水切割技术简介PPT(20张)
水切割技术简介
水切割技术简介一、何谓水切割技术水切割技术又称水刀、水射流技术，是真正的冷切割。
它是将普通的水经过压力系统增压后所产生的高能量水流，再通过一个极细的沙管喷嘴，以每秒近千米的速度喷射出水流进行切割，这种切割技术称为水切割技术。
水切割技术是世上公认的最通用的也是发展得最快的技术。
相对其它切割技术而言，水切割不会产生有毒有害的气体或液体，并且也不产生有毒有害的物质或蒸汽。
水切割加工后，在被加工件表面不会产生热反应区或机械应力残留。
水切割技术是一种万能的、高产能的冷切割技术。
二、水切割技术分类水切割技术是所有涉及到水切割所使用的相关技术范畴，其技术分类及设备类型的划分可按照以下方式进行详细划分：水切割技术按照压力大小可分为高压水切割技术和低压水切割技术；按照设备体积分类可分为大型水切割技术和小型水切割技术；按照切割方式可分为后混式水切割技术和前混式水切割技术。
无论是哪种技术均属于高能冷切割技术范畴，冷切割技术是利用水作为切割载体利用磨料对物体进行高速切割的技术。
三、高压水切割技术高压水切割技术又称高压水射流技术，该技术利用驱动装置对普通进行二级或三级增压，从而形成高压水流，高压水流通过高压管路流至割枪头位置，运用虹吸原理将磨料存储装置中的磨料吸入枪头位置并同高压水流进行混合，形成高压水砂混合流并从喷嘴射出，以此来切割物体。
这种技术称之为高压水切割技术。
利用该技术可对几乎所有物体进行切割，如钢板、大理石、石材、塑料、木头、纸类、玻璃、陶瓷、铝板、铜板以及其他耐热性较差和其他易燃物体。
利用此种技术最大程度的克服了在切割过程中材料变形及机械应力对加工部件在成的影响。
该技术具有应用范围广、切割质量高、环保、减少毛刺等特点，另外高压水切割技术主要用于生产加工方面，利用数控技术将割枪头放置于数控机床，通过对所设计图案进行简单的编程，就可对编程图形进行准确切割，且无需更换刀具。
使用简单方便，是对部件进行加工的又一新选择，且在实际应用中拥有良好的表现。
水刀切割技术
水刀与等离子/线切割切割对比
等离子切割有明显的热效应，精度低，切割表面不容 易再进行二次加工。水切割属于冷态切割,无热变 形,切割面质量好,无须二次加工，如需要也很容易 进行二次加工.
对金属的加工，线切割有更高的精度，但速度很慢， 有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割 ，而且切割尺寸受到很大局限，水切割可以对任何 材料打孔、切割，切割速度快,加工尺寸可选余地 大
有毛刺的边缘。 3、 无热加工 这种效果对被热影响的材料是非
常理想的。如：钛。 4、 环保性 这种机器采用水和沙切割，这种
沙在加工过程中不会产生毒 气，可直接排出，较环保。 5、 无需更换刀具 你不需要更换切割机装置，一个 喷嘴就可以加工不同类型的 材料和形状，节约成本和时 间。
水刀切割优点(பைடு நூலகம்)
水刀切割优点(2)
水刀的应用范围很广泛，从金属材料到非金属材料，
从天然材料到人工材料，从食品到生活用品，基本上都能 切割，有”万能切割机“之誉。主要应用领域有： 1、陶瓷、石材等建筑材料加工 2、玻璃制品加工，如家电产品中玻璃部件切割、建筑装潢、 工艺玻璃 3、机械行业的金属板材切割下料 4、广告行业的标牌、艺术图案切割
“超高压水射流清洗设备”与“超高压水射流切割设备”同 属于“超高压水射流技术”的具体应用，只是前者流量较 大，压力较低。
1.清洗成本低，大约只有化学清洗的1/3左右；2.快速、彻底； 3.环保
1、 可切割范围广 可以切割绝大部分材料，如：金
属，大理石，玻璃 等等。 2、 切割质量好 平滑的切口，不会产生粗糙的，
2.在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业，传统的方法是用金刚 石刀具进行切、锯、铣等，切割的厚度范围非常大、速度 较快，但对常规厚度的板材，水切割可进行高精度的任意 曲线的切割加工，成品率高，降低生产成本，且大大提高 加工产品的附加值.
超高压水射流切割及其应用课件
工业加工领域
总结词
超高压水射流切割技术在工业加工领域应用广泛，可对各种材料进行高效、精准 的切割。
详细描述
在工业加工领域，超高压水射流切割技术主要用于金属材料的切割，如钢铁、铜 、铝等。由于其切割速度快、精度高、热影响小等特点，被广泛应用于机械制造 、船舶制造、石油化工等领域。
航空航天领域
总结词
喷嘴
将高压水射流引导至工件表面，控制切割精度 和效果。
切割台
用于固定和支撑工件，确保切割过程中的稳定 性和精度。
关键部件与功能
高压泵
产生超高压水射流，是 实现切割的关键。
喷嘴
控制水射流的形状、方 向和速度，影响切割精
度和效果。
切割台
确保工件在切割过程中 的稳定性和精度，提高
切割质量。
设备的选择与维护
建筑行业领域
总结词
超高压水射流切割技术在建筑行业领域应用广泛，可对各种材料进行高效、精准的切割 。
详细描述
在建筑行业领域，超高压水射流切割技术主要用于石材、混凝土等硬质材料的切割。由 于其切割速度快、精度高、热影响小等特点，被广泛应用于建筑物的改造、维修和装修 等领域。此外，超高压水射流切割技术还可用于桥梁、道路等基础设施的施工和维护。
04
超高压水射流切割技术的前 景与挑战
技术发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，超高压水射流切割技术将不断革新，提高切割效率和精度。
智能化发展
未来超高压水射流切割技术将更加智能化，实现自动化、远程控制和智能监控。
环保化发展
随着环保意识的提高，超高压水射流切割技术的环保性能将得到提升，减少对环境的影响。
面临的主要挑战
技术瓶颈
目前超高压水射流切割技术仍存 在一些技术瓶颈，如切割厚板材 时效率较低、切割表面质量不稳
水切割技术
由于高压 水射 流末端切割装置体积小、 切割反作用力 小且移动方便 ， 便于实现光 控、数控或机械手控制。因此 ，现在普遍 采用多 自由度机器人进行复杂零件的切割。
基 本工作 原理 高压水射流切割的原理是将水增至超高压 (≤4 00 MP a)， 再经节流小孔 ( 0 .1 5 ~ 0 .4 mm)，使水压势能转变为射流动能 (流速高达9 00m／s)，用这种高速密集的水射流进行切 割 。 磨料射流切割则是再往水射流中混入磨料粒子， 经混合管 ( 0.9～1.5mm)形成磨料 射流，用磨 料射流进行切割。在磨料射流中，水射流作为 载体使磨料粒子加速，由于磨粒质 量大、硬 度高，所以磨料射流较之水射流，其射流动能 更大，切割效能更强。
8．等离子弧切割 此法是将混合气体通过高频电弧。气体可以是空气， 也可以是氢气、氩气和氮气的混合气体。高频电弧使一 些气体"分解"或离子化，成为基本的原子粒子，从而产 生"等离子"。然后，电弧跳跃到不锈钢工件上，高压气 体把等离子从割炬烧嘴吹出，出口速度为每秒800～ 1000米（约3马赫）。这样，结合等离子中的各种气体 恢复到正常状态时所释放的高能量产生2700℃的高温。 该温度几乎是不锈钢熔点的两倍。从而使不锈钢快速熔 化，熔化的金属由喷出的高压气流吹走。因此，需要用 排烟和除渣设备。 此法可以用来切割3．0～80.0mm厚的不锈钢。切割 面被氧化，并且由于等离子的特性所致，切口呈八字形。
亚特菲橡胶科技有限公司
陈永乐
切割是一种物理动作。狭义的切割是指 用刀等利器将物体（如食物、木料等硬度 较低的物体）切开；广义的切割是指利用 工具，如机床、火焰等将物体，使物体在 压力或高温的作用下断开。
目前的切割技术主要有以下几种：
水切割技术
与其他加工技术的比较
水刀与线切割的比较 线切割十分精确但是需要导 电体材且会产生热效应 ，且线切 割对所需要的加工环境要求高。
与其他加工技术的比较
水刀与电弧及火焰切割的比较 显而易见的，Plasma属于热加工 过程，会使成品产生热效应。而 使用砂刀其表面的处理通常会比 较好，在工件的背面不会有浮渣， 可减少二次加工。砂刀切割没有 厚度的限制，且切割图形的排版 间距可缩小以节省材料成本。
制作者：廖深、林玉旋、许金旺
目录
一 原理简介 二 设备与工具 三 优缺点 四 与其他加工技术的比较 五 应用 六 在中国的发展
原理简介
水切割是利用高压高速水流对工件的冲击作用来去除材 料的，采用水或带有添加剂的水 ，以500-900m/s的 高速冲击工件进行加工或切割。水经水泵后通过增压 器增压，从喷嘴喷出，直接压射在工件加工部位上。
与其他加工技术的比较
水切割与等离子切割比较 等离子切割有明显的热效应， 精度低，切割表面不容易再进行 二次加工。水切割属于冷态切割, 无热变形,切割面质量好,无须二 次加工。
与其他加工技术的比较
与冲剪工艺的比较 对一些金属零件可采取冲剪工艺 方法，效率高、速度快，但需要 特定的模具和刀具，水切割与该 切割方法相比柔性好，可随时进 行任意形状工件的切割加工，尤 其在材料厚、硬度高等情况下， 冲剪工艺将很难或无法实现，而 用水切割方法则较为理想 。
水刀的优缺点
二 缺点 1 一次性初期投入成本高 2 不能用于切割与水接触就不 能使用的工件 3 材料的耐磨性要求高 4 超高压的密封问题 5 超高压的安全问题
与其他加工技术的比较
一 水刀与激光切割的比较 激光切割是一种提高产能的制造法，当然也是 有它的用途。而水刀在某些方面确实是优于激光： a.没有切割厚度的限制 b.像黄铜、铝等反射性材质亦可切割 c.无需投入热能，所以不会燃烧或产生热效应 d.当您变更切材时，您唯一所需变更的是切割 速度，而不须变更气体、聚焦或其它对象 e.可容易安装更多的切割头来增加产能 f.激光设备的保养更专业化且困难度较高 g.您只需以购买激光设备1/2至1/3之价格就 可拥有一套完整的水刀设备。
特种加工(水切割)
特种加工摘要由于材料科学、高新技术的发展和激烈的市场竞争、发展尖端国防及科学研究的急需，新产品更新换代日益加快，提出的要求也越来越高，各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。
为解决这一系列问题，特种加工于20世纪40年代开始逐步发展起来。
而能适应这些加工要求的先进切割技术——水射流切割，在1950年初步形成概念，到80年代发展已较为完善。
关键词：特种加工；精密机械零件；水射流切割定义特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用机械能切除多余材料的传统加工方法。
特种加工是近几十年发展起来的新工艺,是对传统加工工艺方法的重要补充与发展,目前仍在继续研究开发和改进。
直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时也结合机械能对工件进行的加工。
发展特种加工是20世纪40年代发展起来的，由于材料科学、高新技术的发展和激烈的市场竞争、发展尖端国防及科学研究的急需，不仅新产品更新换代日益加快，而且产品要求具有很高的强度重量比和性能价格比，并正朝着高速度、高精度、高可靠性、耐腐蚀、高温高压、大功率、尺寸大小两极分化的方向发展。
为此，各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现，对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的新问题。
例如，各种难切削材料的加工；各种结构形状复杂、尺寸或微小或特大、精密零件的加工；薄壁、弹性元件等刚度、特殊零件的加工等。
对此，采用传统加工方法十分困难，甚至无法加工。
于是，人们一方面通过研究高效加工的刀具和刀具材料、自动优化切削参数、提高刀具可靠性和在线刀具监控系统、开发新型切削液、研制新型自动机床等途径，进一步改善切削状态，提高切削加工水平，并解决了一些问题；另一方面，则冲破传统加工方法的束缚，不断地探索、寻求新的加工方法，于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生，并不断获得发展。
水刀切割技术ppt课件
独特应用（1）
废弃炮弹切割 废弃建筑拆除
独特应用（2）
水刀拼花是利用超高压技术把普通的自来水加压到
250-400Mpa压力，再通过内孔直径约0.150.35mm的宝石喷嘴喷射形成速度约为8001000m/s的高速射流，加入适量的磨料来切割石 材，金属等各类原材料，做成各种不同的图案造 型。
水刀拼花
水刀切割技术
任意材料切割/无热效应/无需二次加工/环保
工作原理介绍
水刀切割机是利用超高压水射流进行冷态切割的
设备，主要由高压泵、数控加工平台和喷射切割头 组成。直径0.6mm的水柱在强气流作用下秒速超过 300m，混合一种磨料，用来切割玻璃，钢板之类轻 而易举，能够轻松穿透普通混凝土墙壁，切割面非 常光滑，而且不产热，无污染
理石、合金金属、玻璃、塑料、陶瓷、磁砖及各种可看得到之材料。 （2）切割精度 其切割工件之精度介于0.1mm～0.25mm之间。工件之精度决定于机器之
精度、切割工件之大小及厚度。 （3）切隙宽度 需视切割工作材质大小厚薄与所使用的喷嘴而定。一般而言，加砂切割
之切口约为1.0mm至1.2mm。随着砂刀管的直径扩口，其切口也就愈 大。 （4）切割斜边 所运转之切割速度决定其斜边品质。大部份所看到好的切割品质之单侧 斜边为0.1mm左右。 （5）适用范围 一般而言，以复杂图案、厚、难切、易碎与怕热之材料，最适合使用水 刀切割为加工设备。
“超高压水射流清洗设备”与“超高压水射流切割设备”同 属于“超高压水射流技术”的具体应用，只是前者流量较 大，压力较低。
1.清洗成本低，大约只有化学清洗的1/3左右；2.快速、彻底； 3.环保
1、 可切割范围广 可以切割绝大部分材料，如：金
属，大理石，玻璃 等等。 2、 切割质量好 平滑的切口，不会产生粗糙的，
切割技术-水切割讲稿
氧乙炔／新型燃气火焰切割这个技术的发展主要是这样的，1895年法国人勒夏特列发明氧乙炔火焰开始后，到了1900年Ｆｏｕｃｈ和Ｐｉｃａｒｄ制造出第一把氧乙炔割炬，就是喷射火焰的那个嘴巴。
这个技术虽然古老，至今我们还是在用的。
它主要于原理是通过一定比例的氧气和乙炔燃烧，通过氧乙炔割炬口喷出细的火焰束流对工件加工，温度很高，高的都有3600，被加工到的部位马上热到燃点，发生氧化，喷射的氧气流，使金属材料剧烈氧化燃烧，生成的氧化物熔渣被气流吹除，形成切口。
特点1.金属的燃烧点应低。
2.金属氧化物的熔点应低。
3.金属燃烧时要放出足够的热量4.金属的导热性不能过高5.生成的氧化物流动性要好6. 不够清洁，耗能高，安全不高这个技术存在很多的缺点。
近年来国内外有关研究机构及企业相继投入大量资金，开发研究成本低、安全、环保的新型燃气，目前。
引进了多种新型工业燃气代替乙炔用于工业火焰加工。
同时与新型工业燃气相配套的割炬也相继投建成投产，手工割炬切割厚度可达35cm，机用割炬切割厚度可达180cm。
线切割线切割是在电火花加工基础上，于20世纪50年代末最早在前苏联发展起来的一种新的工艺形式，利用丝状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割工作原理是电极丝接脉冲电源的负极，工件接脉冲电源的正极，两电极在绝缘液体中靠近时，由于两电极的微观表面是凹凸不平，当来一个电脉冲时，其电场分布不均匀离得最近凸点处的电场强度最高，极间介质被击穿，形成放电通道，电流迅速上升。
在电场作用下，形成火花放电，电子和离子在电场作用下高速运动时相互碰撞，工件表面受到电子流和离子流的轰击，形成瞬时高温热源，通道中心温度达到10000度以上。
以致局部金属材料熔化和气化。
运动：1.电极丝沿其轴向(垂直或Z方向)作走丝运动。
2.数控伺服电动机驱动工件相对于电极丝在X、Y平面内作运动。
实现切割进给3.电极丝与工件之间的脉冲放电。
使电极线沿加工图形的轨迹运动对工件切割特点1. 加工余量小、加工精度高。
水切割技术简介ppt
喷嘴堵塞
喷嘴口通常会堵塞一些颗 粒，防止水流溅射。
切割头的运动与控制
切割头的运动
通过机械或数控方式，使 切割头在X、Y轴上移动， 实现切割形状和尺寸的控 制。
切割速度和深度
通过控制高压水的压力、 流量以及切割头的移动速 度，可以控制切割的深度 和速度。
切割精度
水切割的精度通常在毫米 级别，但对于某些材料， 可以达到更高的精度。
玻璃切割
水切割技术能够将玻璃按照预设的形状和尺寸进行切割，如玻璃工艺品制作和建筑玻璃安装等。
复合材料切割应用
碳纤维复合材料切割
水切割技术可用于切割碳纤维复合材料等高强度、轻质材料，如航空航天、汽车和体育器材等领域的应用。
玻璃纤维复合材料切割
水切割技术同样可以用于切割玻璃纤维复合材料，如船体、屋顶和隔热材料等制造过程中的切割。
水切割技术简介
目录
• 水切割技术概述 • 水切割技术的工作原理 • 水切割技术的优势和局限 • 水切割技术的实际应用案例 • 水切割技术的发展趋势与展望 • 相关问题和研究建议
01
水切割技术概述
定义与特点
定义
水切割技术是一种先进的加工技术，它利用高压水流对材料进行切割、打孔 等加工操作。
特点
水切割技术具有加工精度高、切缝窄、速度快、成本低等优点，同时还能对 一些特殊材料进行切割，如陶瓷、玻璃等。
切割精度
水切割技术的切割精度受多种因素影响，如水压、喷嘴设计、切割速度等。需要深入研究 这些因素对切割精度的影响，以提高水切割的精度。
切割材料限制
目前的水切割技术主要适用于一些特定的材料，如塑料、纤维等。对于一些硬质材料，如 陶瓷、玻璃等，水切割技术的切割效果仍需改进。因此，需要进一步研究如何提高水切割 技术对硬质材料的切割效果。
水切割
水切割求助编辑百科名片水切割，又称水刀切割，是一种利用高压水流切割的机器。
在电脑的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质地影响小。
因为其成本低，易操作，良品率又高，水切割正成为工业切割技术方面的主流切割方式。
目录特点起源介绍高压水是怎样产生的特点水刀切割(水切割)的优势相关问题几种切割方法的比较特点起源介绍高压水是怎样产生的特点水刀切割(水切割)的优势相关问题几种切割方法的比较五轴水切割技术展开编辑本段特点1、数控成型各种复杂图案；2、属冷切割、不产生热变形或热效应；3、环保无污染、不产生有毒气体及粉尘；4、可加工各种高硬度的材料，如：玻璃、陶瓷、不锈钢等，或比较柔软的材料，如：皮革、橡胶、纸尿布等；5、是一些复合材料，易碎瓷材料复杂加工的唯一手段；6、切口光滑、无熔渣，勿需二次加工；7、可一次完成钻孔、切割、成型工作；8、生产成本低；9、自动化程度高；10、24 小时连续工作。
编辑本段起源Norman Franz 博士一直被公认为水刀之父。
他是研究超高压（UHP）水刀切割工具的第一人。
超高压的定义是高于 30000 psi。
Franz 博士是一名林业工程师，他想寻找一种把大树干切割成木材的新方法。
1950 年，Franz 第一次把很重的重物放到水柱上，迫使水通过一个很小的喷嘴。
他获得了短暂的高压射流（多次超过了现在使用的压力），并能够切割木头和其它材料。
他后来的研究涉及更为连续的水流，但他发现获得连续高压非常困难。
同时，零件的寿命也以分钟计算，而不是今天的数周或数月。
Franz 博士从没制造出一种量产的木材切割器。
而今天木材切割却是超高压技术最不重要的应用之一。
但 Franz 博士证明了高速会聚水流具有极大的切割能量－这种能量的应用远远超出了 Franz 博士的梦想。
1979 年，Mohamed Hashish 博士在福禄研究室工作，开始研究增加水刀切割能量的方法，以便切割金属和其它硬质材料。
Hashish 博士被公认为加砂水刀之父，他发明了在普通水刀中添加砂料的方法。
水切割工艺
水切割工艺一、前言水切割技术是一种高效、精确的切割方式，其优点在于不会产生热变形和热应力，适用于各种材料的切割。
本文将详细介绍水切割工艺。
二、水切割设备水切割设备主要包括高压泵站、控制系统和加工平台。
其中，高压泵站是水切割的核心部件，主要由高压泵、进口阀组、出口阀组和增压器组成。
控制系统包括机床控制系统和高压泵控制系统，用于实现加工过程中的自动化控制。
加工平台是用来固定被加工材料，并通过运动系统实现对材料的移动。
三、水切割原理水切割原理基于高速喷射流冲击材料表面，使其受到冲击力后破裂或断开。
喷射流由高压泵产生，在经过增压器后被送入喷头中，形成高速喷射流。
喷头上有一个小孔，在经过小孔时会形成一个极小的喷嘴，使液体在极短时间内达到极高速度，形成高速喷射流。
高速喷射流冲击材料表面时，会产生剪切力和撞击力，从而使材料受到破裂或断开。
四、水切割工艺流程1. 准备工作：确定加工对象和加工要求，准备好加工平台和夹具。
2. 设计CAD图纸：使用CAD软件设计出需要切割的图形，并将其转化为机床控制系统能够识别的G代码。
3. 调整加工参数：根据材料的硬度、厚度、形状等特性，调整加工参数，包括喷嘴直径、压力、流量等。
4. 固定材料：将需要切割的材料固定在加工平台上，并通过夹具进行固定。
5. 开始加工：启动机床控制系统和高压泵控制系统，开始进行自动化切割。
6. 检验质量：检查切割部位是否满足要求，并根据需要进行后续处理。
五、水切割注意事项1. 安全操作：在使用水切割设备时必须严格遵守安全操作规程，戴好防护装备并保持设备周围的安全距离。
2. 正确选择喷嘴：根据加工对象的特性，选择合适的喷嘴直径、角度和形状，以达到最佳切割效果。
3. 控制加工参数：根据不同材料的硬度、厚度等特性，调整加工参数以达到最佳切割效果。
4. 维护设备：定期对水切割设备进行维护和保养，保持设备的正常运行状态。
六、总结水切割技术是一种高效、精确的切割方式，广泛应用于各种材料的切割。
超高压水射流切割及其应用课件
控制系统
调节压力、流量和切割头 的运动轨迹。
01
02
03
04
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高压泵
用于产生超高压水射流， 是切割设备的核心部件。
压力容器
储存高压水，并确保水质 的纯净度。
辅助工具
包括冷却系统、清洁设备 和安全防护装置。
工具种类
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喷嘴
根据切割需求选择不同孔 径和形状的喷嘴，以控制 水射流的形状和方向。
超高压水射流切割及其应 用课件
目录
• 超高压水射流切割技术简介 • 超高压水射流切割设备与工具 • 超高压水射流切割应用领域 • 超高压水射流切割技术的前景与挑战 • 超高压水射流切割技术应用案例
01
超高压水射流切割技术简介
技术原理
高速水流切割
超高压水射流切割技术利用超高压水流对材 料进行高速冲击，从而达到切割的目的。
拓展切割材料范围
加强超高压水射流切割技术对不同材料的研究和 应用，拓展可切割材料的种类和范围。
05
超高压水射流切割技术应用案例
案例一：金属板材切割
总结词
高效、精准、环保
详细描述
超高压水射流切割技术广泛应用于金属板材切割，具有高效、精准和环保的优 点。相比传统的切割方法，超高压水射流切割能够减少材料浪费，提高切割效 率，同时减少对环境的污染。
案例四：其他行业应用
总结词
适用性强、应用广泛
详细描述
超高压水射流切割技术还广泛应用于建筑、航空、汽车、玻璃等行业。该技术能够满足各种复杂形状 和材料的切割需求，具有广泛的适用性和灵活性。
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THANKS
切割材料有限
超高压水射流切割技术对材料的切割效果受到材料硬度、 韧性和化学成分等因素的影响，目前仍难以实现对各种材 料的广泛适用。
水切割简介
精选完整ppt课件
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水切割的新动态
智能便携式水切割系统
便携式水切割系统是保定锐讯安防特种技术开发有限公司邀 请纪新刚先生研制的“智能便携水刀切割设备”属磨料脉冲 射流切割系统，采用独特的设计思路，突破性的缩小了水切 割系统的总体体积和重量，真正达到了单人便携装置的要求， 大大降低了设备总体成本。为水切割技术的广泛应用创造了 一条崭新的思路。便携式水切割系统是唯一的冷切割设备， 也是高危作业领域最理想的切割设备，可广泛应用于公安排 爆、废旧弹药销毁、航空救援、武警破障、石油工业、隧道 施工和救援等领域。同时，水切割设备快速、无损、作业精 细、一次性成型的特点，也可广泛应用于建筑、设备加工、 石材加工、冶金、医学等领域。
2. 更新设计技术
美国福禄公司已经制造出——更高同心度的切割刀头。
动态五轴联动切割系统。
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水切割的未来发展趋势
3.更低的维护成本
智能化、人性化的设计，嵌入式、扩 展式软件与内置的传感器对系统提供保 护并能立刻了解有关信息，能进行更多 的控制和更快的得到更多的信息。（PLC 与协力软件的集成）
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水切割系统的组成
2. 数控加工平台
目前，数控水刀主要以切割平面板材为主。切割平台选用滚 动直线导轨和滚珠丝杠作为传动，在数控程序和控制电机的 精密控制下精确进行X轴和Y轴单独运动或两轴联动，带动切 割头实现直线和任意曲线切割。
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水切割系统的组成
3. 喷射切割头
在第8届环太平洋国际水射流会议暨第12届中国 水射流技术研讨会，在中国石油大学(华东)召开。来 自美国、日本、韩国、澳大利亚、俄罗斯等国的近50 位国际水射流专家学者和70名国内专家学者，围绕水 射流技术的发展与应用这一主题，共同探讨了水射流 的基础理论研究进展、水射流技术的发展趋势等。
水切割技术
图2-2 水射流喷嘴结构
水射流（图2-2）：用高压泵将普通水介质增压至100 ~ 400 MPa，然后通过一个大约0.15~0.4mm的节流小孔（宝石）以 900~1000m/s的速度喷出，从而形成高速、高能、高穿透力水束— —即高速水射流。
适于切割皮革、软木、塑料、丝棉织品、石棉水泥制品、地毯、纸板、软 橡胶、金属箔片、薄木片等，不适于切割硬质材料。
清洗、剥层、除垢、除锈、制粉、除鳞、铸件清砂、喷雾、
浆体输送、注水、(旋喷)注浆、水刺和消防等各种用途。
2
2.6.2 水射流切割技术类型及特点
起源于苏格兰 1936年被美国和苏联用来采煤和采矿 1956年前苏联用来切割岩石 1968年美国在高压水中加入磨料
3
图2-1 水射流及磨料水射流喷嘴
24:1
最大排出量／(L／min)
2.7
增压器冲程数／(次／min)
60
可用最大喷嘴直径／mm
0.3
最大切割尺寸／m2
1500×2000
切割功能
任意平面、曲线
切割精度／mm
±0.05
油泵排量／(L／min)
100
油泵压力／MPa
20
液压油箱容量/L
180
油泵电机功能
37 kW／4P
电源电压／V
380(±10％)
就是切割刀具。
6
2.6.3 水射流切割设备
图2-4 典型水射流加工中心 图2-4为典型的磨料水射流加工中心。主要包括：CNC控制器、超高压发生 器、水射流切割头（喷嘴）、运动系统、磨料输送系统、接收装置等。
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表2-1 超高压数控万能水射流切割机主要技术参数
项目内容
参数
最高压力／MPa
水刀切割技术PPT
吸声板 玻璃钢板
环氧树脂石 6．9 墨 皮革 胶质(化学) 玻璃 聚碳酸酯 聚乙烯 苯乙烯 4．45 10 5 3 3
三、水切割的优点
1、 因为是冷切割, 对材料无热损伤, 也无热变形，这 对许多高性能或热敏感材料尤为可贵。这是其它加 工方法, 如火焰、激光、等离子、锯切等所无可比拟 的。可以说, 它对被切材料无选择性, 因而能做到一 机多用。 2、 具有很强的切割力, 可切断180mm厚的钢板、 250mm厚的钛板、470层每层厚达65mm的石墨环 氧树脂合成板、5m 厚的石材或混凝土等。 3、因为是点能源切割, 切割反力很小, 只有十几公斤, 因而便于全方位自由切割形状复杂的工件, 便于自动 控制, 实现柔性加工。图9-17水射流喷嘴角度
表9-6
液体能
水射流切割的加工参数
种类：水或水中加入添加剂 添加剂：丙三醇(甘油)、聚乙烯、 长链形聚合物 压力：70～415MPa 射流速度：300～900m/s 流量：达7．5L/min 射流对工件的作用力：45～134N 材料：常用人造金刚石，也有用淬 火钢、不锈钢的 直径：0．05～0．38mm 角度：与垂直方向的夹角0°～30 ° 功率：达38kW 切割速度(即进给速度)：见表9⁃7 切缝宽度：0．075～0．41mm 压射距离：2．5～50mm，常用的 为3mm
四、实际应用
• 美国汽车工业中用水射流来切割石棉制动 片、橡胶基地毯、复合材料板、玻璃纤维 增强塑料等。航天工业用以切割高级复合 材料、蜂窝状夹层板、钛合金元件和印制 电路板等，可提高疲劳寿命。
水射流切割原理图 1-带过滤器的水箱 2-水泵 3-储液蓄能器 4-控制器 5-阀 6-蓝宝石喷嘴 7-工件
8-喷射距离 9-液压机构 10-增压器
水下切割技术
一、水下切割技术：1、氧-可燃气切到-水下氧一可燃气切割的机理是采用气体火焰把钢板预热到燃点温度，然后高速氧气射流喷向已经预热的金属。
氧-可燃气切割所使用的气体主要包括乙炔、碳氢化合物、氢和液体燃料。
1925年，美国海军为了便于海上打捞，使用了氧一氢割炬。
水下氧一可燃气切割可使用不需要发电机或其他电气装置的轻便型携带式设备，避免了触电的危险以及对潜水装备的电解腐蚀。
2、水下氧弧切割-水下氧一弧切割的原理是在空心电极和切割对象之间产生电弧，并让氧气流通过空心电极吹向电弧加热的工件，工件金属在电弧的高温和喷射氧气流同切割金属产生的放热反应的作用下，加热并氧化燃烧形成切口。
切割可以在水下直接进行，不需要任何保护气体。
我国在1978年打捞“阿波丸”号沉船时，也采用了氧弧切割技术，船体切割总长度约2400m，氧气消耗2600多瓶。
3、金属-电弧切割-金属-电弧切割技术使用与水下金属电弧焊相同的设备和熔化焊条，同切割件接触而产生电弧高温（可达6000－8000K），加热和熔化金属，使熔化金属从切口中流出从而达到切割金属的目的。
金属一电弧切割法可切割任何金属，对生铁、锰钢、钢及青铜等切割效率高。
其优点是设备简单，造价低，可切割金属的范围广；缺点是切割效率低，割口不整齐，所以这种切割方法不能应用于较大量的切割工作。
4、水下喷水式熔化极电弧切割法-熔化极电弧切割是利用连续进给的金属丝极与工件间产生的电弧热（部分氧化燃烧热）局部熔化工件，同时借从喷嘴喷出的气流（或水流）的动能排除熔融金属的切割方法。
水下喷水式熔化极切割技术最早由日本在上世纪70年代发明，并在水中进行了实验：最大切割厚度，碳素钢为30mm，不锈钢为45mm。
我国是在借助日本水喷射熔化极切割原理的基础上，成功研究了深海半自动熔化极水下电弧切割新技术，并在深海20m及60m 水深处对20mm的钢板进行了切割实验，切割速度高达20m/h以上。
5、水下机械切割-水下机械切割的原理与在大气中使用旋转的铣刀、单刃车刀或用砂轮片切割的原理一样，国外已经发展了多种水下机械切割专用设备。
特种加工(水切割)
水切割的形式和水切割机床的构成
按水质分： 纯水切割 磨料切割 超高压系统
形 式
按加压方式分： 液压加压 机械加压
机 床 结 构
水刀切割头
水刀切割平台 CNC控制器 CAD/CAM切割软件
按机床结构分： 龙门结构 悬臂结构
水切割相对其他形式切割的优势
设备使用 加工效果
投资效益
·激光切割设备的 投资较大，目前大 多用于薄钢板、部 分非金属材料的切 割。 ·水切割投资小,运 行成本低,几乎可以 切割任何材料。
优 点
2．切割时不会产生裂痕，它可以切割间隙很窄的材料。 一般而言，纯水切割其切口约为0.1mm至1.1mm，加砂 切割其切口约在0.8mm至1.8mm之间。随着砂喷嘴内孔 直径扩大其切口也就愈大；
3．可作全方位的切割，包括各种形状、角度或斜度；
4．不需要进行磨边等二次加工，在切割过程中还可以 减少飞尘，改善工作环境。
对金属的加工，线 切割有更高的精度， 但速度很慢，有时 需要用其它方法另 外穿孔、穿丝才能 进行切割，而且切 割尺寸受到很大局 限。
水切割
虽然水切割不如线 切割的精度来得高， 但水切割可以对几 乎任何材料打孔、 切割加工，且切割 速度快，加工尺寸 灵活。
不足之处
切割
由于水射流的靶距是变化的，数控水刀的最大切割厚度 并不好明确界定。现有的数控水刀一般流量在2～3升，工作 压力在200～380MPa，射流经过空气阻力，能量衰减极快， 到400、500mm时，基本就随风飘散没有打击力了。就一般 应用而言，切割金属板材厚度建议不超过100mm，发泡材 料如海绵厚度建议不超过300mm。
定义
特种加工是指那些不属于传统加工工艺范畴的 加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利 用机械能切除多余材料的传统加工方法。特种 加工是近几十年发展起来的新工艺,是对传统 加工工艺方法的重要补充与发展,目前仍在继 续研究开发和改进。直接利用电能、热能、声 能、光能、化学能和电化学能，有时也结合机 械能对工件进行的加工。
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6、水切割的形式
一、从水质上分，超高压水切割有两种形式，一 是纯水切割，其割缝约为0.1-1.1mm；其二是加磨料 切割，其割缝约为0.8-1.8mm。
二、从结构形式上分，可有多种形式，如：二至 三个数控轴的龙门式结构和悬臂式结构，这种结构 多用于切割板材；五至六个数控轴的机器人结构， 这种结构多用于切割汽车内饰件和轿车的内衬等。
4、水切割的用途
一、切割非可燃性材料，如大理石、磁砖、玻璃、 水泥制品等材料，这是热切割无法加工的材料；
二、切割可燃性材料，如钢板、塑料、布料、聚氨 酯、木材、皮革、橡胶等，以往的热切割也可以加工 这些材料，但容易产生燃烧区和毛刺，但水切割加工 不会产生燃烧区和毛刺，被切割材料的物理、机械性 能不发生改变，这也是水切割的一大优点；
一、水切割技术
1、概念 超高压水切割又称水刀和水射流，它是
将普通的水经过多级增压后所产生的高能量 (380MPa)水流，再通过一个极细的红宝石喷 嘴(Φ0.1-0.35mm)，以每秒近千米的速度喷射 切割，这种切割方式称为超高压水切割。
2、水切割的起源
高压水切割的“发现”起源于苏格兰，经过100 年的试验研究，才出现了工业高压水切割系统。
音速的２～３倍。
水为何能象利剑似地切钢削石呢？在高速运动 状态中的水已不再是柔性体，更不用说是超音速运 动的物体，如在空中高速飞行的飞机与小鸟相撞， 飞机的机壳就会被小鸟打出一个洞而造成飞行事故。 超高压形成的水射流具有音速２～３倍的流速，因 此能像利剑一样锋利。为提高切割的效率，在水射 流速度不变的情况下，在水中加入细砂，以提高运 动物体的质量，则可以数倍地提高射流的冲击动能。
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3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。
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4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。
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5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。
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6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。
3、水切割技术现状
目前，国际上像美国、德国、前苏联、意大利都 攻破了超高压水切割的技术，国际上代表性的企业有 福禄、英格索兰、百超，最高切割压力可达550MPa， 国内企业也有生产水切割设备的厂家，实际运行压力 仅在220MPa左右，属中低压水平。
压力愈高，切割的工艺性愈好，切割速度愈快， 尤其在厚板切割时，中低压(200MPa)的水切割机，不 能保证被切割材料顶部和底部的切割曲线一致性，甚 至切不透，切割速度很慢。
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10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。
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11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。
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12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。
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13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。
1936年美国和苏联的采矿工程师成功地利用高压 水射流方式进行采煤和采矿，到1956年，前苏联利用 2000bar压力的水切割岩石。实际上高压水切割不是专 利，直到1968年被美国的哥伦比亚大学的教授在高压 水中加入磨料，通过水的高压喷射和磨料的磨削作用， 加速了切割过程的完成。
“滴水穿石”是指在漫长的岁月中，滴水能够将石 头击穿，而“超高压水切割技术”能将这一漫长的过程 浓缩为一瞬间。超高压水切割机采用增压系统，将水的 压力提高到4００ＭＰａ，再使这种超高压水经直径约为 ０．２～０．３ｍｍ的宝石喷嘴喷射而出，形成高速的 水射流，这束水射流似一根细棉线，而其流速随着水的
切割时不想产生毒副气体、不需二次加工、不想产生 热效应或变形或微裂缝、又想产生良好的切边品质并能 同时切割细小的孔时，更要考虑选用水切割。
提醒
一般情况下，能够利用激光、等离子、火焰、 线切割、锯、铣削等加工方法基本满足加工工艺 要求时，则不宜采用水切割加工，毕竟水切割的 运行成本较高，喷嘴、导流套、高压密封件都是 进口的耗材，价格较贵。
OMAX公司
1993年创建 全球安装有600多套OMAX水切割系统
水切割机主要部件 1、工作台 2、高压泵 3、切割头 4、砂料输送系统 5、冷却装置 6、过滤系统
高压泵
过滤系统
切割头
•
1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。
•
2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。
铣削的方法产生了许多废屑，造成了很大的浪费，也 可以考虑选用水切割，因为水切割不会产生废屑，而是 整片切割，水切割加工割分开的材料大多是可利用的。
5、水切割的优点
使用圆锯和带锯太慢，而又不能进行非直线切割，可 以考虑选用水切割；
切割易燃易爆材料或在易燃易爆的环境下切割时，必 须考虑选用水切割；
•
7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。
•8、世上的事，只要肯用心学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。
•
9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。
7、水切割的切割精度
水切割的切割精度介于0.1mm至0.25mm之间，其 切割精度取决于机器的精度、切割工件的尺寸范围及 切割工件的厚度和材质，通常机器的系统定位精度为 0.01mm至0.03mm。
8、水切割所用的磨料 水切割所用的磨料为石英砂、石榴石、河砂、
金刚砂等。
磨料的粒径一般为40-70目，磨料的硬度越 高粒径越大，切割能力也越强。
三、切割易燃易爆材料，如弹药和易燃易爆环境内 的切割，这是其它加工方法无法取代的。
5、水切割的优点
激光和等离子所能切割的厚度太薄，所产生的毛刺太 大，所产生的热影响区不利，可以选用水切割；
火焰切割的毛刺太大、粗糙度太差、热影响区太大， 可以选用水切割；
线切割的速度太慢，并且不能切割非导电材料，可以 选用水切割；