Why is garnet the best abrasive for waterjet cutting?

Porque é que a granada é o melhor abrasivo para o corte por jato de água?

Características perfeitas de dureza e fratura.

Esta é a razão técnica mais importante. A granada é um  mineral duro, afiado e semifriável .

• Duro e afiado o suficiente para cortar: Na escala de dureza de Mohs, a granada tem uma dureza entre 7,5 e 8,5. Isto torna-a dura o suficiente para corroer e cortar materiais muito mais duros, incluindo aço para ferramentas, titânio e cerâmica. Os seus grãos afiados e angulares agem como milhões de pequenos cinzéis.
• Semifriável (Fratura Otimizada): Esta é a arma secreta do granada. À medida que as partículas de granada viajam pelo jato de água e atingem o material,  fraturam-se em pedaços mais pequenos e afiados . Isto cria novas arestas afiadas ao longo de todo o corte, mantendo uma elevada eficiência de corte desde a superfície até à base do material. Esta propriedade de autoafiação ajuda a evitar o “afunilamento do corte” (em que o corte é mais largo na parte superior do que na inferior) que afeta outros abrasivos.

2. Excelente desempenho de corte e versatilidade

A granada proporciona um corte limpo, preciso e relativamente rápido numa vasta gama de materiais.

• Cortes limpos: Produz um acabamento superficial liso com um arredondamento mínimo das arestas.
• Sem Zona Afetada pelo Calor (ZAC): Como todos os abrasivos para jato de água, o granada não gera calor, preservando a integridade estrutural do material. Isto é crucial para os metais que podem ser endurecidos ou deformados pelo calor.
• Versatilidade extrema: Desde materiais macios como borracha e espuma a materiais extremamente duros como granito e chapas de blindagem, a granada apresenta um desempenho consistentemente bom. Isto torna-a ideal para oficinas que cortam diferentes materiais diariamente.

3. Alta densidade e baixa poeira

• Densidade: A granada possui uma elevada densidade, o que confere às suas partículas mais energia cinética quando impulsionadas pela água. Este “poder de impacto” traduz-se em velocidades de corte mais rápidas.
• Baixa emissão de poeira: Comparado com alternativas como a olivina, o granada produz muito pouca poeira. Esta é uma grande vantagem para a segurança no local de trabalho (reduzindo os riscos de inalação) e para a manutenção dos equipamentos (menos pó a obstruir as bombas e os componentes).

4. Relação custo-benefício e disponibilidade

• Abundante e acessível: A granada é um mineral natural comum encontrado em grandes depósitos em todo o mundo (Austrália, Índia, EUA e China são os principais produtores). Isto torna-a significativamente mais barata do que os abrasivos fabricados, como o óxido de alumínio ou o carboneto de silício, que são muito mais duros, mas demasiado caros para uma utilização única num jato de água.
• Reciclagem: Embora o granada seja concebido para utilização numa única passagem, existem sistemas para o reciclar 2 a 3 vezes para aplicações menos exigentes (como limpeza ou corrosão), melhorando ainda mais a sua relação custo-benefício.

5. Benefícios Ambientais e de Segurança

• Quimicamente inerte: O granada não é tóxico e não reage com os materiais a cortar nem com a água. Não representa qualquer risco químico para os operadores ou para o ambiente.
• Sem risco de sílica: O granada moderno é processado para apresentar níveis muito baixos de sílica cristalina livre, o mineral responsável pela silicose, uma doença pulmonar. Isto torna-o uma alternativa muito mais segura do que a areia, que era utilizada nos primeiros processos de jato de areia e tem um elevado teor de sílica.

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Como se compara com outros abrasivos

Para compreender porque é que a granada é a “melhor”, é útil observar os problemas das alternativas:

Conclusão: A melhor escolha em todos os aspetos

A granada não é necessariamente a «melhor» em todas as categorias — o carboneto de silício é mais duro e a olivina é mais barata. No entanto, quando se considera o equilíbrio entre  a velocidade de corte, a qualidade da aresta, a versatilidade, o custo, a segurança do operador e o desgaste do equipamento , a granada destaca-se como a campeã indiscutível para a grande maioria das aplicações de corte por jato de água. É a ferramenta perfeita para o trabalho.