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水射流技術

時間: 2018-07-05 11:57:12

   “超高壓數控水切割機”-又稱“水刀”,隨著產品的成熟和應用面的擴大而逐漸進入一個成長期,這也要部分地歸功于中國經濟的快速發展,依托于更高精度的機床平臺和大功率高壓系統,可將水切割應用范圍擴展到更加廣闊的金屬加工和工業制造領域,加工更多更精密的產品,而不是僅僅局限在玻璃,陶瓷,石材等材料的加工。
      利用超高壓技術可以把普通的自來水加壓到100-400Mpa壓力,然后再通過內孔直徑約0.3mm的寶石噴嘴噴射形成速度約為800-1000m/s的高速射流,俗稱其為水箭,該水箭具有很高的能量,可用來切割軟基性材料。如果再在水箭中加入適量的磨料則幾乎可以用來切割所有的軟硬性材料。調整水射流的壓力和流量,即可用超高壓清洗各種物體,如除膠、除漆、除銹等,我們還可以利用超高壓技術進行高壓滅菌、食品保鮮等許多對人類有益的工作。
      水切割是基于超高壓水射流應用的冷態切割技術。與熱切割(如火焰、等離子、激光等)相比,“水刀”幾乎可以切割從軟到硬的所有材料,尤其在厚度20mm以上的金屬,碳纖維、鈦合金、鋁合金、蜂窩結構及復合材料的成型加工中,已經成為國際公認的最理想加工方式。 水切割技術已被廣泛應用于鋼材、銅鋁材、玻璃、陶瓷、硬質合金、塑料、人造纖維、布、紙、復合材料等的加工,并可直接制成結構零件或焊接件,因而水切割系統已成為航空航天、軍工,軌道交通、船舶、汽車,工程機械、輕工,化工、能源,建筑工程等產業的新型制造裝備。
水切割與激光切割比較
      激光切割設備的投資較大,大多用于薄鋼板、部分非金屬材料的切割,切割速度較快,精度較高,但激光切割時在切縫處會引起弧痕并引起熱效應;另外對有些材料激光切割不理想,如鋁、銅等有色金屬、合金,尤其是對較厚金屬板材的切割,切割表面不理想,甚至無法切割。人們對大功率激光發生器的研究,就是力圖解決厚鋼板的切割,但設備投資、維護保養和運行消耗等成本也很可觀。水切割投資小,運行成本低,切割材料范圍廣,效率高,操作維修方便。
水切割與等離子切割比較

      等離子切割有明顯的熱效應,精度低,切割表面不容易再進行二次加工。水切割屬于冷態切割,無熱變形,切割面質量好,無須二次加工,如需要也很容易進行二次加工。


水切割與線切割比較

      對金屬的加工,線切割有更高的精度,但速度很慢,有時需要用其它方法另外穿孔、穿絲才能進行切割,而且切割尺寸受到很大局限,水切割可以對任何材料打孔、切割,切割速度快,加工尺寸靈活。


水切割與其它切割方法比較

      對一些金屬零件可采取沖剪工藝方法,效率高、速度快,但需要特定的模具和刀具,水切割與該切割方法相比柔性好,可隨時進行任意形狀工件的切割加工,尤其在材料厚、硬度高等情況下,沖剪工藝將很難或無法實現,而用水切割方法則較為理想;火焰切割也是金屬領域常用的切割工藝,切割的厚度范圍非常大,但與水切割相比其熱效應明顯、切割表面質量和精度較差,另外水切割能很好地解決一些熔點高、合金、復合材料等特殊材料的切割加工。


在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行業,傳統的方法是用金剛石刀具進行切、鋸、銑等,切割的厚度范圍非常大、速度較快,但對常規厚度的板材,水切割可進行高精度的任意曲線的切割加工,成品率高,降低生產成本,且大大提高加工產品的附加值。




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