用水來切割東西的前景在19世紀(jì)末首次開始獲得動(dòng)力。然后，礦工用高壓水來移開巖石材料和清除沉積物。在20世紀(jì)30年代，使用狹窄的水束作為切割技術(shù)在工業(yè)上首次亮相，用于切割各種軟材料。

在這篇文章中，我們將討論水刀切割工藝、其類型以及工作過程。請(qǐng)繼續(xù)閱讀!

什么是水刀切割？

水刀切割是一種冷切割方法，使用高壓力的水來切割各種材料，從泡沫到金屬。這種工藝采用的工具是水刀切割器。

此外，用于切割的水可以是純水，也可以與磨料混合的水以獲得更大的切割力。因此，分別使用純水水刀和加砂水刀這兩個(gè)術(shù)語來區(qū)分它們。

盡管在工業(yè)上起步比較簡單，但水刀切割是當(dāng)今先進(jìn)的加工工藝之一。除切割外，制造商還使用這種工藝對(duì)材料進(jìn)行整形和擴(kuò)孔。

水刀切割技術(shù)的類型

工業(yè)水射流切割有兩種主要類型。這兩種類型都有其優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，在選擇一種類型之前，必須對(duì)這兩種類型有充分的了解。

純水切割技術(shù)

這種類型的水刀切割只使用壓力，利用純水的速度來切割東西。純水切割通常僅限于薄的材料，如泡沫、橡膠、木材、鋁箔、紙板、衣服和食品。

純水切割的噴嘴寬度通常為0.1毫米，但對(duì)于更復(fù)雜的材料，可低至0.08毫米。與數(shù)控切割和激光切割不同，它是一種冷切割方法，不會(huì)產(chǎn)生熱量。

加砂水切割技術(shù)

加砂水刀使用超高壓水和磨料顆粒，如石榴石，來切割材料。在純水中加入砂料會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)大的水流，為切割更硬的材料提供更多可能性。加砂水刀切割適用于陶瓷、巖石、金屬和塑料。

此外，加砂水刀切割工藝使用的噴嘴直徑比純水刀高，最高可達(dá)0.375mm。某些加砂水刀加工工具可產(chǎn)生高達(dá)6000個(gè)大氣壓。此外，這里使用的切割技術(shù)也是非熱的，即不產(chǎn)生熱量。

選擇正確的水刀加工技術(shù)

你所選擇的工業(yè)水射流切割技術(shù)的類型應(yīng)根據(jù)你要切割的材料類型來決定。

這兩種技術(shù)都是非熱性的，因此它們都可用于熱敏性材料。對(duì)于較硬和較厚的材料，加砂水刀會(huì)做得最好。但是，如果您需要更高的切割精度，特別是對(duì)幾何形狀復(fù)雜的材料，純水刀切割會(huì)更好。

此外，純水刀切割在食品和醫(yī)藥行業(yè)受到青睞，因?yàn)樗鼈兺ǔ?duì)產(chǎn)品中的異物含量有嚴(yán)格要求。

在工業(yè)上，制造商不需要兩臺(tái)機(jī)器來實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目的。如今，許多水刀切割機(jī)都有一個(gè)砂料混合室，你可以將其安裝在水刀切割機(jī)的噴嘴上。

工業(yè)水刀切割過程

水刀切割的原理是利用超壓水的速度來產(chǎn)生高切割力。以下是它的實(shí)際工作原理。

首先將水加壓至約4000個(gè)大氣壓。完成后，水通過高壓管被傳遞到紅寶石或鉆石噴嘴。該噴嘴將水從水刀切割器中噴射出來。這里使用的噴嘴必須有一個(gè)小直徑，通常在0.1和0.4毫米之間。由于孔徑小，切割器集中了壓力并噴射出狹窄的水柱。

當(dāng)水離開噴嘴時(shí)，壓力轉(zhuǎn)化為極高的速度，約1000米/秒。這種狹窄的超壓水柱就是我們所說的水刀。

水刀的力量很強(qiáng)，這也是工業(yè)水流切割的精確和清潔的原因。然而，該過程的成功取決于在噴射前首先使水獲得高壓力。

水刀切割器中超高壓力的產(chǎn)生

在對(duì)水進(jìn)行加壓之前，必須對(duì)其進(jìn)行精細(xì)過濾和脫鹽。這通常是采用反滲透的方法，水通過半透膜，在通過時(shí)失去其雜質(zhì)。由于涉及高壓水刀加工，只有專業(yè)人士才能進(jìn)行操作該過程。

過濾后，操作員將水輸送到超高壓泵，這是水刀切割的關(guān)鍵部件之一。然后壓力泵將水加壓到3000至4000個(gè)大氣壓之間。泵產(chǎn)生的壓力必須得到控制，以防止水流切割過程中出現(xiàn)壓力峰值。在對(duì)水進(jìn)行加壓后，高壓管將其輸送到噴嘴處，并進(jìn)行切割操作。

水射流切割部件

切割機(jī)中有不同的部件，通常取決于水刀切割機(jī)的類型。然而，任何切割器中都必須有五個(gè)主要的水流切割部件。它們是：

1. 超高壓泵

一個(gè)超高壓發(fā)生器為壓力泵提供動(dòng)力。它負(fù)責(zé)產(chǎn)生切割所需的加壓水。該泵必須能夠控制其產(chǎn)生的壓力，以便順利切割材料。

2. 數(shù)控控制器

數(shù)控控制器是管理水刀切割機(jī)的軟件，確保在切割機(jī)中進(jìn)行的所有子程序正常運(yùn)作。

3. 傳送系統(tǒng)

該系統(tǒng)通常是X-Y軸，允許根據(jù)操作者所需的切割路徑重新定位噴嘴。

4. 噴嘴

噴嘴通常由紅寶石或鉆石制成，噴射出超壓水的窄束，被稱為水柱。這個(gè)部件可能帶有一個(gè)磨料混合室，允許在噴射前正確混合磨料。

5. 捕集器水箱

用混合砂料的水切割后，這個(gè)水箱可消散水刀的能量，這對(duì)于加砂切割非常重要。

水刀可以切割哪些材料？

水刀切割器可以切割不同硬度的各種材料。其中包括

• 泡沫塑料
• 鋁箔
• 塑膠
• 橡膠
• 石頭
• 花崗巖
• 陶瓷
• 玻璃
• 皮革制品
• 鐵
• 布料
• 鈦合金

在水刀切割過程實(shí)際開始之前，操作人員必須確保他們要使用的技術(shù)適合于他們要切割的材料。例如，加砂切割器中的較高壓力會(huì)使泡沫等軟性材料變形。

水刀加工是發(fā)展較快的加工工藝之一。很多行業(yè)都采用了這種工藝，因?yàn)樗芨哔|(zhì)量地切割各種材料。它的環(huán)境友好性，以及材料在切割過程中不會(huì)受熱變形的都讓它成為切割技術(shù)的主流。

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