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Princípio de corte oxiacetilênico

1910
Técnico usando maçarico de corte oxicombustível em uma oficina de fabricação de metais.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

O corte oxiacetilênico, ou corte a chama, corta metais ferrosos por um processo de oxidação rápido e exotérmico. Primeiro, uma chama de pré-aquecimento eleva a superfície do aço à sua temperatura de ignição (aproximadamente 870 °C ou 1600 °F). Um jato de oxigênio puro de alta pressão é então direcionado para o ponto, iniciando uma reação química, [latex]3Fe + 2O_2 rightarrow Fe_3O_4[/latex], que forma óxido de ferro fundido (escória) e libera calor.

A eficácia do corte oxiacetilênico depende de um conjunto específico de propriedades do material. A temperatura de ignição do metal deve ser inferior ao seu ponto de fusão. Se o metal fundir antes de oxidar, o jato de oxigênio simplesmente dispersará o metal fundido em vez de sustentar a reação de corte. Esta é uma das principais razões pelas quais o processo é altamente eficaz para aços carbono comuns, mas não para ferro fundido (alto teor de carbono) ou alumínio. Em segundo lugar, o óxido (escória) formado deve ter um ponto de fusão inferior ao do metal base. Isso permite que o fluxo de oxigênio em alta pressão expulse a escória fundida do corte, conhecido como kerf, expondo metal fresco para continuar a reação. O processo é autossustentável, pois a oxidação exotérmica do ferro gera calor significativo, o que ajuda a manter a temperatura de ignição ao longo do caminho de corte.

Este método não é adequado para metais não ferrosos como alumínio e cobre, nem para aços inoxidáveis. Esses materiais formam óxidos altamente refratários e tenazes (por exemplo, óxido de alumínio, óxido de cromo) com pontos de fusão muito superiores aos do metal base. Esses óxidos formam uma camada protetora que impede o jato de oxigênio de atingir o metal subjacente, inibindo assim o processo de corte.

UNESCO Nomenclature: 3313
Engenharia mecânica e máquinas

Tipo

Processo Químico

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Invenção do oxy-acetylene welding torch
  • Compreensão das reações de oxidação exotérmica do ferro
  • Disponibilidade de oxigênio comprimido de alta pureza
  • Desenvolvimento de bicos capazes de fornecer um jato coerente, alta velocidade jato de gás

Aplicações

  • corte de chapas grossas de aço na construção naval e na construção civil.
  • demolição de grandes estruturas de aço, como pontes e edifícios
  • processamento e reciclagem de sucata metálica
  • fabricação de componentes de aço estrutural
  • Corte e biselamento de tubos para construção de dutos
  • Corte automatizado de perfis usando máquinas CNC

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • powder-injection systems to enable cutting of stainless steel and non-ferrous metals
  • robotic cutting arms for hazardous environments like nuclear decommissioning
  • laser-assisted oxy-fuel cutting for faster preheating and cleaner cuts
  • multi-head cutting torches for simultaneous parallel cuts on large plates
  • ai-powered visual systems to monitor and control cut quality in real-time
  • portable, battery-powered oxy-fuel cutters using electrochemical oxygen concentrators
  • underwater oxy-fuel cutting systems with specialized bubble shields
  • integration of oxy-fuel cutting heads into 5-axis cnc machines for complex 3d shapes
  • development of eco-friendly slag-modifying agents to reduce hazardous fumes
  • acústico emission sensors to detect and prevent burn-through or loss of cut
Relacionado a: corte oxiacetilênico, corte com chama, oxidação, aço, temperatura de ignição, escória, corte térmico, pré-aquecimento, jato de oxigênio, metais ferrosos.

Contexto histórico

Princípio de corte oxiacetilênico

1900
1900
1903-05-10
1910
1910
1910
1910
1899-01-01
1900
1903
1906
1910
1910
1910
1920

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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