de preaquecimento. Este requisito é parcialmente compensado pelo seu 
alto poder calorífico. Ele é estocado em forma líquida e é facilmente transportável 
para o serviço. 
 
Propileno 
Este gás compete com o MPS para quase todos os serviços em que se usa gás 
combustível. É similar ao propano em muitos aspectos, mas tem uma chama de 
temperatura maior. Um volume de propileno requer cerca de 2,6 volumes de 
oxigênio para se obter uma chama neutra. O bico de corte é similar ao utilizado 
para o MPS. 
 
Gasolina 
 
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A gasolina é usada como combustível utilizando-se maçarico de corte e bico de 
projeto específico para este fim. A chama é altamente oxidante e, portanto 
apropriada apenas para utilização em cortes. A chama de alta temperatura 
permite cortar aço com espessura de até 360 mm. A gasolina é armazenada num 
recipiente pressurizado no estado líquido, porém vaporiza no bico do maçarico 
antes de entrar em combustão. 
 
Corte com Eletrodo de Carvão 
O eletrodo usado no processo de corte com Eletrodo de Carvão é feito de 
carbono. O mesmo é recoberto com cobre para aumento de sua capacidade de 
transmissão de corrente. Fontes de energia de corrente-constante semelhante às 
utilizadas no processo de soldagem com eletrodo revestido são empregadas para 
o corte com eletrodo de carvão. Essas fontes, no entanto, devem ter maior 
capacidade a fim de suprir maiores correntes para o corte visto que os eletrodos 
de carvão possuem diâmetros superiores aos eletrodos revestidos. 
Normalmente é um processo manual usado em todas as posições, mas pode ser 
também operado automaticamente. O mesmo, além de ser aplicado para corte, é 
muito usado para goivagem de soldas, para reparos de defeitos de soldas e 
reparo de fundidos. O processo requer uma habilidade de corte relativamente 
alta. 
Na goivagem de soldas é necessário proceder a uma limpeza posterior, para 
remoção do carbono depositado. Normalmente, a limpeza por esmerilhamento é 
satisfatória. Na figura 4 consta um exemplo da aplicação do goivamento para 
reparo de soldas. 
 
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Figura 4: Goivamento com eletrodo de carvão. 
 
Corte a Plasma 
É um processo de corte que utiliza um jato de plasma extremamente quente 
(aproximadamente 14.000º C) e com alta velocidade, que sai através de um 
pequeno orifício, orifício constritor, concentrando grande quantidade de energia 
numa pequena área do metal de base. Ver Figura 5. 
 
Figura 5: Esquema de representação do corte a plasma com injeção de 
água ao redor do arco. 
 
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O arco do plasma resulta da ionização do gás do plasma o qual, na forma de 
energia concentrada, funde com facilidade o metal expulsando o mesmo através 
da sangria do corte. No processo utiliza-se a corrente contínua, eletrodo negativo. 
O processo de corte a plasma poderá incorporar o uso da água de várias formas, 
a saber: a água pode ser injetada no orifício do plasma como refrigeração para 
evitar o superaquecimento do eletrodo; a água pode estar presente como uma 
cortina em volta do arco para minimizar ruídos, poluição e brilho excessivo do 
arco (Figura 5); ou a água pode estar contida num tanque na qual a peça a cortar 
é submersa a fim de minimizar distorções e extensão de ZTA. 
O corte a plasma pode ser manual (Figura 6), ou corte mecanizado, sendo que 
neste último são utilizadas máquinas extremamente precisas dotadas de 
dispositivos especiais de traçagem que permitem alcançar resultados de 
qualidade de superfície de corte superiores às obtidas no oxi-corte e comparáveis 
com as do processo de corte a Laser. 
 
Figura 6: Corte a plasma (manual). 
 
 
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O processo é usado para corte de aços e metais não ferrosos numa faixa de 
espessura de fina a média. É particularmente indicado no corte de peças que 
contém elementos de ligas, que produzem óxidos refratários, por exemplo, aços 
inoxidáveis e alumínio e suas ligas. 
O arco elétrico no processo de corte a plasma poderá ser também do tipo não-
transferido, ou seja, entre a extremidade do eletrodo e o bocal, sendo nesse caso 
utilizado para o corte de materiais não condutores, por exemplo: madeira, 
papelão, couro, tecidos e etc. 
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Neste texto sobre processos de corte, você aprendeu que o oxi-corte não é 
aplicado em aços que contém elementos de liga que produzam óxidos refratários 
(por exemplo aços inoxidáveis). Aprendeu também que a seleção de gases 
combustíveis para o oxi-corte deve ser feita conforme a aplicação desejada, com 
base na disponibilidade do gás, no custo x eficiência da chama e na facilidade de 
manuseio com respeito às normas de segurança. 
Você estudou que o eletrodo usado no processo de corte com Eletrodo de 
Carvão é feito de carbono, recoberto com cobre para aumento de sua 
capacidade de transmissão de corrente. Estudou também que o corte com 
Eletrodo de Carvão, além de ser aplicado para corte, é muito usado para 
goivagem de soldas,para reparos de defeitos de soldas e reparo de fundidos, 
requerendo uma habilidade de corte relativamente alta 
Você estudou que o processo de corte a plasma utiliza um jato de plasma 
extremamente quente (aproximadamente 14.000º C), com alta velocidade, que 
sai através de um pequeno orifício, concentrando grande quantidade de energia 
numa pequena área do metal de base. Estudou também que o corte a plasma 
pode ser manual ou mecanizado e que é utilizado para corte de aços e metais 
não ferrosos numa faixa de espessura de fina a média, sendo particularmente 
indicado no corte de peças que contém elementos de ligas, que produzem 
 
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óxidos refratários, por exemplo, aços inoxidáveis e alumínio e suas ligas. 
Teste agora o seu nível de compreensão do texto respondendo às questões 
de revisão sobre Processos de Corte. 
Caso seja necessário releia o texto e/ou recorra aos tutores para resolver suas 
dúvidas. 
 
Questões de Revisão 
 
1- O processo de Oxi-corte exige o mínimo de equipamentos para a execução 
do processo. Liste esses equipamentos utilizados no processo, ressaltando a 
funcionalidade do maçarico de corte. 
 
2- Sabe-se que essa operação de corte gera como consequência deformação e 
modificações químicas e metalúrgicas. Explique como essas consequências são 
ocasionadas? 
 
3- Cite as funções das chamas de pré-aquecimento e descreva as características, 
as funcionalidades, as vantagens e desvantagens (caso existir) dos Gases mais 
utilizados no corte oxicombustível. 
 
4- No que consiste os processos de corte com eletrodo de carvão e corte a 
plasma? Defina os processos descritos detalhando todas as suas características.