Corte por Jacto de Água - Processos e Vantagens

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Questions and Answers

O que tornou possível o corte de materiais mais densos utilizando o processo de jacto de água?

  • A redução da pressão aplicada
  • A utilização de calor intenso
  • A adição de abrasivos ao jacto (correct)
  • O aumento da velocidade do jacto

Qual é uma das vantagens do corte por jacto de água em comparação a processos mecânicos?

  • Corte fósforo
  • Menor custo de operação
  • Corte a quente
  • Corte mais eficiente de materiais densos (correct)

Em que período do século XX surgiu o processo de corte por jacto de água?

  • No meio do século XX (correct)
  • No final do século XX
  • Em 1980
  • No início do século XX

O que é necessário para realizar o corte por jacto de água de forma eficaz?

<p>Altas pressões de água (D)</p> Signup and view all the answers

Qual a principal característica do corte por jacto de água que o diferencia de outros processos de corte mecânico?

<p>Presença de um agente abrasivo (B)</p> Signup and view all the answers

Qual material pode ser considerado adequado para corte por jacto de água com abrasivos?

<p>Metais densos (A)</p> Signup and view all the answers

A eficiência do corte por jacto de água aumenta principalmente devido a:

<p>Alta pressão e abrasivos (A)</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal limitação do corte por jacto de água, em relação a sua aplicação?

<p>Limite de espessura de corte (B)</p> Signup and view all the answers

Qual material tem a maior durabilidade como orifício em um cutter de jacto de água?

<p>Diamante (A)</p> Signup and view all the answers

Qual é a velocidade típica do jacto de água em um cutter de jacto de água?

<p>900 m/s (C)</p> Signup and view all the answers

Qual dos seguintes materiais não é adequado para uso em puro jacto de água?

<p>Rubi (C)</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal função da adição de abrasivos no processo de corte por jacto de água?

<p>Aumentar a eficiência de corte (B)</p> Signup and view all the answers

O que causa a redução de pressão (vácuo) na câmara de mistura de um cutter de jacto de água?

<p>A alta velocidade do jacto (B)</p> Signup and view all the answers

Qual das seguintes afirmações sobre a safira como material de orifício é verdadeira?

<p>Possui 50% do tempo de vida quando utilizada com abrasivo. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual é a função do tubo de mistura em um cutter de jacto de água?

<p>Misturar o abrasivo com o jacto de água (B)</p> Signup and view all the answers

Qual a pressão típica de água admitida em um cutter de jacto de água?

<p>400 MPa (C)</p> Signup and view all the answers

Qual é o material que tem um tempo de vida de 4 a 6 horas e atualmente já não é utilizado?

<p>Carboneto Tungsténio (C)</p> Signup and view all the answers

Qual material é utilizado para desbastes ou ensaios e possui um tempo de vida de 35 a 60 horas?

<p>Compósito 'low cost' (C)</p> Signup and view all the answers

O que deve ser feito com a água utilizada no corte por jacto de água antes de ser aplicada?

<p>Tratar para retirar partículas em suspensão e ajustar parâmetros. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual é a particularidade do compósito 'premium' utilizado no corte por jacto de água?

<p>É apropriado para trabalhos de precisão e uso diário. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual componente do equipamento de corte por jacto de água precisa de proteção para maior durabilidade?

<p>Proteção do bico (A)</p> Signup and view all the answers

Qual é o efeito da qualidade da água no sistema de corte por jacto de água?

<p>Afeta o funcionamento e a vida dos componentes. (C)</p> Signup and view all the answers

Que tipo de aditivos podem ser adicionados à água para melhorar a coerência do jacto?

<p>Álcool, glicerol e óleos. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual é a função do jacto de água no corte por jacto de água?

<p>Transportar o abrasivo para o material a ser cortado. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual é a faixa típica de pressão utilizada no corte por jacto de água?

<p>21000 a 90000 PSI (A)</p> Signup and view all the answers

Qual é o mecanismo pelo qual o corte por jacto de água provoca a erosão do material?

<p>Por um jacto de água a elevada velocidade (C)</p> Signup and view all the answers

Qual das seguintes opções descreve um processo de corte sem aditivos?

<p>Corte de materiais não metálicos e macios (B)</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal diferença entre o corte por jacto de água com aditivos e sem aditivos?

<p>A dureza e densidade do material que pode ser cortado (C)</p> Signup and view all the answers

O que caracteriza os jactos de água utilizados no corte por jacto de água?

<p>Diâmetro reduzido e alta velocidade (D)</p> Signup and view all the answers

Quais são as tensões geradas durante o processo de corte por jacto de água?

<p>Tensões residuais mecânicas (B)</p> Signup and view all the answers

Qual é a vantagem do corte por jacto de água em relação a outros métodos de corte?

<p>Possibilita cortes em geometrias complexas (A)</p> Signup and view all the answers

O que ocorre ao jacto de água quando partículas abrasivas são adicionadas?

<p>O corte é efetuado pelas partículas abrasivas (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Corte por Jato de Água

Processo de corte que utiliza um jacto de água pressurizada a alta velocidade (< 6000 bar) para erodir o material.

Mecanismo de Corte

O corte por jato de água é feito por um processo de erosão, onde a água de alta velocidade impacta o material, removendo pequenas partículas e criando um corte.

Corte Sem Aditivos

Uma das variantes do processo de corte por jato de água, onde apenas o jato de água é utilizado.

Corte com Aditivos

Uma das variantes do processo de corte por jato de água, onde um aditivo abrasivo é misturado com o jato de água, aumentando a capacidade de corte.

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Pressão da Água

A pressão da água no processo de corte por jato de água pode variar entre 1500 e 6000 bar.

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Velocidade do Jato

O jato de água no processo de corte por jato de água pode atingir velocidades acima de Mach 3, o que significa que é três vezes mais rápido que a velocidade do som.

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Tensões Residuais

Devido ao processo de erosão, o corte por jato de água gera tensões residuais mecânicas no material.

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Corte Sem Calor

O corte por jato de água não utiliza calor, o que significa que não há zona afetada pelo calor (ZAC) no material.

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O que é o corte por jacto de água?

O corte por jacto de água é um processo que utiliza um jacto de água de alta pressão para cortar materiais.

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Quando foi inventado o corte por jacto de água?

O corte por jacto de água surgiu a meio do século XX, quando a tecnologia permitiu alcançar pressões ultra elevadas.

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Como o corte por jacto de água corta materiais densos?

Para cortar materiais mais densos e duros, são adicionados abrasivos ao jacto de água.

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Em que materiais o corte por jacto de água é mais eficiente?

O corte por jacto de água é uma técnica eficiente para materiais muito densos.

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Que tipo de corte o corte por jacto de água substitui?

O corte por jacto de água é uma alternativa a métodos de corte mecânicos.

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Que tipos de materiais podem ser cortados com jacto de água?

O corte por jacto de água pode ser usado para cortar diferentes tipos de materiais, incluindo metais, plásticos, cerâmica e vidro.

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Qual é uma das vantagens do corte por jacto de água?

Uma das vantagens do corte por jacto de água é que ele não gera calor, evitando assim deformar o material que está a ser cortado.

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Em quais indústrias o corte por jacto de água é usado?

O corte por jacto de água é usado em indústrias como a aeronáutica, a automotiva e a metalúrgica.

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Cabeça de Corte

A cabeça de corte é a parte fundamental do equipamento de corte por jacto de água, onde o jacto de água é formado e direcionado para o material a cortar.

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Orifício

O orifício é a abertura na cabeça de corte por onde passa o jacto de água.

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Material do Orifício

O orifício é geralmente feito de materiais duros e resistentes, como safira, rubi ou diamante, para resistir à erosão e ao desgaste causados pela alta pressão do jacto de água e pelo atrito com os abrasivos.

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Redução de Secção de Passagem da Água

O jacto de água é acelerado ao passar por uma área de secção reduzida na cabeça de corte.

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Efeito Venturi

O efeito Venturi refere-se à redução de pressão que ocorre quando um fluido (como a água) passa por uma área de secção reduzida, aumentando a sua velocidade.

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Mistura de Abrasivos

O vácuo criado pelo efeito Venturi é usado para sugar os abrasivos do sistema de alimentação e misturá-los com o jacto de água.

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Utilização de Abrasivos

O uso de abrasivos no jacto de água aumenta a capacidade de corte, permitindo cortar materiais mais duros e complexos.

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Cabeça de Corte (Nozzle)

Um componente essencial do sistema de corte por jato de água, responsável por conduzir e moldar o jacto de água que corta o material, e que pode ser feito de diferentes materiais como carboneto de tungsténio, compósito “low cost” e compósito “premium”. Cada tipo de material tem uma vida útil diferente e características de desempenho distintas.

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Qualidade da Água

A água utilizada no processo de corte deve ser filtrada para remover partículas em suspensão e ter um pH, sólidos dissolvidos, matéria orgânica e temperatura específicos. Aditivos podem ser adicionados para otimizar o jacto de água. A qualidade da água influencia a performance do sistema e a vida útil dos componentes.

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Processo de Corte

O processo de corte consiste em direcionar o jacto de água com abrasivo através da cabeça de corte para cortar o material. A trajetória do jacto define a forma da peça a ser fabricada.

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Vida Útil da Cabeça de Corte

O tempo de vida útil de uma cabeça de corte varia de acordo com o material de fabricação e a aplicação. As cabeças de corte de carboneto de tungsténio têm a menor vida útil e são usadas para desbastes e ensaios, enquanto as cabeças de corte de compósito “premium” têm a vida útil mais longa e são utilizadas para trabalhos de precisão e uso frequente.

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Corte por Jacto de Água (CJA)

O corte por jacto de água, também conhecido como CJA, é um método de corte que utiliza um jacto de água de alta pressão misturado com abrasivo para cortar diferentes tipos de materiais. Utilizado em diversas indústrias como a metalomecânica, aeroespacial, automóvel, etc.

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Abrasão

Abrasão é um material granular que é adicionado ao jacto de água para aumentar a força de corte, permitindo o corte de materiais mais resistentes. O abrasivo mais comum é o óxido de alumínio (Al2O3).

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Pressão e Velocidade do Jacto

O jacto de água é direcionado a uma determinada velocidade e pressão, influenciando a precisão e a qualidade do corte. A pressão do jacto é medida em bares e a velocidade é medida em metros por segundo.

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Componentes do Sistema de Corte por Jacto de Água

O sistema de corte por jacto de água é composto por diversos componentes: um tanque de água, uma bomba de alta pressão, uma cabeça de corte, uma mesa de trabalho e um sistema de controlo. Esses componentes trabalham em conjunto para realizar o corte preciso e eficiente.

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Study Notes

Apresentação de Tecnologia Mecânica I - Corte por Jacto de Água

  • O corte por jacto de água surgiu em meados do século XX
  • Esse processo utiliza altas pressões de água para cortar materiais densos e duros
  • Os abrasivos adicionados ao jacto aprimoram a eficiência em comparação com outros processos de corte mecânico
  • O corte por jacto de água não utiliza calor para cortar materiais

Exemplos de peças cortadas por jacto de água

  • Mostraram-se imagens de várias peças cortadas por jacto de água, incluindo letras, metais, madeira, etc.

Mecanismos de Corte

  • A tecnologia utiliza jatos de água de alta velocidade como ferramenta de corte
  • Podendo ou não utilizar abrasivos
  • Promovendo a erosão da peça seguindo a trajetória programada

Cabeça de corte "Nozzle"

  • Detalhes da estrutura da cabeça de corte: tubos, orifícios, entradas para abrasivos, proteções e material a cortar.
  • Os materiais usados na cabeça de corte podem ter diferentes tempos de vida, dependendo da composição e aplicação.
  • Materiais como safira e rubi são exemplos de materiais usados em componentes da cabeça de corte que são utilizados para operações de corte mais suaves e eficientes

Equipamento CJA

  • Componentes do sistema, incluindo bomba hidráulica, intensificador, acionamento hidráulico, válvulas de controle e misturadores de abrasivos
  • Materiais usados nos orifícios de corte e seus desgastes
  • A água tratada e filtrada com padrões específicos é utilizada no equipamento de corte por jacto de água

Parâmetros Operativos

  • Pressão da água (1500 a 6000 bar)
  • Orificio (0,1 a 0,6 mm)
  • Débito de água (1 a 6 l/min)
  • Débito de abrasivo(0,1 a 1 kg/min)
  • Velocidade de corte (100 mm/min a 5 m/min)
  • Número de passagens

Vantagens

  • A vasta gama de materiais (metálicos, cerâmicos, orgânicos) que podem ser cortados
  • Boa qualidade superficial (Ra ~ 1 a 5 µm)
  • Largurar de corte pequena
  • Não há tensões residuais de origem térmica
  • Não necessita de troca de ferramenta
  • Não necessita de lubrificantes (ecológico)
  • Não liberta gases / resíduos tóxicos

Desvantagens

  • Tempo de execução de cortes
  • Falha do orifício (perda de tempo e produtividade)
  • Investimento inicial elevado
  • Espessuras elevadas (cortes pouco precisos)
  • Materiais muito duros (corte lento)

Exercícios

  • Questões e problemas propostos para a compreensão e aplicação dos conceitos e parâmetros do corte por jacto de água

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