Robô de corte por jato de água e suas aplicações

Muitas empresas já estão a tirar partido das vantagens das máquinas de corte por jato de água (WCM), uma vez que estas constituem uma adição valiosa à gama de materiais que as empresas podem manusear, abrindo novas oportunidades e mercados. As robô de corte por jato de água permite que as coisas sejam feitas de uma forma segura e mais económica.

De seguida, vamos analisar a utilização do robô de corte por jato de água e como podem ajudar a realizar as tarefas de corte com êxito e eficiência.

Dimensão do mercado dos robôs de corte por jato de água

Prevê-se que o mercado global de máquinas de corte por jato de água cresça nos próximos anos. Este facto deve-se à crescente procura de tecnologias mais ecológicas como motor do crescimento desta tecnologia. Regulamentos mais rigorosos sobre a utilização de fluidos químicos tornam o corte por jato de água atrativo.

Vantagens dos robôs de corte por jato de água

A robô de corte por jato de água corta peças complexas, como uma folha de alumínio com 2,5 cm de espessura. As máquinas de corte por jato de água tendem a ser as mais versáteis de todas as máquinas de corte, porque podem trabalhar com quase todos os materiais, desde duros a macios, em qualquer forma e tamanho.

• Diversidade de materiais

  Ao contrário de outros métodos de corte de material, o corte por jato de água é um processo de corte a frio, ou seja, não envolve calor, pelo que a deformação do material é mínima, uma vez que não existe uma zona afetada pelo calor.

  Muitos tipos de materiais são susceptíveis a alterações de temperatura, como os plásticos e a borracha que derretem e mudam de forma com o calor excessivo, ou os tapetes e têxteis que são inflamáveis. Além disso, muitos materiais libertam fumos nocivos quando aquecidos.

  A robô de corte por jato de água oferece uma opção atractiva se for necessário cortar alimentos, uma vez que não é necessário limpar a lâmina e o jato de água é higiénico.

  A cerâmica é muito difícil de cortar devido à sua elevada dureza. São necessárias lâminas especiais e dispendiosas, que devem ser substituídas periodicamente. A adição de um abrasivo ao jato de água permite robô de corte por jato de água manuseamento da cerâmica a um preço económico.

  O aço, o titânio, o aço para ferramentas endurecido e outros metais cortam bem com o corte por jato de água. Uma vez que o corte por jato de água não aumenta a temperatura do material, as tensões internas são evitadas e a integridade estrutural do material é preservada.

  Do mesmo modo, o corte de vidro é difícil com os métodos convencionais, porque se parte e estilhaça facilmente. O corte por jato de água lida muito bem com o vidro e é normalmente utilizado para este fim. Além disso, o robô de corte por jato de água é utilizado para e com a adição de abrasivos, podem ser efectuados cortes precisos em quase todos os tipos de pedra.

  O corte de madeira com lâminas pode gerar uma aresta irregular e partículas de pó no ar que são evitadas com o robô de corte por jato de água. Alguns fabricantes receiam danificar a madeira devido à absorção de água, no entanto, o corte por jato de água é eficaz sem causar qualquer dano devido à absorção de água, porque o jato de água é altamente pressurizado e move-se a uma velocidade elevada. Para além disso, os cortes são limpos e quase não ocorrem rasgões.

• Redução das operações secundárias

  Outros métodos de perfuração ou corte deixam frequentemente rebarbas. Estas arestas dentadas têm de ser rectificadas ou lixadas, o que requer tempo adicional de processamento secundário. O corte por jato de água quase não deixa arestas dentadas porque é um corte limpo. Os processos secundários, como a retificação e a rebarbação, são eliminados ou minimizados com o corte por jato de água. robô de corte por jato de água. O resultado é uma operação mais produtiva para uma empresa de fabrico.

• Mais seguro e mais amigo do ambiente

  Com a maioria dos outros tipos de corte, o utilizador enfrenta problemas de segurança e ambientais. As máquinas CNC emitem partículas metálicas, as lâminas de serra criam pó e partículas e o corte a laser pode produzir fumos devido ao calor.

  O robô de corte por jato de água é amigo do ambiente porque utiliza um processo de corte a frio. A água utilizada no processo de corte é reciclada, pelo que a quantidade de água utilizada é mínima.

• Profundidade de corte

  Uma máquina de corte por jato de água pode cortar material relativamente espesso, muito mais espesso do que a maioria das máquinas de corte a laser. A espessura exacta varia consoante o material e a configuração. Estão disponíveis tabelas para fornecer ao utilizador informações detalhadas sobre as espessuras possíveis.

  Alguns fabricantes anunciam que podem cortar materiais com um WCM até 60 cm de espessura. Um cortador de jato de água pode mesmo cortar chapas de aço com 25 cm de espessura utilizando abrasivos.

• Geometria pormenorizada da peça

  O robô de corte por jato de água permite ao utilizador criar peças altamente detalhadas e complexas. Como não existem zonas afectadas pelo calor, não são aplicadas tensões mecânicas à estrutura interna do material, permitindo a obtenção de detalhes finos.

• Facilidade de configuração

  Em geral, o robô de corte por jato de água não necessita de ferramentas diferentes como as máquinas CNC. Isto elimina o tempo gasto na troca de ferramentas. Para além disso, a força de aperto no material de trabalho de uma fresadora com comando manual é menor do que a necessária para as fresadoras CNC.

• Custo

  Um cortador a laser de dióxido de carbono pode ser 30% mais barato e um cortador de jato de água pode custar metade do custo de uma instalação de laser de fibra.

Por conseguinte, um robô de corte por jato de água pode ser uma alternativa atractiva às máquinas de corte a laser mais dispendiosas. Além disso, é provável que os custos de eletricidade sejam mais baixos com uma máquina de corte por jato de água do que com uma configuração de corte a laser.

Existem outras vantagens relacionadas com a utilização da robótica. Convidamo-lo a descobrir mais pormenores sobre a robôs industriais colaborativos: 4 vantagens principais.

Desvantagens dos robôs de corte por jato de água

Embora as vantagens das máquinas de corte por jato de água sejam muitas, existem algumas desvantagens.

• Exatidão

  A precisão de um jato de água não pode competir com a de uma fresadora CNC ou de uma instalação de corte a laser. Uma fresadora CNC pode ter uma precisão de 0,01 mm, enquanto um jato de água pode atingir uma tolerância de cerca de 0,2 mm. É possível ser ainda mais preciso com uma máquina de corte a laser do que com uma máquina CNC.

  Por conseguinte, se for necessária uma elevada precisão para uma aplicação, é preferível utilizar uma máquina CNC ou uma configuração de corte a laser. No entanto, para uma grande variedade de aplicações, a precisão da máquina de corte por jato de água é adequada.

• Velocidade

  Ao cortar uma folha de material relativamente fina, um cortador a laser será mais rápido do que uma máquina de corte por jato de água.

  Por outro lado, dado que a robô de corte por jato de água pode cortar mais profundamente do que o laser, este défice de velocidade pode muitas vezes ser compensado pelo empilhamento de folhas de material umas sobre as outras. Neste caso, várias folhas são cortadas ao mesmo tempo. Outra abordagem para reduzir a diferença de velocidade consiste em utilizar vários bocais em simultâneo. Isto pode ser muito eficaz para cortar peças de chapa.

• Custo dos bicos

  Uma das desvantagens das máquinas de corte por jato de água é o facto de o bocal de água de alta pressão se desgastar relativamente depressa e ter de ser substituído. Os bicos desgastam-se mais rapidamente quando são adicionados abrasivos ao jato de água.

Utilização de robôs de corte por jato de água

Uma vez que a maioria das aplicações do cortador de jato de água são para cortar material em folha, um mecanismo do tipo XYZ de 3 eixos é o tipo de configuração mais comum.

No entanto, é possível utilizar braços robóticos com mais graus de liberdade para cortar objectos mais complexos. Um exemplo é o corte de interiores de automóveis, em que um braço robótico articulado permite que o cortador de jato de água siga os contornos do interior do automóvel para cortar o material com a forma desejada.

Automatização de outras partes do fluxo de trabalho: entrada e saída

Para além dos diferentes tipos de robôs que podem manusear o bocal de corte por jato de água, outros aspectos do fluxo de trabalho podem ser automatizados. Os robots que levantam e posicionam as folhas de material no local para o corte são bastante úteis e automatizam ainda mais o processo. Uma vez terminado o corte, pode ser utilizado outro braço robótico para retirar as peças acabadas, empilhá-las ou colocá-las numa correia transportadora. O braço robótico de saída também pode passar as peças acabadas para um robô móvel autónomo (AMR) para serem transportadas para outra parte da fábrica.

Aplicações e indústrias típicas que beneficiam dos robôs de corte por jato de água

Qualquer corte ou perfuração que seja efectuado em folhas de material é uma aplicação potencial para as máquinas de corte por jato de água.

Os sectores automóvel e do fabrico de metais são as duas maiores indústrias que utilizam o robôs de corte por jato de água. A eletrónica vem em terceiro lugar, seguida da indústria aeroespacial. Muitos outros sectores utilizam máquinas de corte por jato de água, como os fabricantes de pedra, vidro, madeira, borracha e plástico.

Existem muitos outros sectores que beneficiam das soluções de automatização robótica. Na ligação seguinte, destacamos os 20 aplicações de robôs industriais colaborativos para processos de fabrico.