Todos os sistemas de jato abrasivo usam o mesmo design de bico de dois estágios, mostrado na figura 2. Primeiramente, a água passa por um orifício de jóia de pequeno diâmetro para formar um jato estreito. O jato de água passa por uma pequena câmera onde o efeito Venturi cria um leve vácuo que puxa material abrasivo e ar para dentro da sua área por entre um Tubo de alimentação. As partículas abrasivas são aceleradas pela corrente de água em movimento e juntos eles passam entre um longo, oco e cilíndrico tubo cerâmico de Mistura. A mistura resultante de abrasivo e água sai do tubo de mistura como uma corrente que corta o material. É de extrema importância que o orifício e o tubo de mistura estejam precisamente alinhados, para assegurar que o jato de água passe diretamente para baixo do centro do tubo de mistura. Caso contrário a qualidade do jato abrasivo vai ser difusa, a qualidade do corte que ele produz vai ser fraca, e a vida útil do tubo de mistura vai ser curta. No passado, a maioria dos desenhos dos bocais requeria que o operador ajustasse o alinhamento do orifício de jóia e do tubo de mistura durante a operação. Os desenhos dos bocais modernos são baseados em componentes usinados precisamente, para alinhar o orifício e o tubo de mistura durante a montagem, eliminando assim a necessidade de ajustes do operador.
O orifício de diâmetro típico para um bico de jato abrasivo é de 0.010” para 0.020” (0.25mm até 0.50mm). O orifício pode ser de rubi, safira ou diamante, sendo o mais comum de safira. Rubi e safira são muito similares no seu tempo de vida útil e custo. Diamante é reconhecido como o mais durável, durando tanto quanto dez vezes mais do que os outros dois, portanto mais e mais operadores estão achando que o custo de um diamante vale a pena.
Em teoria, um orifício de jóia deveria operar com segurança até sólidos e minerais dissolvidos na água encrostassem na passagem de água. A jóia não realmente falha, porém ela não mais produz uma estreita e leve corrente de água por causa da escala acumulativa.
Muitas jóias de rubi e safira falham quando são atingidas por sujeira ou partículas abrasivas que tentaram subir pelo jato durante as mudanças de bicos ou revisões. Isso causa a quebra ou erosão da jóia, substancialmente alterando o fluxo de água pela jóia. Uma vez que o fluxo da água pela jóia está com um distúrbio, a qualidade de corte vai ser fraca e a vida útil do tubo de mistura vai ser diminuída drasticamente. A montagem de uma jóia quebrada pode rapidamente estragar um tubo de cerâmica de mistura. Muitos operadores trocam o orifício de jóia como uma precaução toda vez que fazem a revisão do bocal. Diamante, por outro lado, é muito menos propenso a quebras ou erosões e podem durar centenas e centenas de horas.
A maioria de tubos de mistura usados em sistemas de corte por jato abrasivo é manufaturada por Boride Corporation. Numa divisão de Kennametal, esses bicos são feitos usando um processo próprio originalmente desenvolvido por Dow Corning Corporation. O padrão OMAX de tubos de mistura têm um diâmetro interno de 0.030” (0.75mm) e tem 4” (10 cm) de comprimento.Isso é um diâmetro menor e mais longo do que os diâmetros mais comuns de 0.040” (0.35mm) por 3” (7.5cm), usados pela maioria dos fabricantes de sistemas de jato abrasivo. Testes indicam que o tubo OMAX cria um corte mais preciso com menor conicidade do que os outros tubos.
Tubos de mistura são caros, tipicamente entre $100, independente da marca. Muitas companhias de ferramentaria e cerâmica têm tentado entrar no mercado com tubos de mistura com preços tão menores quanto $50, mas nenhum desses tubos de baixo custo têm demonstrado um alcance aceitável de vida útil.
A câmara de Venturi entre a jóia e o topo do tubo de mistura é uma área que é comumente sujeita a desgaste. Esse desgaste é causado pela ação erosiva da corrente abrasiva assim que ela entra ao lado da câmara e é arrastada pelo jato de água. Alguns bicos têm um revestimento de carboneto para minimizar esse desgaste. Outros designs simplesmente recomendam a troca periódica de todo o corpo do bico.
O alinhamento preciso do orifício e do tubo de mistura é essencial para maximizar a vida útil do tubo de mistura. Isso é particularmente verdade pelo, relativamente pequeno, diâmetro de 0.030” (0.75mm) do tubo de mistura usado pelo bico padrão OMAX de precisão. O orifício de jóia é montado a um segurador, precisamente usinado e de aço inoxidável, que entra em um diâmetro, precisamente usinado, no corpo do bico. O tubo misturador entra em uma, precisamente usinada, seção cônica, na parte mais baixa do segurador da jóia para assegurar o alinhamento apropriado do tubo de mistura com o segurador da jóia. Sujeira, sendo ela partículas ou abrasiva, ou qualquer outra contaminação impede que o segurador da jóia de ser ajustado perfeitamente com o corpo do bico ou tubo de mistura, então a vida útil do tubo de mistura será diminuída substancialmente.
Independente da marca do bico, os bicos têm que ser cuidadosamente limpos quando houver a revisão. Para máximo proveito da vida útil do tubo de mistura, um pequeno limpador ultrassônico deve ser usado para assegurar que o corpo do bico está livre de toda contaminação. O bico deve ser revisado no espaço mais limpo disponível, não em qualquer lugar da fábrica.
Em adição à limpeza, é de extrema importância de que boa qualidade de água seja usada para assegurar a prolongação máxima da vida útil possível do tubo de mistura. Se a água que entra no tubo de mistura tiver alto nível de minérios, vai haver deposição de material no orifício de jóia e isso afetará a qualidade do jato e a vida útil do tubo de mistura. A OMAX oferece filtração de partículas padrão e condicionamento de água opcional como uma necessidade para assegurar a melhor qualidade de água. A OMAX vai também testar o seu jato de água antes da instalação do seu equipamento para ajudar a determinar se é necessário o uso do sistema de purificação de água.
