Processos de corte. Figura 2. Corte via plasma e maçarico.

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1 Processos de corte Mecânicos: corte por cisalhamento através de guilhotinas, tesouras ou similares e por remoção de cavacos através de serras ou usinagem. Figura 1. Guilhotina, serra automática e corte por sangramento. Por fusão do metal: corte através da fusão de uma fina camada do material utilizando-se uma fonte de calor que pode ser um arco elétrico, plasma ou maçarico. Figura 2. Corte via plasma e maçarico.

2 Processos de corte Por combinação de fusão e vaporização: processos de corte que utilizam o princípio da concentração de energia como característica principal de funcionamento, não importando se a fonte de energia é química, mecânica ou elétrica. Enquadram-se neste grupo o corte por jato d'água de elevada pressão, LASER e algumas variantes do processo plasma. Figura 3. Corte por jato de água e corte por via laser. Por reação química: corte combinado envolvendo os seguintes mecanismos: aquecimento através de chama e reações exotérmicas, seguido de oxidação do metal e posterior expulsão através de jato de O2. Ex. corte oxi-combustível, o oxicorte Figura 4. Oxicorte.

3 Corte com Jato de Água Bem apropriada para cortar metais com altíssimo desempenho, a tecnologia de jatos de água, quando utilizada com a adição de abrasivos, produz cortes limpos, sem rebarbas, que não requerem acabamentos secundários e não permitem o surgimento de regiões afetadas pelo calor. Figura 5. Exemplos de peças cortadas por jato de água. Virtualmente todos os tipos de corte são possíveis, desde uma perfuração rápida até cortes detalhados para aplicações automotivas. Os sistemas de corte com jatos de água são também menos dispendiosos do que os sistemas a laser, tornando-os uma opção incontestável para o corte de metais, inclusive o aço na indústria manufatureira. Figura 6. Máquina de corte por jato de água.

4 Corte com Jato de Água O corte com jatos de água é um dos processos mais versáteis da indústria e o que mais tem crescido nos últimos anos; O Jato de água com ultra pressão corta a frio sem alterar a microestrutura do material; Pode cortar chapas final até chapas com 10 polegadas de espessura; Pode cortar qualquer classe de material existente; Figura 6. Corte por jato de água em materiais espessos, corte de granito.

5 Corte com Jato de Água Pode cortar qualquer classe de material utilizado ou não abrasivo; Utiliza-se sem abrasivo quando se deseja cortar: espuma, cartão, papel, borracha, plástico, fibra de vidro, materiais de vedação, tapeçarias; Utiliza-se com abrasivo quando se deseja cortar metais como aço inoxidável, aço carbono, aço temperado, ligas de alumínio, ligas de titânio, latão, mármore, granito, vidro, cerâmica, azulejo, materiais compósitos; Materiais duros e com grandes espessuras;

6 Corte com Jato de Água O corte de jato de água pode ser movimentado por robôs e controlados por software que otimizam velocidades e padrões de corte e definem padrões de corte para todo tipo de material; O processo de corte é por erosão e a frio produzindo excelente acabamento sem afeta a microestrutura do material pela indução de calor; Permite trabalhar com várias camadas (material empilhado); Figura 7. Braço utilizado no processo de corte automatizado.

7 Corte plasma Plasma Três estados físicos da matéria: Sólido - Gelo Líquido - Água Gasoso - Vapor A diferença básica: o quanto de energia existe em cada um deles. Gelo + energia Água + energia Vapor + energia: plasma. O plasma é o próximo passo. Se separam os elétrons e o gás vira condutor. Figura 8. Plasma

8 Corte plasma O SURGIMENTO DO PROCESSO DE CORTE A ARCO PLASMA Em 1950, o processo TIG (gás inerte de tungstênio) de soldagem estava implantado como um método de alta qualidade para soldar metais nobres. Durante seu desenvolvimento descobriram que se reduzissem o diâmetro do bocal por onde saia a tocha de gás para soldagem, o arco era comprimido, aumentando a velocidade e a temperatura do gás. O gás, ionizado, ao sair pelo bocal, em vez de soldar, cortava metais. Figura 9. Etapas da formação do plasma.

9 Corte Plasma O plasma foi utilizado para o corte de materiais que não podiam ser cortados pelo processo oxicorte, como aço inoxidável, alumínio e cobre. A grande vantagem: velocidade de corte ao cortar chapas metálicas finas, quando comparado com o oxicorte. Esta característica e o fato dos equipamentos de corte plasma estarem atualmente muito mais baratos, levou o processo plasma a ser também economicamente viável para o corte dos aços carbono e baixa liga. Figura 10. Exemplos de peças cortadas por plasma via CNC.

10 Oxicorte Definição: um processo de seccionamento de metais pela combustão localizada e contínua devido à ação de um jato de O2 de elevada pureza, agindo sobre um ponto previamente aquecido por uma chama oxi-combustível. Explicação: na temperatura ambiente e na presença de O 2, o ferro se oxida lentamente. À medida que a temperatura se eleva, esta oxidação se acelera, tornando-se praticamente instantânea a 1350 C. Nesta temperatura, chamada de temperatura de oxidação viva, o calor fornecido pela reação é suficiente para liquefazer o óxido formado e realimentar a reação. O óxido no estado líquido se escoa, expulso pelo jato de O2, permitindo o contato do ferro devidamente aquecido com O2 puro, o que garante a continuidade ao processo. Figura 11. Conjunto oxicorte.

11 OXICORTE O processo baseia-se no aquecimento localizado feito com um maçarico especial de corte. Ao atingir a temperatura de oxidação viva segue-se a injeção de O2 através do orifício central do bico de corte fixado no maçarico. As condições básicas para a ocorrência do oxicorte são as seguintes: - a temperatura de início de oxidação viva deve ser inferior à temperatura de fusão do metal. - a reação deve ser suficientemente exotérmica para manter a peça na temperatura de início de oxidação viva. - os óxidos formados devem ser líquidos na temperatura de oxicorte facilitando seu escoamento para possibilitar a continuidade do processo. - o material a ser cortado deve ter baixa condutividade térmica. os óxidos formados devem ter alta fluidez. Figura 12. Conjunto de bicos de oxicorte automatizados.

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