Summary
Quando se trata de comprar uma máquina de corte para a sua empresa ou uso pessoal, pode considerar a compra de um cortador a laser, plasma, ou jacto de água. Mas determinar qual delas é adequada para si pode ser bastante confuso. Neste artigo, vou explicar tudo sobre cortadores a jacto de água, laser, e plasma para que possa facilmente decidir qual se adequa às suas necessidades.
Mas se estiver com pressa, dê uma vista de olhos à tabela abaixo que praticamente resume este artigo.
Navegação rápida
| Máquinas | Custo de aquisição | Custo operacional | Qualidade e Precisão de Corte | Velocidade de corte |
|---|---|---|---|---|
|
Jacto de água |
Caro |
Alto |
Excelente |
Muito lento |
|
Laser |
Caro |
Alto |
Excelente |
Rápido |
|
Plasma |
Barato |
Baixo |
Bom |
Muito rápido |
Como funciona o corte por jacto de água?
Um cortador de jacto de água é uma ferramenta industrial que é utilizada para cortar uma vasta gama de materiais com alta precisão. Trata-se de um processo de corte a frio que utiliza um jacto de água de alta pressão ou uma combinação de água e abrasivo (geralmente granada), que corta materiais que atravessam o seu caminho. É mais como um processo de erosão que ocorre a uma velocidade muito elevada.
Apenas a água ou a mistura de água e abrasivos com alta pressão é pulverizada sobre o material alvo através de um bocal de cerâmica. Esta pressão imensa (geralmente mais de 50.000 psi) cria um fluxo de corte fino na ponta do bico. Isto irá quebrar qualquer material que se interponha no seu caminho.
O bico mover-se-á ao longo de um caminho predeterminado que é definido através do software CNC associado.
Como é que o corte a laser funciona?
O corte a laser é um método avançado de corte de materiais. Este utiliza feixes focalizados para cortar metais.
O bocal do cortador a laser utiliza lentes curvas para criar um ponto de foco esférico de luz sobre o material. O feixe de luz derrete ou evapora o metal, deixando para trás um corte preciso com um acabamento de ponta de alta qualidade. O processo de corte é também auxiliado por gases comprimidos.
Como funciona o corte de plasma?
Os cortadores de plasma utilizam electricidade e gases comprimidos (geralmente argônio, nitrogénio, oxigénio, etc.) para cortar metais. O gás é forçado através do bocal de um maçarico a alta pressão. Ao mesmo tempo, um arco eléctrico é enviado através do bocal. Isto aquecerá o gás até ao ponto em que o gás entrará no quarto estado da matéria, conhecido como plasma.
O plasma é extremamente quente, o que derrete metais que se encontram no caminho. O metal em excesso será soprado pelo fluxo de gás plasma. O gás que deverá utilizar dependerá do tipo e da espessura do metal.
Vantagens & Desvantagens do corte por jacto de água, laser e plasma
Cada um destes cortadores tem algumas vantagens e desvantagens. Vamos dar-lhes uma vista de olhos um a um:
Vantagens & Desvantagens do corte por jacto de água:
| Vantagens | Desvantagens |
|---|---|
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Pode cortar quase tudo. |
Os materiais abrasivos são normalmente muito caros. |
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Não produz nenhuma zona afectada pelo calor (HAZ), que é perfeita para cortar materiais sensíveis ao calor. |
O processo de corte produz muito ruído se não for feito debaixo de água. |
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Não produz quaisquer fumos ou resíduos perigosos. |
Tem uma velocidade de corte lenta para a maioria dos metais. |
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Produz cortes altamente precisos. |
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Funciona perfeitamente mesmo em superfícies rugosas |
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Vantagens & Desvantagens do corte a laser:
| Vantagens | Desvantagens |
|---|---|
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Pode cortar uma variedade de não metais e metais. |
Pode criar microfracturas em alguns metais. |
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Muito eficiente do ponto de vista energético em comparação com o corte por jacto de água. |
Os gases comprimidos são caros. |
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Requer um envolvimento humano mínimo, o que minimiza a possibilidade de acidentes. |
Pode produzir fumos perigosos e tóxicos. |
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Adequado para cortar folhas finas e padrões complexos. |
As máquinas de corte a laser são significativamente dispendiosas. |
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Tem uma velocidade de corte mais rápida e é adequado para produção a granel. |
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Advantages & Disadvantages of Plasma Cutting:
| Vantagens | Desvantagens |
|---|---|
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Pode cortar uma vasta gama de metais. |
Produz grandes zonas afectadas pelo calor (HAZ). |
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Fácil de aprender e operar. |
Menos preciso em comparação com o corte por jacto de água e laser. |
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Velocidade de corte mais rápida. |
Pode produzir micro fracturas em alguns metais durante o processo. |
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Grande qualidade de buraco. |
Produz fumos tóxicos. |
Jacto de água vs Laser vs Corte por Plasma (Custo de aquisição e custo de funcionamento/operacional)
O custo de aquisição inicial dos cortadores de plasma é o mais baixo em comparação com os cortadores a jacto de água e a laser. O custo de um cortador de plasma pode variar de 15.000 USD a 300.000 USD. No entanto, a maioria das cortadoras de plasma custa menos de 100.000 USD. Para um cortador de jacto de água, o preço situa-se entre 100.000 USD a 350.000 USD.
Quanto aos cortadores a laser, são os mais caros de entre o grupo. O custo de um novo cortador a laser começa nos 350.000 USD e pode ir até um milhão de USD, dependendo das características da máquina.
Para além do custo de aquisição, as cortadoras de plasma são também mais baratas quando se trata de custos operacionais. Custam aproximadamente 15 USD/hora, enquanto as cortadoras a jacto de água custam 20 USD/hora e as cortadoras a laser custam cerca de 30 USD/hora.
Jacto de água vs Laser vs Corte por Plasma Qualidade & Precisão
Quando se trata da qualidade da borda do corte, o jacto de água é sem dúvida o vencedor. Pode obter o corte de maior qualidade a partir do jacto de água. O cortador a laser é o segundo melhor. Isto porque, embora proporcione um corte muito quadrado, gera alguns salpicos de furo e deixa algumas escórias enquanto corta peças metálicas espessas.
O cortador a plasma tem a pior qualidade de corte entre eles.
A precisão é uma medida do tamanho da peça resultante, em comparação com o tamanho programado no software do CNC. O jacto de água também detém o ponto mais alto quando se trata de precisão. A fresa a laser ocupa o segundo lugar, pois gera alguma distorção térmica durante o processo, especialmente no caso de peças de metal espesso.
O cortador de plasma volta a ser o último suporte do local porque gera uma elevada distorção térmica. Mas esta distorção pode ser grandemente reduzida através do corte debaixo de água.
Jacto de água vs Corte a Laser vs Corte a Plasma - O que pode cortar?
Da madeira ao aço endurecido ou titânio, os cortadores a jacto de água podem cortar quase tudo. Não está limitado pela espessura do material ou pela planicidade da superfície do material. O cortador de jacto de água utiliza apenas o fluxo fino de água de alta pressão para cortar materiais macios como a borracha ou a madeira.
Os abrasivos são adicionados ao jacto de água de alta pressão para lidar com metais resistentes como o alumínio ou o aço.
Os cortadores a laser podem também cortar uma grande variedade de materiais como plástico, vidro, madeira, borracha, cerâmica, e a maioria dos tipos de metais. Também é bom para cortar padrões complexos em folhas, caixas, ou secções de tubos.
Os cortadores de plasma são menos versáteis em comparação com os cortadores a jacto de água e a laser. Não se pode cortar madeira e qualquer outro material que seja sensível ao calor usando isto. Só se pode cortar aço macio, aço inoxidável, alumínio, cobre, latão e aço carbono. No entanto, cortar qualquer coisa com mais de 1 polegada de espessura utilizando cortadores de plasma pode ser um pouco complicado.
Jacto de água vs Laser vs Velocidade de Corte por Plasma (Velocidade de Operação)
A velocidade de operação pode variar dependendo de quantas ferramentas de corte tem na sua máquina. Por exemplo, se tiver 3 cabeças de corte de jacto de água na sua máquina, aumentará significativamente a velocidade de corte. No entanto, para efeitos de avaliação, compararei apenas a velocidade de corte das máquinas mais pequenas que têm apenas uma ferramenta de corte.
Quando se trata de velocidade de corte, as máquinas de corte a jacto de água e a laser ficam muito atrás das máquinas de corte a plasma. As fresas de plasma podem cortar a maioria dos metais a uma velocidade sem precedentes que varia de 60 a 200 polegadas por minuto. Um laser pode cortar de 20 a 70 polegadas por minuto e um jacto de água pode cortar com uma velocidade de 1 a 15 polegadas por minuto, dependendo da espessura e do tipo de material.
Jacto de água vs Laser vs Plasma - Usos comuns
Os jactos de água podem cortar quase tudo. Mas este tipo de cortador é principalmente utilizado para cortar materiais sensíveis ao calor como plástico ou alumínio e quando a precisão é da maior importância.
Os cortadores a laser podem cortar metais e não metálicos. Mas o uso mais comum deste tipo de cortadores é gravar padrões ou números de série na superfície do material. Quanto aos cortadores de plasma, eles têm a qualidade de corte mais baixa. Este cortador é principalmente utilizado em indústrias de sucata e salvamento, oficinas de reparação e restauração automóvel, oficinas de fabrico de metais, e construções industriais.
Jacto de água vs Laser vs Plasma - Espessura máxima de corte
Quando se trata da espessura máxima de corte, o jacto de água vence por muito os cortadores de plasma e laser. Os cortadores a jacto de água podem cortar até 12 polegadas de materiais espessos. Os cortadores de plasma vêm em segundo lugar com a capacidade de cortar até 6 polegadas de espessura de chapas de aço macio ou aço inoxidável.
Quanto aos cortadores a laser, a sua espessura máxima de corte é de até ¾ polegadas para aço carbono, ⅝ polegadas para aço inoxidável, e ⅛ polegadas para chapas de alumínio. Uma coisa a lembrar aqui é que a espessura máxima de corte destes cortadores varia dependendo do material que se está a cortar.
Jacto de água vs Laser vs Plasma - Produção de resíduos
Quando a produção de resíduos é uma questão de preocupação entre estes três, os cortadores a laser saem por cima. Produzem uma quantidade muito pequena de resíduos sob a forma de pó. Podem ser facilmente limpos após o processo de corte estar terminado. No entanto, tanto os cortadores de jacto de água como os de plasma produzem uma enorme quantidade de resíduos, em comparação com os cortadores a laser.
A confusão que os jactos de água deixam para trás exige um trabalho de limpeza considerável. E será necessário tomar medidas adicionais para eliminar os resíduos abrasivos produzidos durante o processo de corte. Quanto aos cortadores de plasma, produzirão muitos resíduos sob a forma de escória e escória e exigirão uma limpeza pós-corte extensa.
Jacto de água vs Laser vs Plasma - Requisitos de Acabamento Secundário
Os jactos de água proporcionam arestas cortadas muito lisas e precisas com um aspecto mais arenoso e sem qualquer tipo de arestas queimadas ou escória. Como resultado, os cortes a jacto de água são considerados um corte de acabamento e não requerem acabamento secundário. O corte a laser também não requer acabamento secundário na maioria dos casos.
Por outro lado, os cortadores a plasma geralmente requerem operações de acabamento secundário. Este tipo de fresa utiliza alta temperatura para cortar materiais. Embora o fluxo de gases ionizados sopre para longe dos materiais em excesso da aresta cortada, alguns ficam para trás.
Como resultado, a aresta cortada parece um pouco áspera. Para obter uma aresta limpa e lisa, será necessário realizar operações de acabamento secundário neste caso.
Questões comuns causadas por cada método de corte
Quando se trata de cortadores de jacto de água, eles criam muito ruído durante o procedimento de corte que pode danificar a sua audição. Assim, o uso de protecção auditiva é uma obrigação durante todo o tempo de funcionamento de um jacto de água. Além disso, não existem problemas conhecidos com o corte por jacto de água.
Os cortadores a laser deixam algumas marcas de queimaduras na extremidade cortada e podem produzir fumos tóxicos durante o processo de corte. Quando se trata de cortadores de plasma, estes deixarão uma grande zona afectada pelo calor (HAZ) e produzirão escória e escória na aresta cortada. Este tipo de cortador também produz poeiras e fumos de partículas finas que são perigosos para a saúde humana se não forem controlados.
Conclusão
Quando se trata de determinar o melhor entre os cortadores de jacto de água, laser, e plasma, não há vencedor claro. Há apenas demasiadas variáveis envolvidas que terá de considerar antes de escolher uma. E este artigo dá-lhe uma rápida visão geral da comparação relativa entre estes cortadores para que possa tomar a decisão por si próprio. No entanto, o resultado dependerá unicamente das suas prioridades.
