CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS CAMPUS DIVINÓPOLIS ENGENHARIA MECATRÔNICA 1º PERÍODO/2009

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS CAMPUS DIVINÓPOLIS

ENGENHARIA MECATRÔNICA – 1º PERÍODO/2009

PROCESSOS DE SOLDAGEM E CORTE INDUSTRIAIS

Trabalho referente à disciplina de CONTEXTO SOCIAL E PROFISSIONAL DA ENGENHARIA MECATRÔNICA realizado pelos alunos Grupo 3: Eric Levi de Oliveira Lucas Fúlvia Stefany Silva de Oliveira Lucênia Resende Diniz

PROFESSOR: Renato de Sousa Dâmaso

DIVINÓPOLIS, 22 DE MAIO DE 2009

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SUMÁRIO

RESUMO ... 2

1. INTRODUÇÃO ... 3

2. PROCESSOS DE SOLDAGEM ... 4

2.1 PROCESSOS DE SOLDAGEM POR FUSÃO ... 4

2.1.1 Soldagem ao arco submerso ... 4

2.1.2 Soldagem a Laser ... 5

2.1.3 Soldagem Oxi-Gás ... 6

2.2 PROCESSOS DE SOLDAGEM POR DEFORMAÇÃO ... 7

2.2.1 Soldagem por Centelhamento ... 7

2.2.2 Soldagem por Alta Freqüência ... 7

3. MEIOS PARA CORTE DE CHAPAS ... 8

3.1 O OXICORTE ... 8

3.1.1 Equipamentos ... 8

3.2 CORTE A LASER ... 11

3.3 CORTE PLASMA ... 12

3.3.1 Definição de Plasma ... 12

3.3.2 Cortando com o Plasma ... 13

3.3.3 Aplicações do Corte Plasma ... 13

3.3.4 Sistema Mecanizado do Corte Plasma ... 14

3.4 CORTE POR JATO DE ÁGUA ... 14

3.4.1 Descrição ... 14

3.4.3 Variáveis ... 15

3.4.4 Características ... 16

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5. REFERÊNCIAS ... 18 RESUMO

Processos de fabricação mecânica, como o corte e a solda são comuns em vários tipos de indústrias e representam um amplo campo de atuação para o Engenheiro Mecatrônico. A soldagem é o processo de união de materiais - particularmente os metais - mais importante do ponto de vista industrial, sendo extensivamente utilizada na fabricação e recuperação de peças, equipamentos e estruturas. A sua aplicação atinge desde pequenos componentes eletrônicos até grandes estruturas e equipamentos. Existe um grande número de processos de soldagem diferentes, sendo necessária a seleção do processo adequado para uma dada aplicação. O corte de materiais, outro processo industrial de grande importância, também possui diversos tipos de modalidades, cada qual destinada para uma determinada aplicação. Visando apresentar alguns dos processos nos quais trabalha o Engenheiro Mecatrônico, este trabalho irá mostrar, em linhas gerais, as características dos processos de soldagem e corte industriais.

Palavras-chave: soldagem; corte; indústria; automatização.

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1. INTRODUÇÃO

Para fabricar e até mesmo recuperar peças existem diferentes processos que podem ser definidos pelo mesmo termo: soldagem. A soldagem, na sua forma atual, é um processo relativamente recente, com cerca de 100 anos. Durante esse tempo, várias transformações ocorreram. Atualmente são usados mais de 50 processos diferentes de soldagem nos mais diversos tipos de indústria, desde a microeletrônica e ourivesaria até a construção de navios e grandes estruturas, passando pela fabricação de máquinas e equipamentos, veículos e aviões e muitas outras. Cerca de 70% do PIB de um país está relacionado de alguma forma à soldagem. A solda deve propiciar forte aderência mecânica, e no caso de soldas em equipamentos elétricos ou eletrônicos devem permitir a mínima resistência elétrica. O processo envolve muitos fenômenos metalúrgicos como, por exemplo, fusão, solidificação, transformações no estado sólido, deformações causadas pelo calor e tensões de contração, que podem causar muitos problemas práticos. Estes podem ser evitados ou resolvidos aplicando-se princípios metalúrgicos apropriados ao processo de soldagem.

Quando se fala em soldagem é comum associarem a esse processo o corte de materiais.

O corte de materiais é uma das mais importantes etapas na cadeia dos aços. Tanto as chapas prontas devem ser cortadas em peças para seu destino final, como as sucatas devem ser cortadas em peças de menores dimensões para facilitar seu processamento posterior. Hoje, existe uma série de tipos de corte, cada qual indicado para uma determinada característica.

Apesar de existirem diferentes tipos de cortes, eles se assemelham em um aspecto: todos podem ser feitos tanto manualmente como através de sistemas automatizados. A alta velocidade, precisão e praticidade desses sistemas é o que determina o seu alto padrão de qualidade, e o que justifica o aumento em sua utilização.

Este trabalho irá apresentar, em linhas gerais, os principais processos de soldagem e corte utilizados na indústria.

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2. PROCESSOS DE SOLDAGEM

A soldagem é um processo que visa a união localizada de materiais, similares ou não, de forma permanente, baseada na ação de forças em escala atômica semelhantes às existentes no interior do material e é a forma mais importante de união permanente de peças usadas industrialmente. Existem, basicamente, dois grandes grupos de processos de soldagem. O primeiro se baseia no uso de calor, aquecimento e fusão parcial das partes a serem unidas, denominado "processos de soldagem por fusão". O segundo se baseia na deformação localizada das partes a serem unidas, que pode ser auxiliada pelo aquecimento dessas até uma temperatura inferior à temperatura de fusão, conhecido como "processos de soldagem por pressão" ou

"processos de soldagem no estado sólido".

A seguir são apresentados alguns dos principais processos de soldagem mais utilizados na atualidade.

2.1 PROCESSOS DE SOLDAGEM POR FUSÃO

São vários processos de soldagem com base na fusão do material a ser soldado. Esses processos podem ser separados em grupos tendo como critério, nesse caso, o tipo de fonte usado. Dentro do meio industrial, os mais importantes são os que usam o arco elétrico como fonte de energia.

2.1.1 Soldagem ao arco submerso

Soldagem ao arco submerso é um processo no qual a junção das partes é produzida pelo aquecimento destes com um arco estabelecido entre um eletrodo metálico contínuo e a peça. O arco é protegido por uma camada de material fusível granulado, denominado fluxo, e é colocado sobre a peça enquanto o eletrodo em forma de arame é alimentado continuamente. O fluxo na região próxima ao arco é fundido, fato que protege o arco e a poça de fusão. Com isso, é formada uma camada sólida de escória sobre o cordão. Esse material pode ajudar a estabilizar o arco e pode servir também para purificar o metal fundido. Já que o arco ocorre sob fluxo, ele não é visível. Daí o nome submerso.

As vantagens desse processo são: produção de soldas uniformes e de bom acabamento superficial; alta velocidade de soldagem; alta taxa de deposição. Pelo fato de o arco não ser visível, não é necessária proteção contra radiação. Além disso, esse processo não produz respingos.

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Apesar de suas vantagens, essa soldagem é limitada a posições planas e horizontais.

Além disso, entre os passes da solda é necessário retirar a escória.

O processo de arco submerso é muito usado na soldagem de estruturas de aço, fabricação de tubulações e deposição de camadas de revestimento, seja na fabricação ou recuperação de peças gastas. Pode chegar a trabalhar com 1.000 Àmperes ou mais, levando a uma taxa de elevados 45kg/h de deposição.

Figura 1 – Representação esquemática de um equipamento para soldagem ao arco submerso.

2.1.2 Soldagem a Laser

A soldagem a laser é um processo de união baseado na fusão localizada da junta graças ao bombeamento por um feixe de luz concentrada e monocromática de alta intensidade. O feixe deve ser capaz de fundir e vaporizar parte do material da junta no ponto onde a luz se concentra.

Para a produção do laser podem ser usadas fontes contínuas a dióxido de carbono capazes de produzir laser infravermelho e densidades de energia por volta de 10¹⁰W/m². Entretanto, esse tipo de fonte é mais usado em soldagens de elevada perfuração. Para soldagem de ponto e costura em juntas pouco espessas e ainda na área de microeletrônica são comumente usadas fontes pulsadas de YAG(Ytrium aluminum garnet) sólido.

O método de soldagem a laser é, em alguns casos, vantajoso, pois o laser é transmitido no ar, não necessitando da peça estar no vácuo. Ainda, não gera raios X e ainda é facilmente focalizado e direcionado, favorecendo a automação.

Esse método a laser é um processo de alta velocidade, mas exige um ajuste perfeito das peças. O custo do equipamento é elevado, mas tem sido usado largamente na indústria automobilística. Contudo, possui baixa eficiência já que necessita de grandes unidades de refrigeração para aplicações de alta potência.

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Figura 2 – Equipamento para soldagem a laser MOLD 301, da Hans Laser Technology. Neste modelo o cabeçote de laser pode fazer um giro de 360º, facilitando-se assim a movimentação para a soldagem. É indicado para soldagens de pequena ou média escala.

2.1.3 Soldagem Oxi-Gás

A Soldagem Oxi-Gás consiste em utilizar o calor produzido pela chama de um combustível gasoso com oxigênio. Processo mais comum manualmente, embora possa ser automatizado.

O processo de soldagem é feito, praticamente, com um maçarico controlado manualmente pelo soldador e que é movimentado ao longo da junta, formando uma poça de fusão uniforme e progressiva. Se necessário, adicionando metal de adição. Muito utilizado em soldagem de chapas finas e tubos de pequeno diâmetro, principalmente para manutenção e reparo. Possui aplicações mesmo em soldagem de materiais não ferrosos. Entretanto, nesse tipo de processo, a qualidade da solda é baixa, já que há pouca eficiência da proteção.

O equipamento básico para essa soldagem é uma fonte de oxigênio e do gás inflamável, reguladores de vazão para controle dos gases, mangueiras e um maçarico. Assim, o equipamento é portátil e possui baixo custo. No entanto, a baixa intensidade do calor implica em uma baixa velocidade de soldagem.

Figura 3 – Representação esquemática de um equipamento para soldagem oxi-gás manual.

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2.2 PROCESSOS DE SOLDAGEM POR DEFORMAÇÃO

2.2.1 Soldagem por Centelhamento

A soldagem por centelhamento consiste em aproximar as peças a serem soldadas, mas não encostá-las. As peças são colocadas em movimento relativo de forma a se aproximarem com velocidade constante. Com isso, há contato elétrico das superfícies a serem soldadas. Assim, ocorre a formação de um arco elétrico. Com a vaporização de alguns pontos, outros pontos passam a entrar em contato, formando mais centelhas. Quando todas as superfícies a serem unidas estiverem suficientemente aquecidas, a corrente de soldagem é desligada e as peças empurradas umas contra as outras. Dessa forma, é causada considerável deformação nas superfícies da junta, causando a solda.

Esse processo permite um aquecimento uniforme da junta, não necessitando de muita preparação das peças. Muito usado na fabricação de tubulações de rodas de veículos e na união de trilhos, o método é complexo e seu equipamento tende a ser caro.

Figura 4 – Representação do processo de centelhamento.

2.2.2 Soldagem por Alta Freqüência

Nesse tipo de soldagem são utilizadas bobinas que conduzem uma corrente de alta freqüência, gerando correntes induzidas na região da junta das peças a serem soldadas. Por efeito Joule, ocorre aquecimento das superfícies, facilitando a deformação localizada e formação da solda com a aplicação de pressão.

Esse processo é bastante usado na fabricação de tubos e perfis de aço de parede de pequena espessura (soldagem longitudinal), mas podem ser usados para tubos de grande espessura de parede. É adequado para aplicações mecanizadas ou automatizadas onde um grande volume de produção é necessário. O processo pode ser usado para soldagem em diferentes ligas e metais, como ligas de alumínio, cobre, titânio e níquel.

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3. MEIOS PARA CORTE DE CHAPAS

Atualmente, existe uma série de processos para o corte de chapa nas indústrias. A escolha do processo e do equipamento a ser usado no corte de chapas metálicas, que darão origem a diferentes produtos, deve ser norteada pelo tipo de peça a ser obtida, pelas características do material e pelo grau de desempenho que cada técnica oferece. Observa-se que, cada vez mais, as indústrias têm optado por sistemas de corte automatizados. Isso porque, com a automatização desses processos, é possível obter cortes com mais precisão e economia de materiais, além de diversas outras vantagens.

Dentre os vários processos de corte utilizados na indústria, apresentaremos neste trabalho quatro deles: o oxicorte, o corte a laser, o corte com plasma e, por fim, o corte com jato d’água.

3.1 O OXICORTE

O oxicorte é um dos processos de corte que se fundamenta na erosão do material por meio da ação do calor (erosão térmica). Neste processo, a erosão térmica, que vai promovendo o corte, surge de uma reação do oxigênio com o metal a alta temperatura. Para a realização do corte, o metal deve ser aquecido até uma temperatura chamada "temperatura de ignição". Em seguida, o material é exposto a um jato de oxigênio puro que causa sua oxidação. Esta reação do oxigênio com o metal produz uma quantidade de calor suficiente para fundir o óxido formado, que é arrastado pelo oxigênio, promovendo assim a separação do material.

No oxicorte, a energia é gerada por uma mistura de oxigênio e gás combustível. Existem muitos gases carburantes que podem ser utilizados no processo, tais como hidrogênio, butano, propano e acetileno. No Brasil, é mais usual a utilização dos gases acetileno ou GLP.

3.1.1 Equipamentos

O oxicorte é um processo de corte que pode ser realizado tanto manual, quanto automaticamente. Em sua configuração mais simples, uma estação de trabalho deve ter no mínimo os seguintes equipamentos para execução do processo:

- um cilindro ou instalação centralizada para o gás combustível;

- um cilindro ou instalação centralizada para o O2;

- duas mangueiras de alta pressão para condução dos gases, podendo ser três se utilizar maçarico com entradas separadas para o O2 de corte e o de aquecimento;

- um maçarico de corte;

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- um regulador de pressão para O2, podendo ser dois nos casos de maçarico com 2 entradas de O₂;

- um regulador de pressão para o gás combustível;

- dispositivos de segurança (válvulas unidirecionais e anti-retrocesso de chama).

A Figura 5 mostra, esquematicamente, a instalação de uma estação de trabalho para corte manual.

Figura 5 – Configuração mínima para uma estação manual de oxicorte.

3.1.1.1 Máquinas de Corte

As máquinas de corte são equipamentos eletromecânicos cuja principal função é movimentar o maçarico de corte com velocidade constante por uma trajetória definida.

Existem diversos tipos e modelos destes equipamentos, desde os mais simples, conhecidos como “tartarugas” até os mais complexos, controlados por microprocessadores e integrados com sistemas de bases de dados que podem controlar o uso de retalhos de operações anteriores sem a necessidade de uma chapa nova e também integrados a softwares de nesting que possibilitam determinar, através de algoritmos matemáticos, o melhor aproveitamento para o corte de uma chapa.

3.1.1.2 Máquina de corte portátil

Conhecido também como tartaruga, este equipamento é composto por um carro motriz, um dispositivo para alocação de um ou mais maçaricos, um contrapeso, uma haste, um trilho e um

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utilizadas para cortes retilíneos e circulares, onde seu principal campo de aplicação são os canteiros de obras e montagens industriais.

3.1.1.3 Máquina de corte pantográfica

Neste equipamento, os maçaricos são acoplados a um dispositivo copiador, normalmente preso a uma mesa. Este dispositivo pode ser fotoelétrico ou mecânico. São equipamentos estacionários, sua velocidade de corte é controlada eletronicamente. Possui recursos automáticos para abertura do gás de corte e compensação de altura do bico que ficam localizados em um painel de comando central. São equipamentos muito utilizados em indústrias de médio porte, na produção de peças pequenas e médias, seriadas ou não.

Figura 6 – Máquina de corte pantográfica MCPE 600, da White Martins. Este modelo é equipado com o copiador eletrônico HL-90HS, um copiador óptico compacto que contempla controle eletrônico de velocidade e direção, luz indicadora de cópia, controle do gás de corte e ajuste mecânico da compensação da sangria.

3.1.1.4 Máquina de corte CNC

São os equipamentos de corte com os maiores recursos. Nesse tipo de máquina, podem ser acoplados diversos maçaricos, em que a velocidade e trajetória de deslocamento são feitos através de microprocessadores, possibilitando a utilização deste sistema integrado a sistemas computadorizados controlados por CAD.

Constituição Básica de uma Máquina CNC

Uma máquina CNC, independente de ser de corte ou soldagem, ou com outros tipos de funções, apresentam alguns componentes básicos. São eles:

- A máquina em si. É a parte mecânica do equipamento.

- Comando de Controle Numérico [CNC]. É o equipamento responsável pela interpretação do programa CNC e tradução em comandos que são enviados ao PLC para acionamento dos eixos.

É ainda responsável pelo gerenciamento da interface da máquina com o operador.

- Controlador Lógico Programável [PLC].

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- Servo-motores. Motores que giram na velocidade e tempo necessários para que cada eixo atinja os valores de posição e velocidade, estipulados em cada bloco do programa CNC.

As máquinas de oxicorte CNC normalmente são utilizadas em indústrias de médio e grande porte, na produção de peças médias e grandes. Seu principal campo de aplicação são as caldeirarias pesadas.

Figura 7 – Máquina de corte CNC AUTOCUT 3000 PRECISION, da White Martins. Esta máquina é montada em sistema de pórtico deslocando-se sobre módulos de trilho, utilizando-se de um sistema de motorização longitudinal dupla, com tração pinhão-cremalheira, que garante alta precisão de seu deslocamento.

3.2 CORTE A LASER

O corte a laser é um processo rápido e silencioso, que oferece altíssimo nível de precisão, permitindo a execução de tarefas extremamente delicadas. O laser é um sistema que produz um feixe de luz concentrado, que libera intensa energia na forma de calor.

A incidência de um feixe de laser sobre um ponto da peça é capaz de fundir e vaporizar até o material em volta desse ponto. Desse modo, é possível furar e cortar praticamente qualquer material, independentemente de sua resistência mecânica. Atualmente, o tipo mais comum de laser usado na indústria utiliza o dióxido de carbono (CO2) como veículo ativo.

Por se tratar de um processo térmico, o corte a laser possui um grande inconveniente, pois afeta a estrutura do material na região do corte.

Os sistemas de corte a laser não podem ser operados manualmente. Isso porque o

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O equipamento mais comum para o corte a laser consiste em mesas móveis, com capacidade de movimentação nos eixos x, y e z. Os eixos x e y determinam as coordenadas de corte, enquanto o eixo z serve para corrigir a altura do ponto focal em relação à superfície da peça. Isso se faz necessário porque durante o corte, esta distância é afetada por deformações provocadas na chapa, pelo calor decorrente do próprio processo.

As coordenadas de deslocamento geralmente são comandadas por um sistema CAD, acoplado à mesa de corte. Nas máquinas de corte a laser, o material a ser cortado normalmente encontra-se em forma de chapas, embora existam máquinas que se destinem ao corte de tubos. A chapa é colocada sobre uma espécie de "cama de pregos", apoiando-se em vários pontos. Sobre ela, o cabeçote laser movimenta-se em duas direções: longitudinal e transversal. Esses movimentos são transmitidos por motores elétricos, controlados por computador. Pelo cabeçote laser flui um gás, chamado gás de assistência, que tem por função, entre outras, remover o material fundido e óxidos da região de corte.

As máquinas de corte a laser podem cortar chapas de aço-carbono de até 20 mm de espessura. Ao contrário do que se poderia pensar, sua capacidade de corte de chapas de alumínio, por exemplo, é bem menor: corta chapas de 6 mm, no máximo. Isso se explica pela tendência do alumínio ao empastamento e à reflexão da luz.

Figura 8 – Máquina de corte a laser Bysprint, da Bystronic.

3.3 CORTE PLASMA

O Processo de Corte Plasma foi desenvolvido desde os anos 50 para cortar metais condutores, principalmente o aço inoxidável e o alumínio. Hoje, é o processo com maior crescimento na indústria, nas instalações industriais e nas oficinas em geral como excelente ferramenta para o corte de metais, em virtude da velocidade e precisão do corte.

3.3.1 Definição de Plasma

Os três estados da matéria são sólido, líquido e gasoso. Para a substância mais conhecida, a água, temos o gelo, água e vapor. Se adicionarmos energia em forma de calor ao

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teremos o gás (vapor). Quando uma quantidade substancial de calor for adicionado ao gás, este se transforma em plasma.

Plasma é um gás eletricamente condutor. A ionização dos gases gera a criação de elétrons livres e de íons positivos junto com os átomos de gás. Quando isso ocorre, o gás torna-se eletricamente condutor, com a característica de transportar corrente, tornando-se assim o plasma.

Um exemplo de plasma, como aparece na natureza é o relâmpago. Como a tocha plasma, o relâmpago conduz eletricidade de um lugar a outro. No relâmpago, os gases do ar são gases ionizados.

3.3.2 Cortando com o Plasma

O corte a Plasma é um processo que utiliza um bico com um orifício para constrigir o gás ionizado em alta temperatura até que possa se utilizado para cortar secções de metais, como o aço carbono, aço inoxidável, o alumínio e outros metais eletricamente condutores. O arco Plasma derrete o metal, e a alta velocidade do gás remove o material derretido.

Figura 9 – Representação do Processo do Corte de Plasma.

3.3.3 Aplicações do Corte Plasma

Com o processo de corte Plasma é possível cortar também fora da posição plana, utilizar tartarugas de corte, mesas CNC, entre outros dispositivos de automação, tornando o processo versátil em diversas aplicações onde o objetivo é cortar metais.

A principal aplicação do processo é na preparação de juntas para a soldagem, onde a qualidade de corte sem a pós operação de limpeza para remoção de escórias facilita o processo de operação seguinte. Os principais mercados atendidos pelo processo de corte Plasma são:

• Soldagem – corte e preparação dos conjuntos a serem soldados;

• Estruturas metálicas;

• Usinas siderúrgicas, de açucar e álcool;

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• Indústrias agrícolas;

• Autopeças & automotiva;

• Carrocerias metálicas;

• Sucata & Ferro e Aço;

• Outras aplicações que necessitam cortar metais como: aço carbono, aço inoxidável, alumínio, cobre, ferro fundido.

3.3.4 Sistema Mecanizado do Corte Plasma

Um sistema básico mecanizado é constituído por 5 partes principais conforme mostrado na figura:

1.Fonte de energia

2.Console de ignição – alta freqüência 3.Console de controle de gás

4.Tocha plasma 5.Conjunto de válvulas

Figura 10 – Equipamentos utilizados no sistema mecanizado do Corte por Plasma.

3.4 CORTE POR JATO DE ÁGUA

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.

3.4.1 Descrição

De uma maneira geral, quando se deseja seccionar um material aplica-se energia a este,

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mecânica (usinagem, cisalhamento, 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 exercida no bico de corte seja da ordem de 1.500 a 4.200 bar, causando um elevado desgaste do mesmo.

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 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.

3.4.3 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 materiais de elevada dureza e densidade. Por se tratar de corte por processo mecânico, não existem limitações quanto aos materiais 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, que afeta a taxa de remoção de material, enquanto a pressão afeta não somente a taxa de remoção de material, mas também o mecanismo de cisalhamento no corte, uma vez que há a elevação da energia cinética das partículas. Este fato sugere que quanto maior a pressão, maior a profundidade de corte para uma mesma vazão.

Tipo e tamanho do abrasivo (se usado)

No caso do corte com abrasivos, a eficiência do corte é também influenciada pela velocidade de escoamento dos abrasivos. Baixas velocidades de escoamento do abrasivo não aproveitam todo o potencial do jato d'água, já altas velocidades diminuem a capacidade de

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dois extremos existe uma velocidade de escoamento ótima, estando esta diretamente relacionada com a geometria da cabeça de corte.

Figura 11 – Jato de água pura. Figura 12 – Jato com abrasivos.

3.4.4 Características

O processo de corte por jato de água não apresenta limitações quanto ao material a ser cortado, uma vez que se trata de corte mecânico. Outros aspectos referem-se à concentração de energia, precisão e diâmetro reduzido do jato, aliado ao fato de que este não apresenta a queima das superfícies. Sua utilização é variada, destacando-se:

• Corte de circuitos impressos.

• Materiais sensíveis as tensões térmicas induzidas pelos métodos de corte tradicionais.

• Placas de plásticos de engenharia.

• Materiais de construção civil como concreto, madeiras, pedras para revestimentos.

•Integração com sistemas robotizados e ou automatizados.

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4. CONCLUSÃO

A soldagem e o corte de chapas são processos de grande importância na indústria. Ao longo do tempo, esses processos sofreram uma grande evolução. Verifica-se que, cada vez mais, os equipamentos manuais para a realização dessas atividades têm sido substituídos por equipamentos automatizados. Apesar de apresentarem um investimento inicial mais elevado, esses equipamentos oferecem uma série de vantagens, tais como maior produtividade e mais precisão na solda e no corte. Além disso, é importante destacar que a automatização desses processos também propicia aos operadores muito mais segurança, já que, com as máquinas automatizadas, eles não têm contato direto com radiação, partes cortantes e fontes intensas de calor, por exemplo.

Apesar de ter se desenvolvido bastante, os processos de solda e corte ainda podem ser melhorados em vários aspectos, principalmente no que se diz respeito aos equipamentos utilizados. Esse com certeza é um dos campos que o Engenheiro Mecatrônico poderá atuar, propondo soluções para a simplificação e aumento da flexibilidade na execução das tarefas.

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5. REFERÊNCIAS

Apostila Telecurso 2000

Disponível em: <http://www.oxigenio.com/oxi/download/telecurso_2000/oxicorte.pdf>

MARQUES, Paulo Villani; MODENESI, Paulo J. Soldagem I, Introdução aos Processos de Soldagem. Departamento de Engenharia Metalúrgica da UFMG. Disponível em: <