CORTE DOS METAIS. Prof.Valmir Gonçalves Carriço Página 1

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1 CORTE DOS METAIS INTRODUÇÃO: Na indústria de conformação de chapas, a palavra cortar não é usada para descrever processos, exceto para cortes brutos ou envolvendo cortes de chapas sobrepostas. Mas, mesmo nesses casos, o processo seria normalmente denominado cisalhar. Entretanto os restos ou fragmentos são denominados aparas ou rebarbas. A indústria de lâminas metálicas usa os termos blank para expressar o ato de cortar um furo em uma lâmina ou criar uma forma. O corte é um processo de fabricação em que uma ferramenta, com duas cunhas de corte, que se movem uma contra a outra, provoca a separação de um material por cisalhamento. Cisalhamento é a deformação que um corpo sofre devido à ação de forças cortantes opostas. As cunhas de corte são também chamadas de faca ou punção e matriz. O punção é pressionado contra o material e a matriz, de tal modo que para efetuar o corte é preciso aplicar certa força. A essa força se dá o nome de esforço de corte. CORTE COM FORMAÇÃO DE CAVACO: Neste segmento, cortar refere-se à separação ou redução de um material pela remoção de cavacos. Os materiais, em sua maioria, podem ser cortados por esses processos, desde que a ferramenta de corte seja mais resistente que a peça de trabalho ou o material a ser cortado. CORTE SEM FORMAÇÃO DE CAVACO: A produção sem formação de cavacos (corte) emprega processos de alta tecnologia que são usados extensivamente na fabricação de equipamentos eletrônicos, científicos e de defesa. Tolerâncias de +/- 0,0005 polegadas são comuns. CHAMA / CORTE TÉRMICO: É considerado neste item o corte Oxiacetileno e corte a Arco de Plasma. No corte oxiacetilênico, os gases, acetileno e oxigênio são misturados em uma pré-chama e inflados através de uma ponteira especial. Quando o metal se aquece até uma temperatura crítica, o fluxo de oxigênio aumenta, o que faz com que o metal se oxide, originando um corte através da placa. CORTE A LASER: O corte a laser permite produzir peças mais complexas e precisas, com uma junta de corte mínima, menor influência de calor e maior qualidade de corte. o corte a laser é um processo rápido e silencioso, ideal para chapas finas de metal, madeira, plástico, vidro e cerâmica. Principais motivos que levam o laser a ser um dos mais avançados sistemas de corte de chapas: Cantos com qualidade Não causa distorção nas peças Mínima camada de influência térmica Redução no custo da peça Menos sucata Ciclo rápido de produção de amostras Processa uma grande variedade de espessuras Flexibilidade e versatilidade Trabalho sem danos na superfície das peças Sistema permite operar com peças já puncionadas Prof.Valmir Gonçalves Carriço Página 1

2 CORTE COM JATO DE ÁGUA: O corte com jato de água puro e com jato abrasivo é efetuado atualmente por sistemas totalmente automatizados tipo CAD/CAM. O sistema consta de uma bomba de alta pressão, uma mesa XY para suporte do material alvo de corte e movimentação do bocal e um sistema de controle constituído de um computador. A bomba de alta pressão fornece uma pressão da água da ordem de 290 Mpa. A mesa XY é dotada de um grande tanque de água para coleta dos detritos gerados no corte dos materiais. Existem sobre a mesa, dois cursores orientados por deslocamentos de precisão através de duas guias. Na extremidade do cursor X está preso o bocal cujo trajeto pode ser feito para qualquer parte da área de corte. O sistema de controle é realizado através de computador, onde um desenho em CAD Desenho com Auxílio de Computador é executado por CAM Manufatura Auxiliada por Computador. Em síntese, o desenho é feito na tela, e o computador o corta através de um "plotter". Como inicialmente referido o corte pode ser feito com jato de água pura, ou com jato de água abrasivo. Existem para isso dois bocais distintos que são o de água pura, e o de água com abrasivos. Obs.: 290 Mpa psi bar kgf/cm². O jato de água com abrasivo corta todos os metais como: aço, aço inoxidável, aço carbono, aço temperado, alumínio, ligas de níquel, titânio, latão, metais não ferrosos. Além de metais, corta também: mármore, granito, vidro, cerâmica, azulejo, compósitos, materiais laminados e quaisquer outros materiais de alto índice de dureza e grandes espessuras. Assim, é possível efetuar o corte de praticamente qualquer material com até 170 mm de espessura em uma única operação, com qualidade de bordas, sem necessidade de acabamento posterior. O corte com jato de água, pura ou com abrasivo, é um processo a frio e corta por erosão, com alta precisão e qualidade de acabamento. Abaixo estão algumas peças cortadas com o sistema Jato de Água. Titânio Cobre Aço Prof.Valmir Gonçalves Carriço Página 2

3 CISALHAMENTO: O corte por cisalhamento é executado colocando-se a chapa e/ou o material a ser cortado entre duas facas de corte de aço especial. A faca inferior é fixa e a superior é dotada de movimento ascendente/descendente. O esforço cortante é produzido pelo movimento descendente da faca superior que, ao penetrar no material a ser cortado, cria: Uma zona de deformação; O corte por cisalhamento; Uma região fraturada com ruptura por tração; Uma rebarba. A profundidade de penetração depende da ductilidade e espessura do material a ser cortado. Quanto mais dúctil o metal a ser cortado, maior a penetração da faca. Contudo, metais dúcteis e muito macios (especialmente chapas finas) tendem a curvar-se na operação de corte por cisalhamento resultando em grande volume de rebarba. A qualidade do corte por cisalhamento depende fundamentalmente da qualidade das facas de corte e da regulagem das folgas entre as facas. Equipamentos que cortam por cisalhamento: Guilhotinas Tipos: Mecânica Executa corte em chapas de aço sobre um traçado ou com uso de limitador mecânico (stop) chamado de encosto, incorporado à máquina. Sua capacidade de corte é para chapas com espessuras inferiores a 13mm e comprimento de até 3000mm. Hidráulica Apresentam cursos mais longos que as guilhotinas mecânicas. É acionada por um conjunto moto-bomba que força o óleo para dentro do cilindro empurrando o pistão. O movimento do pistão aciona o mecanismo que sustenta a faca superior. Sua capacidade de corte é para chapas com espessuras até 25mm e comprimentos de até 4000mm. Pneumática Semelhante ao sistema hidráulico, o pneumático se caracteriza pela utilização ar comprimido ao invés de fluído, sendo que neste sistema é a compressão do ar que faz a força do movimento dos pistões ou eixos. Usadas exclusivamente para chapas finas de 1,2mm de espessura por 1500mm de comprimento. Tesouras Tipos: Manual Ferramenta manual que executa os mesmos movimentos de uma tesoura de costura. Largamente empregada em caldeirarias e serralherias, na execução de corte em chapas finas (inferior a 1,2mm) e de pequenas dimensões (até 300mm). Não deve ser utilizada em corte de barras e tubos. Vibratória manual Ferramenta elétrica ou pneumática manual que executa os mesmos movimentos de uma tesoura de costura. É adequada a cortes de chapas finas (inferior a 1,2mm) de pequenas dimensões (até 300mm). É uma máquina versátil, podendo cortar peças planas em vários formatos, permitindo a execução de peças especiais. Ela não exige esforço físico do operador, sendo necessários cuidados e habilidade para não sair do traçado definido. Vibratória universal Máquina para cortes em chapas finas (inferior a 3,0mm). Corta de maneira semelhante à tesoura de uso doméstico, com movimentos alternativos automáticos de vai e vem da faca superior. Executa cortes pequenos ou grandes, circulares ou retilíneos em qualquer ponto da chapa. Prof.Valmir Gonçalves Carriço Página 3

4 Corte por abrasão: É executado pela fricção de uma ferramenta de corte no material a ser cortado. Neste tipo de corte, são arrancadas partículas do material a ser cortado (cavacos) com consequente aumento da temperatura da zona cortada. Quando a espessura da peça a ser cortada é muito grande, existe a necessidade de serem utilizados fluidos de refrigeração. Este tipo de corte pode ser executado por dois tipos de equipamentos: Serras e discos abrasivos. Corte por serras: Os aços inoxidáveis podem ser cortados por todos os tipos de serras, manuais e mecanizadas. Recomendase o uso de lâminas de corte de aço rápido para qualquer tipo de equipamento. O corte é efetuado em movimentos de vai e vem com amplitude e velocidade adequadas, com o retorno em vazio para evitar um rápido endurecimento da superfície a ser cortada. Recomenda-se o uso de lubrificante (óleo solúvel em água, dentre outros). Tipos de serras: Serra manual Utilizada para corte de peças finas e serviços não repetitivos. Serra mecânica Utilizada para cortes de seções relativamente grossas em trabalhos repetitivos ou não. O emprego de equipamento motorizado permite cortes mais profundos por amplitude de curso e requer o emprego de lâminas com dentes mais longos, usualmente de 8 a 12 dentes por polegada. A lâmina deve ser resfriada por mistura de óleos para serviços pesados solúveis em água. Serra de fita Largamente utilizada para corte de aços inoxidáveis. Executa cortes retos ou com contorno irregular tanto em chapas, barras e tubos. O emprego de lâminas de aços rápidos possibilita maior durabilidade e a utilização de velocidades de corte maiores. Corte por discos abrasivos: Para a seleção do disco de corte mais adequado, deve-se considerar o tipo de material a ser cortado, a seção do corte, o acabamento desejado e os equipamentos de corte disponíveis (corte refrigerado ou a seco). Tipos de máquinas de corte por abrasão: Cut-off São máquinas elétricas ou manuais, portáteis ou não. Tem capacidade para discos com diâmetros entre 250mm a 400mm. Oscilante Este tipo de máquina é equipada com mecanismo complementar. Além de apresentar movimento de penetração no corte, apresenta também um movimento oscilante em outro sentido dentro de um plano horizontal. Tem capacidade de corte de barras de até 300mm de espessura. Horizontal Estas máquinas, além do movimento de penetração do disco sobre a peça, apresentam um movimento para frente e para trás ao longo do corte no plano horizontal. Admitem discos com diâmetros entre 300 e 350mm e servem para cortar vidro e materiais não metálicos. Sua capacidade de corte é de pequenas seções, menores ou igual a 10mm. Rotativas Nestas máquinas, além de girar o disco de corte, a peça também é girada. Utiliza discos de dimensões pequenas entre 300 e 350mm de diâmetro. Sua capacidade de corte de peças sólidas ou tubos é de até 550mm de diâmetro. Prof.Valmir Gonçalves Carriço Página 4

5 Corte por Maçarico: Aparelho, provido de um tubo e válvulas de controle de fluxo dos gases, que serve para dirigir, por pressão de ar, a chama sobre um objeto que se pretende aquecer. Esta chama tem uma temperatura muito elevada que é utilizada para soldar, fundir ou cortar metais. Os maçaricos de corte podem ser manuais, combinado e específicos, ou tipo caneta para acoplamento em máquinas de corte automáticas. Tipos de Maçarico: Maçarico Manual Combinado É utilizado em locais ou setores onde existe uma alternância entre operações de corte e soldagem tais como oficinas de manutenção. Neste caso acopla-se a um maçarico de soldagem um dispositivo de corte, composto por uma câmara de mistura, sistema de separação e válvula para controle do O2 de corte. Maçaricos Manuais Possuem um circuito especial de oxigênio separado dos gases para chama de aquecimento. Este conduto é específico para o Oxigênio que efetuará o corte. BIBLIOGRAFIA: LESKO, Jim. Design industrial: materiais e processos de fabricação. 1ª reimpressão. São Paulo: Editora Blücher, Disponível em: <http://materiaiseprocessos.blogspot.com.br/>. Acesso em 16 abr Disponível em: <http://www.essel.com.br/cursos/material/01/processosfabricacao/71proc.pdf>. Acesso em 16 abr Disponível em: <http://www.abraman.org.br/arquivos/19/19.pdf>. Acesso em 16 abr Prof.Valmir Gonçalves Carriço Página 5

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