Bicos Para Jateamento

SELEÇÃO:

 

A seleção de um bico pode ser baseada em apenas 2 (duas) considerações mais importantes:

 

- Eficiência

- Facilidade de Operação

 

Existem diversos tipos e medidas de bicos. A escolha do modelo adequado dependerá de uma análise feita de diversos fatores como:

 

a) Características da superfície a ser jateada: plana, cilíndrica, de difícil acesso, etc;

b) A pressão do ar;

c) O tipo de abrasivo a ser usado (granalha de aço, óxido de alumínio, escória de cobre, microesferas, etc);

d) As condições de trabalho;

e) O grau de preparação da superfície;

f) O volume de ar disponível;

g) O volume do serviço – que se constitui na área a ser jateada;

h) Característica da incrustação a ser removida: ferrugem, carepa, tintas velhas.

REGRAS PARA SELECIONAR E MANTER CORRETAMENTE OS BICOS DE JATEAMENTO

 

O usuário de equipamento de jateamento pressurizado tem hoje diversas opções de bicos de jateamento, quanto ao tamanho, tipo e composição, para satisfazer as mais diferentes e severas aplicações. Entretanto muitas confusões podem ser eliminadas seguindo algumas premissas:

1) primeiramente decida qual o leque de jateamento necessário: O formato do orifício (perfil) do bico determina o seu leque de jateamento. Os bicos de jateamento em geral possuem um leque de jateamento relativamente estreito e são ótimos para jatear áreas menores como pequenas treliças, degraus, corrimões, costuras de solda, etc. Os bicos com perfil venturi produzem um leque de jateamento mais largo e aumentam bastante a velocidade de saída do abrasivo. Os bicos venturi longo chegam a aumentar a velocidade do abrasivo em até 100%, melhorando significativamente a produtividade ao jatear superfícies maiores.

 

2) Certifique-se de que o suprimento de ar comprimido pode dar conta da necessidade de vazão do bico: O compressor de ar deve ter uma produção de ar comprimido (vazão) igual ou superior ao indicado na tabela que indicaremos a seguir.

 

3) selecione o diâmetro correto do bico: Para uma maior produtividade, escolha o maior diâmetro de bico que seja possível acionar com sua instalação (disponibilidade) de ar comprimido.

 

4) escolha o material correto do bico: Não escolha apenas com base no preço, ou com base de qual bico é mais resistente ao desgaste. Bicos mais baratos podem ser de qualidade inferior, o que pode diminuir significativamente a sua vida útil. Por outro lado, bicos de carboneto de boro ou de carboneto de silício são extremamente resistentes ao desgaste por abrasão, mas são quebradiços e, portanto, não devem ser utilizados em operações manuais de jateamento, onde estariam sujeitos a choques e a consequente quebra. O carboneto de tungstênio é o material que tem tido um melhor desempenho por combinar resistência a abrasão com uma razoável tenacidade.

 

5) verifique e substitua os bicos com frequência: Os bicos de jateamento são itens de desgaste que necessitam ser substituídos com uma certa frequência. O desgaste se traduz em redução de pressão e na consequente perda de velocidade de jateamento. Sendo que para cada libra de pressão perdida, há uma perda de 1,5% em produtividade.

TABELA DE CONSUMO AR COMPRIMIDO / ABRASIVO 

 

Bico		Consumo Ar		Consumo Ar		Potência	Consumo	Produção	Granulometria	Rugosidade
		Deslocamento		Efetivo		Necessária	Abrasivo	Granalha	Aconselhável	Granalha
mm	"	CFM	m3/h	CFM	m3/h	m3/h	(l/h)	(m²/h)	milímetros	(mils)
4,8	3/16"	68	116	51	87	87	86	4 a 6	até 0,7 mm	1200
6,3	1/4"	117	200	88	150	150	160	8 a 10	até 0,8 mm	1300
7,9	5/16"	182	311	137	234	234	262	12 a 15	até 1,0 mm	1500
9,5	3/8"	266	455	200	342	342	374	18 a 20	até 1,2 mm	1500
12,7	1/2"	453	774	340	581	581	657	25 a 30	até 1,4 mm	2000

 

(*) Dados sobre consumo de ar / abrasivo considerando-se pressão de trabalho entre 7/8 kg/cm2 (80/100 PSI)

 

(**) Potência do motor elétrico necessária para acionar o compressor, respectivamente para compressor alternativo (pistão) e parafuso.

 

CARACTERISTICAS DOS BICOS

 

Relacionamos a seguir algumas das principais características dos bicos.

 

Perfil Interno

Material do corpo interno (miolo)

Medida do Orifício (gargalo)

Comprimento do bico

Fixação dos bicos

Revestimentos para bico de jato

Vida útil dos bicos

Variação no desgaste dos bicos

 

PERFIL INTERNO DOS BICOS

 

Existem dois tipos básicos:

Venturi e Reto

 

O perfil interno deve ser delineado de forma que haja mínima turbulência dentro do canal e mínima perda de pressão. Assim, o máximo de fluxo de ar abrasivo passa pelo bico e é projetado com a máxima velocidade contra a superfície a ser jateada.

Os bicos com perfil de canal reto,  foram manufaturados por mais de 50 anos, porém, são ultrapassados, a boca de entrada se fecha bruscamente e devido ao canal interno ser totalmente reto ao longo do comprimento, causa turbulências, e além de limitarem a entrada do fluxo abrasivo, diminuem a velocidade alcançada pelas partículas abrasivas, a velocidade alcançada por essas partículas na saída do bico é de 300 km/h. Devido às turbulências, o bico reto produz forte impacto no centro da área atingida, diminuído na direção das bordas do círculo, originando uma coroa anular de baixo impacto.

Devido a isso, deve-se passar mais vezes o bico sobre a área para uniformizar a superfície jateada.

Já nos bicos de perfil interno venturi a velocidade de saída das partículas abrasivas é de 675 km/h, mais que o dobro da velocidade obtida pelo perfil reto.

O impacto sobre toda a superfície possui força equivalente.

Os bicos venturi limpam com maior rigidez e menor consumo de ar abrasivo. Além disso, dependendo das condições de trabalho, o uso desses bicos, em substituição aos retos convencionais, aumenta a produção de 15 a 70% nas operações de jateamento.

 

MATERIAL DO CORPO INTERNO:

 

- Carbureto de Tungstênio

- Cerâmico

- Carbureto de Boro

- Carbureto de Silício

 

Devido ao contato com o abrasivo, o corpo interno do bico (miolo) deve possuir alta resistência ao desgaste. Os mais modernos são de carbureto de tungstênio ou carbureto de boro, que garantem uma prolongada vida útil e eficiente padrão de jateamento. Os bicos de carbureto de tungstênio duram mais de 1000 h, usando escória de cobre como abrasivo e 600 h, com granalha de aço. Podem também, utilizar todos os abrasivos.

Já os bicos com miolo de carbureto de boro possuem vida útil de 750 h, usando areia a 1500 h usando granalha de aço e, ainda são indispensáveis quando se utiliza carbureto de silício como abrasivo.

Os antiquados bicos de cerâmica têm duração de 1 a 2 h e os de ferro fundido, de 6 a 8 h, quando empregados no jato de areia.

Com essa comparação, observa-se que os bicos modernos, apesar do preço alto, são mais econômicos. Por essa razão os jatistas não devem utilizar bicos de cerâmica e os de ferro fundido em alta produção, pois o desgaste acelerado aumentará excessivamente o orifício de saída, sobrecarregando o compressor e consumindo quantidades elevadas de abrasivo, deteriorando o padrão do jateamento. Seria lastimável também o tempo gasto durante a troca de bicos.

 

MEDIDA DO ORIFÍCIO:

 

A medida do orifício do bico (no caso do tipo Venturi, refere-se ao diâmetro mais estreito do canal) determina a vazão de ar/abrasivo e, portanto, o rendimento da operação de jateamento. Assim, aumentando o fluxo de ar/abrasivo, cresce, proporcionalmente a demanda de ar do compressor. A capacidade da fonte de ar comprimido estabelece o limite do diâmetro de orifício, que pode ser utilizado na operação de jateamento. Essa consideração é válida, não só para escolher a medida do bico em relação à vazão de ar disponível, como também estabelecer um limite de desgaste do orifício, durante o jateamento.

Caso a medida do orifício seja ultrapassada, ocorrerá uma queda de pressão da linha de ar comprimido, perda correspondente de rendimento no jato, além de desgaste excessivo no compressor, com perigo de quebra mecânica.

O aspecto mais importante no planejamento constitui-se, então, na escolha do tamanho do bico adequado atendendo ao compressor disponível. Outros aspectos devem ser igualmente considerados como:

- O compressor nunca deve trabalhar sobrecarregado, sem que o automático o desligue em intervalos regulares. Outro fator de sobrecarga é a queda da pressão da linha de ar. A sobrecarga produz desgaste intenso, com probabilidade de quebra da máquina.

- Durante o jateamento, o gargalo do bico desgasta-se, progressivamente, aumentando o diâmetro do orifício, e consequentemente, cresce a vazão de ar necessária para manter a pressão no nível (pressão ideal – 90-100 libras no bico de jato) e o consumo abrasivo. O desgaste do bico possui limite preciso e não pode ultrapassar a espessura do miolo de carbureto de tungstênio nem prolongar o uso de bicos com orifícios irregulares devido ao desgaste, pois deteriora o padrão de jateamento.

Deve-se, também, considerar duas alternativas para escolha do tamanho de bico. Uma delas é a capacidade do compressor disponível, que permite prever o diâmetro do orifício no final do desgaste e escolher, portanto, o bico de medida apropriada. Essa seleção assegura reserva de 20% a 30% da capacidade do compressor, evitando sobrecargas e prolongando o tempo de vida. A outra constitui-se em iniciar o jateamento com bico de orifício maior, dentro da capacidade de fornecimento de ar do compressor. Quando o desgaste do orifício exceder a capacidade, deve-se trocar o compressor por outro de maior vazão. A substituição de um bico gasto é sempre mais econômica de que a reforma de um motor-compressor.

A queda de pressão na linha de ar comprimido, resultado de um excesso de consumo de ar no jateamento, diminui o rendimento da operação e impede a obtenção do grau de limpeza especificado (metal-branco,

semibranco, comercial, entre outros). Assim, o empreiteiro ou usuário de jato de areia necessitará de dois instrumentos de grande utilidade e baixo custo econômico para desenvolver um trabalho racional, com o máximo proveito.

Um deles é o calibrador de orifícios do bico, onde introduzindo o cone medidor no gargalo do bico, determina-se o diâmetro real do orifício, auxiliado por uma marca de lápis dermatográfico. Simultaneamente, o instrumento indica a vazão de ar necessário para manter a pressão no bico em 100 libras. O outro instrumento é medidor de pressão com agulha, onde a leitura da pressão na saída do compressor, ou em qualquer lugar distante do bico de jato, não garante pressão satisfatória no bico, isto porque a resistência das mangueiras de ar e de abrasivo, máquinas de jato, engates, entre outros, sem contar os eventuais vazamentos por deficiências de material, podem consumir fração importante da pressão, antes de atingir o bico de jato.

Entretanto, para que se conheça a pressão efetiva no bico, a medição deve ser realizada por um manômetro de agulha. Trata-se de um relógio de leitura das pressões, acoplado a uma agulha hipodérmica que pode se espetada na mangueira de abrasivo, próximo ao bico de jato.

 

 

COMPARAÇÃO DE RENDIMENTO UTILIZANDO BICOS VENTURI COM DIFERENTES DIÂMETROS DE ORIFÍCIO
1/4"	=	100%
5/16”	=	157% acima do bico de 1/4"
3/8”	=	220% acima do bico de 1/4"
1/2"	=	400% acima do bico de 1/4"

 

Segundo a Tabela acima, com um bico de ¼”, obtém-se rendimento de limpeza de 10 m²/h de superfície, com um bico de 3/8”, pode-se aumentar o rendimento para 22 m²/h, se houver ar comprimido suficiente e medida certa da mangueira de ar e abrasivo. Um bico de ½” limpará, aproximadamente, quatro vezes mais de superfície do que um de ¼” no mesmo período de tempo.

COMPRIMENTO DO BICO:

 

O comprimento do bico deve atender ao tipo e condições da superfície a ser limpa. Se a superfície for de fácil remoção (alvenaria, madeira ou tinta ressecada etc.), um bico curto de 3” de comprimento será suficiente.

Entretanto, se a mesma for de difícil limpeza (ferrugem, carepa de laminação, tintas velhas e muito aderentes), usa-se bico longo de 4-1/2” a 8-3/4” de comprimento, dependendo do diâmetro do orifício.

Em geral, os bicos curtos são empregados na limpeza de superfícies, quando o jato é operado a uma distância de menos de 30 cm da peça, ou ainda, por trás de obstáculo, onde torna-se necessário curvar a mangueira para ter acesso à superfície que está sendo jateada. Os bicos longos devem ser utilizados em áreas grandes, a uma distância de 30 a 50 cm da superfície, em locais como reservatórios, barragens, navios, etc.

 

 

FIXAÇÃO DOS BICOS:

 

Os bicos de jato quanto a sua fixação são divididos em 2 (dois) principais grupos:

 

Roscado: São acoplados ao suporte através de roscas (1.1/4” BSP ou 2” UNC).

                       

·       BR/R - Bico Reto Roscado: De baixo custo de aquisição, são indicados para aplicação onde não exija uma grande produtividade.                       

·       BVC/R - Bico Venturi Curto Roscado: De menor rendimento, reproduzem aceleração do abrasivo que sai a uma velocidade aproximada de 400 km/h (248 mph). Obtendo-se com isso uma boa produtividade.

·       BVM/R – Bico Venturi Médio Roscado: De médio rendimento, reproduzem aceleração do abrasivo que sai a uma velocidade aproximada de 550 km/h (341 mph). Obtendo-se com isso uma boa produtividade.

·       BVL/R - Bico Venturi Longo Roscado: De alto rendimento, produzem grande aceleração do abrasivo que sai a uma velocidade aproximada de 724 km/h (450 mph). Obtendo-se com isso excelente produtividade, reduzindo os custos com mão-de-obra e de ar comprimido.

 

Flangeado: São acoplados a pistolas através de encaixe apropriado.

 

·       BR/P - Bico Reto Pressão

·       BR/F - Bico Reto Flangeado

·       BVC/F - Bico Venturi Curto Flangeado

·       BVL/F - Bico Venturi Longo Flangeado

 

 

OBS.:   A rosca ou flange dos bicos são padronizados entre os fabricantes.

 

REVESTIMENTOS PARA BICOS DE JATO:

 

Os revestimentos para bicos de jato, também conhecido como capa, servem para o acoplamento do bico ao suporte através de rosca laminada em uma de suas extremidades e principalmente para proteger o metal duro também conhecido como inserto que por conta de sua constituição se torna extremamente frágil.

 

Fabricação das capas:

Aço com banho de anodização

Alumínio

Nylon

Plástico

 

VIDA ÚTIL MÉDIA DOS BICOS DE JATO:

 

·       Areia - 300 horas

·       Óxido de Alumínio - 150 horas

·       Microesfera de Vidro - 1000 horas

·       Escória de Cobre - 300 horas

·       Abrasivo Plástico - 3000 horas

·       Granalha de Aço Esférica - 800 horas

·       Granalha de Aço Angular - 600 horas

·       SINTER BALL Angular - 450 horas

·       SINTER BALL Esférico - 600 horas

 

 

VARIAÇÕES NO DESGASTE DO BICO:

 

·       Pressão de Trabalho

·       Tipo de Abrasivo

·       Montagem

·       Trincas