水刀水加速切割原理

水刀水加速切割原理

1、所谓的“水刀”，是用高压泵把密封的水加压，通过高级硬质合金、蓝宝石、金刚石等做成的喷嘴极细的喷口喷出，切割材料。要做到这点，对水、管道、喷口都有比较高的需求。如管道，水刀是用高压工具把水加压后射出来的，必须拥有极高的压力才能把坚硬的切割材料切开，所以管道必须能承受极高的压力，这个压力远远大于700兆帕，因为薄钢板（被切割材料）本身就能承受700兆帕的压力。其次，水刀用的水完全没有杂质是不对的。因为水压远远大于700

兆帕，那么对于管道等密封设备而言，无论密封性能多么好，纯水总会使它们磨损而渗漏。为了解决这个问题，水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油，提高密封效果。对于高压泵，也要加入一些油液提高其密封性能。上面说过了，水刀的喷嘴是用硬质合金、蓝宝石等材料做成的，喷口直径仅0.05毫米，而且孔内壁光滑平整，能承受1700兆帕的压力，所以喷出来的高压水能像刀一样切割材料。有些水还加入了一些长链聚合物，如聚乙烯氧化物，增加水的“黏度”，使喷出的水犹如一条“细线”。

2、通过压力，电动机带到冲压机，因为吹刀的出口做的非常的精细，所以水也非常的细，水是经过过滤的，没有任何的杂质

3、确实是通过巨大的压强来使水从细小的出口冲出,使它具有切割硬度或韧性比较高材料. 但是没有任何的杂质这一点,我有不同看法:因为在切割一些钢板时,为了切割效果,有时会加入一些细小的固态粉末,如石英砂等.

4、水刀/水切割利用强大的压强，所以水刀的口径很小，以便产生强大的压强。水刀即超高压水射流切割技术发展历史不长，但其优秀的切割能力，快捷的切割速度，及其安全的切割方式和低廉的切割成本使水切割技术得到了广泛的应用。水刀是通过超高压发生器将水加压到

300MPa(300兆帕)以上，通过一个专用的切割喷头在极细的小孔中喷出，其速度是声速的几倍，这种高压水流具有极强的切割能力，而且通过在其中添加沙子等磨料可以使其切割能力几倍增强。

高压水刀可以快速的切割几乎所有材料：玻璃、橡胶，纤维、织物、钢铁、石材、塑料、钛、铬等各种有色金属、复合材料、不锈钢、钢筋混凝土、胶体、泥土可以这么说，除金刚石和钢化玻璃（易碎）以外没有高压水射流切割机切不了的东西。

而且它可以安全的切开易燃易爆物品，像应用于废弃炮弹、炸弹的拆除式切割。水切割的切口细（1-2MM左右），切割精度高（千分之二毫米0.0002mm），可切割自由各种复杂图形水射切割的切口光滑，无毛刺，不发热无退火现象，切面平坦，广泛应用于飞机零件、精密机械齿轮、打印机，随身听齿轮、机件等。

水切割的十个特点

水切割,一种利用高压水流切割的机器

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，无需二次加工；

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。

目前水切割的现状如何？

Q：目前水切割的现状如何？

A：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，并广泛地应用于石材、金属、玻璃、陶瓷、水泥制成品、纸类、食物、塑料、布料、聚氨酯、木材、皮革、橡胶、弹药等各种材料的切割。中国开展这项工作的研究有近四十年的时间，机械部、航空航天部、国家船舶工业总公司都先后立项研究，但超高压水切割一直处在实验室阶段，尚未用于稳定的商业运行。为此法因数控与乌克兰合作生产超高压水切割设备，稳定运行压力可达380MPa，主要元器件采用进口件。合作产品先后用于瑞典阿仁科公司不锈钢板的切割，美国HP打印机墨轮的切割，总装备部废弹药的切割，并且这项技术合作被科技部列为国家级重点国际科技合作项目。

国内其它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。法因合作的超高压水切割机，最大的钢板切割厚度为70mm，此时的切割速度约为15mm/min；最大的石材切割厚度为80mm，此时的切割速度为20-50mm/min。其切割的速度与切割厚度、被切割材料、粗糙度和磨料的选择有关；切割的粗糙度也与被切割材料、切割速度及磨料的选择有关。

显而易见，超高压水切割有许多优点，但也从技术角度提出更高的要求，如材料的耐磨性、超高压的密封问题、超高压的安全问题、超高压的可靠性等都是同业关注的焦点。法因公司现已成功地解决了380MPa的超高压切割问题，目前正着力解决600MPa更高压力的技术攻关，以推动超高压水切割技术的发展，更好地为客户服务。

水刀在造纸业上的应用

水刀在造纸业上的应用

虽然切割工具为超音速的水箭，但水刀切割却是干净又干燥。一般说来，纸类产品从空气中或接触过程中所得到的水份比水刀还多。水刀不会产生灰尘因此工作环境得以改善并且最终产品的品质也较佳，特别是一些将要印刷的材料。由于水刀的切割力量较轻，反作用力较传统机械刀具小，因此切速较快。由于福禄水刀系统多重喷嘴配备设计，使得在”刀头”更换期间的可纵切时间能加倍. 而无论是手动或自动定位皆可快速及轻易完成。在许多面纸及纸巾的应用上，水刀纵切去除了重新卷筒的过程。因为水刀纵切器可直接安装在机器设备上，而由水刀切割的轻质纸张及面纸其边缘测试强度等级，与锋利刀具所切割出的强度等级是相同的，但水刀的”刀面”却是永不变钝的，水刀纵切器可轻易的加以防护，因此可改善操作人员的安全。水刀可不需破坏，即可进入，离开及跨越移动腹板，而越少腹板被破坏代表机器停机时间越短。