超高压水射流切割及其应用.

切割原理
排屑作用。两者的结合，正好像使其在切割材 料时犹如一把轴向“锯刀”加工一样。 超高压水射流破坏材料的过程是一个动态 断裂的过程。对于脆性材料（如石材），主要 以裂纹破坏及扩散为主；而对于塑性材料（如 钢板），遵循最大的拉应力瞬时断裂准则，即 一旦材料中某一点的法向拉应力达到或超过某 一临界值时，该点即发生断裂。
简介
世界第一台纯水高压水切割设备诞生于 1974 年，第一台磨料高压水切割设备诞生于 1979年。我国自1980年末自主开发成功了各类 超高压水射流切割设备。目前该项技术在国内 外得到了广泛应用，在机械、建材、建筑、国 防、轻工、纺织等领域正发挥着日益重要的作 用。
切割原理
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超高压水射流本身具有较高的刚性，在与 工件发生碰撞时，会产生极高的冲击动压和涡 流。从微观上看，相对于射流平均速度存在着 超高速区和低速区（有时可能为负值），因而 超高压水射流表面虽为圆柱模型，而内部实际 上存在刚性高和刚性低的部分。刚性高的部分 产生冲击动压使传播时间减少，增大了冲击强 度，宏观上看起快速楔劈作用；而低刚度部分 相对于高刚度部分形成了柔性空间，起吸屑、
应用
应用
在食品工业，用于切割松脆食品、菜、肉 等，可减少细胞组织的破坏，增加存放期。 在造纸工业，用于牛皮纸、波纹箱板等的 分卷切条，无粉尘污染，切速高达 1828m/min 。 在电子工业中，用于印制电路板的轮廓切 割。 在纺织工业，用于切割多层布料，可提高 切割效率，减少边端损伤。
不足
喷嘴的成本较高，使用寿命、切割速度和 精度仍有待进一步提高。 在切割工件时，喷嘴受到极大的液体内压 力，以及磨料的高速磨削作用，要求制造喷嘴 的材料应具有优良的耐磨性、耐腐蚀性和较高 的综合力学性能。目前，通常采用蓝宝石，红 宝石，硬质合金和金刚石等材料。
分类
2· 磨料高压水切割AWJ(Abrasive Water-Jet Cutting). 磨料高压水切割是在液流中掺加了一定比 例的细粒度磨料，磨料比例最高可达 20% （质 量），目的在于增加射流的能量密度，提高切 割效率，用于切割脆性材料，如各种金属材料 、石材、玻璃、塑性、陶瓷灯。
特点
超高压水射流使用廉价的水作为工作介质 ，是一种冷态切割新工艺，属于绿色加工范畴 。 与传统的火焰切割工艺相比，超高压水射 流切割具有切缝窄（0.8-1.2mm）,切口平整， 无热变形，无边缘毛刺，切割速度快，效率高 ，加工成本低，无尘，无味，无毒，无火花， 振动小，噪声低等特点，尤其适合于恶劣的工 作环境和有防爆要求的危险环境（核工业、军 工、石油）下加工。
分类
根据高压射流工作介质的不同分为：纯水 高压水切割WJ（Water-Jet Cutting）；磨料高 压水切割AWJ(Abrasive Water-Jet Cutting). 1· 纯水高压水切割WJ（Water-Jet Cutting） 纯水高压水切割使用经过处理的工业用水 ，最好用去离子水（去除以离子型式存在的杂 质的水）作为工作介质，经过精细过滤，不掺 杂任何固体颗粒物料，用于切割软质材料，如 纸张、纸板、玻璃纤维制品、食品等。
应用
在汽车制造业中，用于切割仪表盘、内饰 及外饰件、门板、车窗玻璃，不需要模具，可 提高生产线的加工柔性。
应用
应用
在航空航天工业，用于切割硼纤维，碳纤 维等复合材料，切割时不产生分层，无热聚集 ，工件切割边缘质量高；切割铝合金、不锈钢 、钛合金、耐热合金等金属材料时，无金相变 化，无热影响区，无热应力，切缝窄，切口质 量高，材料利用率高。
特点
与机械切削（如锯切、铣削等）相比，可 以方便地获得复杂形状的二维切割轨迹，并且 高压射流永不边钝，无刀具损耗。 与冲压工艺相比，加工柔性高，可节省模 具设计及制造的费用。
应用
在建材及建筑装潢业，切割大理石、花岗 岩、陶瓷、玻璃纤维、石棉等材料，可切割出 复杂的石材拼花，如精美的花鸟虫鱼、生肖艺 术图案等。
参考文献
1 张建华主编. 精密与特种加工技术. 北京：机 械工业出版社,2011 2 陈光明. 数控超高压水射流切割技术的特点及 其应用. 机床与液压,2007 3 李强. 超高压磨料水射流 切割喷嘴的结构研 究. 2011 4 王永伟. 磨料水射流切割钛合金的实验研究. 2013
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超高压水射流切割及其应用
主要内容
一·简介 二·切割原理 三·分类 四·特点 五·应用 六·不足
简介
超高压水射流切割是 20 世纪70年代发展起 来的，它是利用高压、高速的细径液流作为工 作介质，对工件表面进行喷射，依靠液流产生 的冲击作用去除材料，实现对工件的切割。也 可进行高压清洗、破碎、表面毛化、去毛刺及 强化处理，同激光、离子束、电子束一样，同 属于高能束加工的技术范畴。