O que é o corte oxiacetilênico? Processo e benefícios explicados.

Na Yonglihao Machinery, somos uma prestador de serviços de prototipagem. Embora o corte a laser seja nosso principal processo para a maioria dos trabalhos com chapas e placas, existem certos trabalhos em que ainda utilizamos o corte oxiacetilênico. Também conhecido como corte a chama ou corte com maçarico, esse método continua sendo valioso em nosso fluxo de trabalho.

Utilizamos a soldagem oxiacetilênica para aço carbono de grande espessura. Quando as peças precisam ser preparadas para a soldagem, esse método é especialmente eficaz. A portabilidade é outra vantagem fundamental, tornando a soldagem oxiacetilênica a nossa escolha para trabalhos em campo. O gerenciamento dos prazos de entrega para chapas grossas torna-se mais fácil com esse processo. Enquanto isso, para metais mais finos, onde a precisão é crucial, corte a laser Continua sendo nossa principal opção.

Neste artigo, você encontrará uma explicação clara do processo de oxicombustão. Você aprenderá sobre seus usos práticos, suas limitações e como determinar quando ele é a escolha certa para o seu projeto.

O que é o corte oxiacetilênico?

O corte oxiacetilênico é um processo térmico que utiliza uma chama de oxigênio para pré-aquecer o aço. Após atingir a temperatura ideal, um jato de oxigênio puro oxida o metal, expelindo-o do corte na forma de escória. Essa combinação de aquecimento e oxidação constitui a base do corte oxiacetilênico.

Este processo funciona melhor em aço macio e muitos aços de baixa liga, pois seus óxidos se formam e podem ser removidos com facilidade. Ele pode ser usado para uma ampla gama de espessuras, de 0,5 mm a 250 mm. Com sistemas especiais, é possível até mesmo cortar metais com espessuras muito maiores.

Frequentemente recomendamos o corte oxiacetilênico para aço com espessura excessiva para o corte a laser. A criação de bordas chanfradas para soldagem é outra situação em que esse método se destaca. Além disso, quando a borda cortada será usinada posteriormente, o corte oxiacetilênico continua sendo uma escolha inteligente.

Como funciona o corte oxiacetilênico?

O corte oxiacetilênico é uma forma de oxidação rápida e controlada. Primeiro, o aço é aquecido até sua temperatura de ignição. Normalmente, essa temperatura fica entre 700 e 900 °C, um vermelho vivo abaixo do seu ponto de fusão.

Em seguida, um jato de oxigênio de corte inicia uma reação química. Essa reação gera calor, forma óxido de ferro e o expulsa do corte. O jato de oxigênio não derrete simplesmente o sulco. Em vez disso, ele favorece a oxidação e empurra o óxido fundido para longe.

Um corte preciso depende de quatro princípios fundamentais.

• Primeiramente, a temperatura de ignição do material deve ser inferior ao seu ponto de fusão. Caso contrário, ele simplesmente derreteria e escorreria em vez de cortar com precisão.
• Em segundo lugar, o ponto de fusão do óxido deve ser inferior ao do metal base. Isso permite que ele seja expelido como uma escória fluida.
• Terceiro, a reação deve liberar calor suficiente para manter a frente de corte na temperatura de ignição.
• Em quarto lugar, a reação deve produzir poucos gases. Os gases diluiriam o oxigênio de corte.

É por isso que o corte oxiacetilênico funciona bem em aços de baixo carbono e de baixa liga. É menos eficaz em metais que formam óxidos resistentes. Aço inoxidável, ferro fundido e metais não ferrosos criam óxidos que não se dissipam facilmente. Métodos especiais, como o corte assistido por pó, podem ajudar, mas os consideramos exceções.

Componentes principais e suas funções

Embora um sistema de oxicorte possa parecer simples à primeira vista, cada componente desempenha uma função específica e importante. Essas peças trabalham em conjunto para determinar a velocidade de corte, a qualidade da aresta e a estabilidade geral. Portanto, é essencial começar a solucionar problemas concentrando-se nessas áreas-chave para obter os melhores resultados.

• Fornecimento de oxigênio (corte de oxigênio):A velocidade de corte e a qualidade da aresta dependem principalmente da pureza do oxigênio. Para obter os melhores resultados, o oxigênio de corte deve ter pureza de pelo menos 99,5%. Mesmo uma pequena queda na pureza pode fazer uma grande diferença: enfraquece a intensidade da reação e interrompe a remoção da escória. Por exemplo, se a pureza do oxigênio diminuir em apenas 1%, a velocidade de corte pode cair cerca de 15TP5T e o consumo de gás pode aumentar em cerca de 25TP5T.
• Fornecimento de gás combustível (pré-aquecimento): O gás combustível fornece o calor necessário para levar o aço ao ponto de ignição. Ele também mantém a frente de corte aquecida. Diferentes tipos de gases combustíveis alteram a velocidade de início do corte. Eles também afetam a forma como o calor se propaga. Uma chama mais quente e concentrada tende a penetrar mais rapidamente e a criar uma zona afetada pelo calor menor.
• Tocha e bico/ponta:O maçarico mistura combustível e oxigênio para as chamas de pré-aquecimento e também forma o jato central de oxigênio de corte através da ponta. O design do bocal é particularmente importante porque protege o jato de oxigênio da mistura com o ar, o que afeta a qualidade do corte. Além disso, a condição da ponta costuma ser uma causa comum de problemas — desgaste, respingos ou obstrução podem rapidamente transformar um bom processo em um processo ruim.
• Reguladores, mangueiras e equipamentos de segurança: Desempenham um papel vital na operação segura e consistente. Enquanto os reguladores controlam a pressão e o fluxo para o maçarico, ajudando a prevenir problemas como escória, cortes chanfrados inadequados ou instabilidade da chama, mangueiras, válvulas de retenção e corta-chamas também são essenciais para um desempenho confiável. Como o corte oxiacetilênico utiliza gases combustíveis e chamas de alta energia, é sempre necessário inspecionar minuciosamente essas peças. Sempre que um corte se torna inconsistente, nosso primeiro passo é verificar as pressões e examinar cuidadosamente os componentes relacionados.
• Escolha do gás combustível:Durante a combustão, o gás combustível cria duas zonas de calor: um cone interno (combustão primária) e uma chama externa (combustão secundária com ar). Portanto, ao comparar gases combustíveis, considere não apenas a temperatura da chama, mas também a proporção de combustível e a forma como o calor é distribuído.

O acetileno tende a perfurar mais rapidamente. Possui uma chama primária muito quente e intensa. O propano e o gás natural perfuram mais lentamente, mas podem ser mais baratos. Eles queimam de forma limpa com os bicos adequados. O MAPP e o propileno são opções intermediárias. A escolha entre eles depende da disponibilidade ou da necessidade de calor.

Principais tipos de corte oxiacetilênico

Corte manual com maçarico

O corte manual com maçarico é um processo realizado à mão. Utiliza cilindros, reguladores e um maçarico sem controle de movimento. É ideal para trabalhos que exigem portabilidade, como trabalhos de campo, reparos e demolição. Funciona bem em locais sem fornecimento confiável de energia elétrica. Não é recomendado para trabalhos que exigem alta precisão, peças repetidas ou furos de precisão.

O sucesso depende da habilidade do operador. O ângulo da tocha, a distância e a velocidade de deslocamento devem ser constantes. Isso mantém o jato de oxigênio alinhado com o corte. Para protótipos, usamos o corte manual como uma ferramenta rápida, não para trabalhos de precisão.

Corte reto mecanizado

O corte mecanizado utiliza um carro ou uma máquina CNC. Ele controla a altura, o percurso e a velocidade da tocha. Isso resulta em cortes estáveis e consistentes em chapas. É uma boa opção para trabalhos de produção onde a repetibilidade dos resultados é importante. Isso é especialmente verdadeiro para chapas mais espessas. É menos adequado para chapas finas, onde o corte a laser é mais rápido e preciso.

Os sistemas mecanizados também facilitam a definição de parâmetros padrão. Isso é importante porque a combustão oxicombustível é sensível à velocidade e à qualidade do oxigênio. A mecanização reduz os erros decorrentes das diferenças entre os operadores.

Corte chanfrado com oxiacetileno

O corte em bisel cria bordas angulares para soldagem. Isso pode incluir biséis em V, Y, X ou K. É uma ótima opção para peças espessas que precisam de preparação para soldagem. Não é a melhor escolha para trabalhos que exigem mínima entrada de calor. Também não é ideal para bordas com acabamento estético ou detalhes com dimensões finais precisas.

O corte em bisel adiciona mais variáveis a serem controladas. Estas incluem o ângulo do bisel, a geometria do corte e o esquadro da aresta. Por esses motivos, configurações mecanizadas e cuidados adequados com a ponta da ferramenta são úteis. Na prototipagem, o corte em bisel geralmente economiza tempo na preparação da soldagem subsequente.

Corte oxiacetilênico com múltiplos maçaricos

O corte com múltiplos maçaricos utiliza vários maçaricos simultaneamente. Isso aumenta a produtividade na usinagem de peças repetidas em uma única chapa. É útil quando a geometria da peça se repete e a chapa é espessa. Porém, é menos flexível para trabalhos com uma grande variedade de peças diferentes, onde o tempo de preparação pode aumentar os custos.

Esses equipamentos também exigem um fornecimento de gás muito estável. Um fluxo irregular pode causar irregularidades na qualidade das bordas das tochas. Se uma tocha apresentar baixo desempenho, verifique primeiro a ponta, o alinhamento e o fluxo de oxigênio.

Como escolher entre corte oxiacetilênico e corte a laser?

A escolha entre corte oxiacetilênico e corte a laser baseia-se em quatro fatores: espessura, geometria, qualidade da borda e processos posteriores.

O corte a laser costuma ser nossa primeira opção. É excelente para tolerâncias apertadas e formas complexas em materiais mais finos. A soldagem oxiacetilênica torna-se uma opção melhor à medida que a espessura aumenta. Também é preferida quando são necessários chanfros para soldagem. Além disso, utilizamos a soldagem oxiacetilênica quando a borda de corte será retificada ou usinada.

Eis a lógica resumida que usamos para trabalhos de prototipagem. Se a peça for de aço macio ou de baixa liga com espessura considerável, a oxicorte é rápida e econômica. Uma visão comum na indústria é que a oxicorte é mais adequada para aço com mais de 50 mm (2 polegadas) de espessura. É uma boa opção se a qualidade do corte a plasma não for suficiente. Se você precisar de formas internas detalhadas ou furos pequenos e precisos, o laser é a melhor escolha.

Utilize oxicombustão quando:

• O material é aço macio ou aço de baixa liga.
• A espessura é considerável e o custo-benefício é favorável.
• A borda será soldada, chanfrada ou usinada.
• A portabilidade ou a facilidade de instalação são importantes.

Utilize o laser quando:

• A geometria inclui curvas acentuadas, ranhuras finas ou pequenos orifícios.
• Você precisa de acabamento mínimo e controle dimensional preciso.
• O material tem espessura que varia de fina a média.

Melhores práticas e problemas comuns de corte

Um bom corte oxiacetilênico depende do controle de algumas variáveis. São elas: pureza do oxigênio, condição do bico, equilíbrio do pré-aquecimento, velocidade de deslocamento e altura da tocha. Se alguma dessas variáveis for alterada, a qualidade do corte será prejudicada. Você poderá observar escória, linhas de arrasto irregulares ou erros de chanfro.

Aqui estão os pontos de verificação que usamos para obter resultados consistentes.

Pontos de verificação de melhores práticas

• Comece pela qualidade do oxigênio e pelo jato de oxigênio: Se o fluxo de oxigênio for fraco ou turbulento, o corte falhará. Isso se manifesta como escória espessa, superfícies de corte ásperas ou perda do corte em chapas grossas.
• Ajuste o tamanho e as configurações da ponta à espessura: As tabelas de bicos existem por um motivo. Elas ajudam a coordenar o fluxo de pré-aquecimento, o oxigênio de corte e a velocidade. A escolha errada do bico geralmente resulta em um corte feio, mas funcional.
• Considere o pré-aquecimento como uma etapa controlada, não como um palpite: O pré-aquecimento deve levar a linha de corte à temperatura de ignição. Não deve derreter demais a borda superior. Pré-aquecimento insuficiente torna a perfuração lenta. Pré-aquecimento excessivo arredonda a borda superior e alarga o corte.
• Mantenha a velocidade de deslocamento constante: O processo é sensível à velocidade. A frente de oxidação deve permanecer no local correto. Se for muito rápido, o corte fica atrasado, deixando escória. Se for muito lento, a borda superior superaquece.
• Observe o estado da superfície da placa: Escamas de laminação, ferrugem ou revestimentos podem interromper o processo. Para protótipos, uma preparação rápida da superfície geralmente economiza tempo.

Critérios de qualidade

Um bom corte oxiacetilênico apresenta largura estável e linhas de arrasto uniformes. Também possui pouca escória aderida. A borda deve ser quadrada para o bico escolhido.

As linhas de arrasto são as pequenas listras na superfície de corte. Elas devem ter uma aparência uniforme, não caótica. Fusão excessiva na borda superior indica calor excessivo ou velocidade de deslocamento muito baixa. Escória espessa e dura na borda inferior sugere que a velocidade está muito alta ou que o jato de oxigênio está fraco.

Lembre-se também da metalurgia. A soldagem oxiacetilênica cria uma zona termicamente afetada (ZTA). O endurecimento pode ocorrer próximo à borda de corte, dependendo do aço. Se a peça for soldada, planeje a preparação para a soldagem e o condicionamento das bordas.

Solução de problemas

Conclusão

Na Yonglihao Machinery, nosso serviço de corte a laser É o principal processo que utilizamos para perfis de alta precisão e peças mais finas. Mas para aço carbono espesso, chanfros para preparação de solda e corte no local, a soldagem oxiacetilênica continua sendo uma das soluções mais confiáveis e econômicas. Se você não tiver certeza de qual método é o mais adequado para sua peça, podemos ajudar. Normalmente, começamos verificando o material, a espessura, as necessidades de qualidade da borda e quaisquer planos posteriores de soldagem ou usinagem.

Em nosso fluxo de trabalho na Yonglihao Machinery, o corte a laser é nossa primeira opção para materiais de precisão e de espessura reduzida.

Mas para aço carbono espesso, chanfros de preparação de solda e corte no local, a soldagem oxiacetilênica é um processo muito confiável e de baixo custo.

Se você não tiver certeza de qual método é o mais adequado para sua peça, podemos ajudar. Normalmente, começamos verificando o material, a espessura, os requisitos de qualidade da borda e quaisquer planos posteriores de soldagem ou usinagem.

Perguntas frequentes

Qual é a faixa de espessura típica para o corte oxiacetilênico?

A oxicombustão é comum para aço com espessura de 0,5 mm até 250 mm. Sistemas para chapas grossas podem cortar aço com espessuras muito maiores. Alguns sistemas conseguem cortar aço com até 900 mm (35 polegadas) de espessura. O limite real depende do maçarico, do suprimento de gás e do bico.

Quais aços são mais adequados para corte oxiacetilênico?

Aços de baixo carbono (aço macio) e muitos aços de baixa liga são os mais indicados. Eles inflamam abaixo do seu ponto de fusão. Seus óxidos podem ser expelidos como escória. Aços de alto carbono podem ser mais sensíveis ao endurecimento e a outros problemas.

Por que a pureza do oxigênio é tão importante?

A pureza controla a intensidade, a velocidade e a qualidade da reação. Uma queda de 1% na pureza do oxigênio pode reduzir a velocidade em 25% e aumentar o consumo de gás em 25%. A condição do bocal e da ponta também é importante, pois protege o fluxo de oxigênio puro da mistura com o ar.

Qual gás combustível devo escolher: acetileno, propano, MAPP, propileno ou gás natural?

Escolha com base na velocidade de perfuração, temperatura, custo e seu equipamento. O acetileno é o mais quente (cerca de 3160 °C) e perfura mais rápido. O propano (cerca de 2828 °C) e o gás natural (cerca de 2770 °C) são mais lentos, mas podem ser mais baratos. Sempre utilize o gás adequado ao design e às configurações da ponta.

Qual a maneira mais rápida de melhorar uma borda de corte áspera?

Primeiro, verifique o estado do bico e a pureza do oxigênio. Em seguida, verifique a velocidade de deslocamento e o equilíbrio do pré-aquecimento. Um bico desgastado ou obstruído é uma causa muito comum de bordas irregulares. Depois disso, verifique o alinhamento da tocha e o estado da superfície da chapa.

O corte oxiacetilênico é seguro para ambientes de prototipagem?

Sim, desde que você siga rigorosamente as normas de segurança. Utilize dispositivos antirretorno de chama, verifique se há vazamentos e use os EPIs adequados. Manuseie os reguladores sempre corretamente. Se você observar ou suspeitar de um retorno de chama, interrompa o trabalho. Inspecione todos os equipamentos antes de retomar o trabalho.