- 3月 3, 2023
用水来切割东西的前景在19世纪末首次开始获得动力。然后，矿工用高压水来移开岩石材料和清除沉积物。在20世纪30年代，使用狭窄的水束作为切割技术在工业上首次亮相，用于切割各种软材料。
在这篇文章中，我们将讨论水刀切割工艺、其类型以及工作过程。请继续阅读!
什么是水刀切割？
水刀切割是一种冷切割方法，使用高压力的水来切割各种材料，从泡沫到金属。这种工艺采用的工具是水刀切割器。
此外，用于切割的水可以是纯水，也可以与磨料混合的水以获得更大的切割力。因此，分别使用纯水水刀和加砂水刀这两个术语来区分它们。
尽管在工业上起步比较简单，但水刀切割是当今先进的加工工艺之一。除切割外，制造商还使用这种工艺对材料进行整形和扩孔。
水刀切割技术的类型
工业水射流切割有两种主要类型。这两种类型都有其优势领域，在选择一种类型之前，必须对这两种类型有充分的了解。
纯水切割技术
这种类型的水刀切割只使用压力，利用纯水的速度来切割东西。纯水切割通常仅限于薄的材料，如泡沫、橡胶、木材、铝箔、纸板、衣服和食品。
纯水切割的喷嘴宽度通常为0.1毫米，但对于更复杂的材料，可低至0.08毫米。与数控切割和激光切割不同，它是一种冷切割方法，不会产生热量。
加砂水切割技术
加砂水刀使用超高压水和磨料颗粒，如石榴石，来切割材料。在纯水中加入砂料会产生更强大的水流，为切割更硬的材料提供更多可能性。加砂水刀切割适用于陶瓷、岩石、金属和塑料。
此外，加砂水刀切割工艺使用的喷嘴直径比纯水刀高，最高可达0.375mm。某些加砂水刀加工工具可产生高达6000个大气压。此外，这里使用的切割技术也是非热的，即不产生热量。
选择正确的水刀加工技术
你所选择的工业水射流切割技术的类型应根据你要切割的材料类型来决定。
这两种技术都是非热性的，因此它们都可用于热敏性材料。对于较硬和较厚的材料，加砂水刀会做得最好。但是，如果您需要更高的切割精度，特别是对几何形状复杂的材料，纯水刀切割会更好。
此外，纯水刀切割在食品和医药行业受到青睐，因为它们通常对产品中的异物含量有严格要求。
在工业上，制造商不需要两台机器来实现这两个目的。如今，许多水刀切割机都有一个砂料混合室，你可以将其安装在水刀切割机的喷嘴上。
工业水刀切割过程
水刀切割的原理是利用超压水的速度来产生高切割力。以下是它的实际工作原理。
首先将水加压至约4000个大气压。完成后，水通过高压管被传递到红宝石或钻石喷嘴。该喷嘴将水从水刀切割器中喷射出来。这里使用的喷嘴必须有一个小直径，通常在0.1和0.4毫米之间。由于孔径小，切割器集中了压力并喷射出狭窄的水柱。
当水离开喷嘴时，压力转化为极高的速度，约1000米/秒。这种狭窄的超压水柱就是我们所说的水刀。
水刀的力量很强，这也是工业水流切割的精确和清洁的原因。然而，该过程的成功取决于在喷射前首先使水获得高压力。
水刀切割器中超高压力的产生
在对水进行加压之前，必须对其进行精细过滤和脱盐。这通常是采用反渗透的方法，水通过半透膜，在通过时失去其杂质。由于涉及高压水刀加工，只有专业人士才能进行操作该过程。
过滤后，操作员将水输送到超高压泵，这是水刀切割的关键部件之一。然后压力泵将水加压到3000至4000个大气压之间。泵产生的压力必须得到控制，以防止水流切割过程中出现压力峰值。在对水进行加压后，高压管将其输送到喷嘴处，并进行切割操作。
水射流切割部件
切割机中有不同的部件，通常取决于水刀切割机的类型。然而，任何切割器中都必须有五个主要的水流切割部件。它们是：
1. 超高压泵
一个超高压发生器为压力泵提供动力。它负责产生切割所需的加压水。该泵必须能够控制其产生的压力，以便顺利切割材料。
2. 数控控制器
数控控制器是管理水刀切割机的软件，确保在切割机中进行的所有子程序正常运作。
3. 传送系统
该系统通常是X-Y轴，允许根据操作者所需的切割路径重新定位喷嘴。
4. 喷嘴
喷嘴通常由红宝石或钻石制成，喷射出超压水的窄束，被称为水柱。这个部件可能带有一个磨料混合室，允许在喷射前正确混合磨料。
5. 捕集器水箱
用混合砂料的水切割后，这个水箱可消散水刀的能量，这对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种材料。其中包括
- 泡沫塑料
- 铝箔
- 塑胶
- 橡胶
- 石头
- 花岗岩
- 陶瓷
- 玻璃
- 皮革制品
- 铁
- 布料
- 钛合金
在水刀切割过程实际开始之前，操作人员必须确保他们要使用的技术适合于他们要切割的材料。例如，加砂切割器中的较高压力会使泡沫等软性材料变形。
水刀加工是发展较快的加工工艺之一。很多行业都采用了这种工艺，因为它能高质量地切割各种材料。它的环境友好性，以及材料在切割过程中不会受热变形的都让它成为切割技术的主流。
