Corte

O corte de materiais é uma das mais importantes etapas na cadeia dos aços. Tanto as chapas prontas devem ser cortadas em peças para seu destino final, como as sucatas devem ser cortadas em peças de menores dimensões para facilitar seu processamento posterior. Podemos dividir os cortes em:


  • Mecânicos

    Corte por cisalhamento através de guilhotinas, tesouras ou similares e por remoção de cavacos através de serras ou usinagem.

  • 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.

  • 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.

  • 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.



Definição

O oxicorte é o processo de secionamento de metais pela combustão localizada e contínua devido a ação de um jato de Oxigênio, de elevada pureza, agindo sobre um ponto previamente aquecido por uma chama oxicombustível.



Equipamentos Utilizados

Uma estação de trabalho deve ter no mínimo os seguintes equipamentos para execução do processo:


  • Um Cilindro ou Instalação Centralizada para o Oxigênio (O2).

  • Um Cilindro ou Instalação Centralizada para Gás Combustível (Acetileno, Propano, GLP).

  • Duas Mangueiras de Alta Pressão para Condução dos Gases.

    Eventualmente Três se Utilizar o Oxigênio de Corte e de Aquecimento em Mangueiras Separadas.
  • Um Maçarico de Corte.

  • Um regulador de Pressão para Oxigênio.

  • Um regulador de Pressão para Acetileno.

  • Dispositivos de Segurança (válvulas anti-retrocesso).



Princípio de operação

Na temperatura ambiente e na presença de O2, 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.

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.

  • Duas Mangueiras de Alta Pressão para Condução dos Gases.

  • 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. As reações do ferro puro com o O2 são as seguintes:



Fe + ½ O2 FeO + D (64 kcal)

2Fe + 3/2 O2 Fe2O3 + D (109,7 kcal)

3Fe + 2O2 Fe3O4 + D (266 kcal)



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.