Óxi-Corte
Óxi-Corte

Pode-se definir o oxicorte como “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”.

É um corte realizado por reação química envolvendo aquecimento através da chama, reações exotérmicas, seguidas de oxidação do metal e posterior expulsão através do jato de O2.

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.

O ferro em seu estado metálico é instável, tendendo a se reduzir para o estado de óxido.
No processo de corte esta reação é acelerada, havendo um considerável ganho exotérmico.
No processo, a chama oxi-combustível tem a função de aquecimento do metal. Regula-se a chama no maçarico, inicia-se o aquecimento da região a ser cortada por uma borda ou faz-se uma perfuração na chapa. Quando o material em volta deste ponto inicial estiver na temperatura adequada, abre-se a válvula do O2 de corte e inicia-se o deslocamento do maçarico, o que inicia o processo.

Em comparação com outros processos de corte, o oxicorte tem particular preferência, devido a ser o processo mais barato de implementar, requerindo equipamentos mais simples, maior facilidade de treinamento do operador e, em faixas de espessuras maioresque 30 mm, ser o processo que propicia o menor custo por metro cortado.

Gases utilizados no processo
Para a obtenção da chama oxi-combustível, são necessários pelo menos 2 gases, sendo um deles o oxidante (O2) e o outro o combustível, podendo este ser puro ou mistura com mais de um gás combustível.

Oxigênio (O2)
O O2 por si só não é inflamável porém sustenta a combustão, reagindo violentamente com materiais combustíveis, podendo causar fogo ou explosões. No processo oxicorte o O2 faz as funções de oxidação e expulsão dos óxidos fundidos.

Gases combustíveis para a chama de pré-aquecimento
São vários os gases combustíveis que podem ser utilizados para ignição e manutenção da chama de aquecimento. Entre estes podemos citar: acetileno, propano, propileno, hidrogênio, GLP e até mesmo mistura destes.

A natureza do gás combustível influi na temperatura da chama, no consumo de O2 e conseqüentemente no custo final do processo.

No Brasil é mais usual a utilização dos gases acetileno ou GLP, na Globsteel, o gás empregado é o GLP.

GLP (C3H8 + C4H10)
O Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) no Brasil tem como composição quase que totalmente uma mistura de 2 gases: propano e butano que são hidrocarbonetos saturados. O GLP é incolor e inodoro quando em concentrações abaixo de 2% no ar. Leva também em sua composição, aditivos que possibilitam detectar olfativamente sua presença na atmosfera.

É um gás 1.6 vezes mais pesado que o ar, sendo utilizado como combustível para queima em fornos industriais, aquecimento e oxicorte.

A preferência por equipamento alimentado por este gás se deu, no caso da Globsteel, pelos seguintes fatores:
- Faixas de espessura a serem cortadas.
- Tempo requerido no pré-aquecimento para o inicio da operação.
- Quantidade de inícios de corte na borda ou perfurações no meio necessárias na operação.
- Custo e forma de fornecimento do gás combustível (cilindros, tanques ou tubulação).
- Custo do O2 requerido para a combustão completa.
- Segurança no transporte e utilização do produto.

A mistura dos gases em um maçarico pode ser feita também de diferentes formas. Estes podem ser misturados apenas no bico de corte ou no maçarico propriamente dito e neste ainda podem ser por injeção de O2 ou câmara de mistura que propiciam as denominações de maçaricos injetores e maçaricos misturadores respectivamente.

Os bicos de corte são montados na cabeça do maçarico de modo a conservar separadas as misturas dos gases de pré-aquecimento do O2 de corte, servindo também para direcionar os mesmos para a superfície a ser cortada por meio dos orifícios do seu interior.

A principal e mais importante dimensão do bico de corte é o diâmetro interno do canal do O2 de corte. Por este orifício se equilibra a pressão e a vazão de O2 adequadas para a espessura a cortar.
Os bicos de corte são disponíveis em uma ampla variedade de tipos e tamanhos. A escolha do bico deve levar em consideração os seguintes tópicos:
- Material a ser cortado
- Espessura
- Gás combustível utilizado

Cada fabricante de equipamentos possui características e especificações técnicas próprias para seus bicos o que influencia o resultado do corte nos aspectos de qualidade, velocidade de corte, consumo de gases e em conseqüência o custo total da operação de corte.

É importante destacar que o bico talvez seja o componente de menor custo em um sistema automatizado de corte, porém quando em más condições é o que tem maior potencial para aumentar bruscamente o custo final da operação.

Comparação com outros processos
Em relação a outros processos de corte, o oxicorte apresenta as seguintes vantagens e desvantagens:

Vantagens
a) Disponibilidade: Diversos podem ser os gases combustíveis e o O2 por sua vez é encontrado em toda a atmosfera. Além disto o processo não necessita eletricidade.
b) Pequeno investimento inicial: Os materiais necessários como maçaricos, reguladores e mangueiras são relativamente baratos se comparados a outros processos de corte tais como plasma ou Laser.
c) Facilidade operacional: O processo é de fácil aprendizagem e não possui muitas variáveis, sendo assim de fácil operação.

Desvantagens
a) Restrições: Em função das condições necessárias para corte anteriormente descritas, a diversos metais usados industrialmente tais como aço inoxidável, níquel, alumínio, cobre e suas ligas, não podem ser cortados por este processo.
b) Portabilidade: Os materiais periféricos como cilindros de gás, são pesados e de difícil manuseio, o que dificulta o acesso a lugares altos ou postos de trabalho que se encontrem afastados dos cilindros. Uma solução encontrada para sanar esta limitação é o transporte de todo o conjunto, fato este expõe a riscos adicionais como queda dos cilindros ou danificação das mangueiras condutoras de gases.
c) Segurança: A constante manipulação de cilindros de O2 que, além de ser um gás comburente está sob alta pressão, requer a utilização de ferramental e procedimentos adequados para se evitar vazamentos e explosões. As mangueiras e válvulas (reguladoras e anti-retrocesso) devem ser constantemente inspecionadas em sua funcionalidade e estanqueidade.

Máquinas de corte
As máquinas de corte são equipamentos eletromecânicos cuja principal função é a de 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 micro processadores 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.

As principais características técnicas a serem observadas em uma máquina de corte são:
- Capacidade de corte
- Ângulo de inclinação do maçarico
- Velocidade de corte
- Quantidade de maçaricos suportada
- Área útil de corte (para máquinas estacionárias)
- Estabilidade do conjunto
- Quantidade de mesas para processamento de chapas

Máquina de corte CNC
São os equipamentos de corte com maiores recursos. Podem ser acoplados diversos maçaricos, porém, neste tipo os controles de velocidade e trajetória de deslocamento são feitos através de microprocessadores, possibilitando a utilização deste sistema integrado a sistemas computadorizados controlados por CAD.

São equipamentos utilizados em indústrias de médio e grande porte, na produção de peças médias e grandes.

Na Globsteel o equipamento CNC é utilizado para corte de chapas de ligação ou base com espessura superiror a #1/2” e blanks para composição de perfis soldados.
O equipamento utilizado é uma PROCUT 2500, White Martins, é uma máquina CNC para corte de chapas de aço-carbono que usa a combinação de oxigênio e GLP para execuação de cortes de alta precisão.

Construída em forma de pórtico estrutural de dupla motorização, possui rigidez e ótima performance dinâmica do conjunto.

De um modo geral o equipamento consiste numa máquina de corte e acionamento coordenado (x, y) controlado por comando numérico. A ela estão acrescentados acessórios de corte e marcação, que comandados pelo CNC deslocam-se gerando formas pré-programadas.

O CNC cuida do processamento das informações, dados, entradas e saídas do sistema.

No CNC são inseridos além do programa, todas as informações necessárias a ativação dos programas de corte. Estas inserções podem ser feitas diretamente no comando da máquina ou através de comunicação com uma unidade remota.

O equipamento é dimensionado para cortes oxi-combustíveis de até 100 mm de espessura com até 3 maçaricos, durante o processo de corte a velocidade de desolcoamento é de até 5 m/min.

Os deslocamentos longitudinais se realizam através de sistema pinhão/cremalheira e engrenagem flutuante por ação de molas e transversais por sistema análogo impulsionado por carro motorizado.

Pode ser equipada com sensor de colisão - que atenua as chances de danos durante colisão da tocha com qualquer obstáculo - e também com acendimento automático, permitindo automação total do processo de corte oxicombustível.

Outro opcional que melhora significativamente o desempenho do equipamento é a utilização de um software de programação gráfica (Nesting), As peças podem ser desenhadas no próprio software ou serem importadas de outros CAD que apresentem extensão de arquivo .dxf ou .dwg. O software se encarrega de executar os arranjos de peças no modo Automático ou Manual, criando inclusive bibilioteca de chapas pré-utilizadas.


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