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日志

水刀介紹

已有 457 次閱讀2011-3-24 11:09 |個人分類:水刀知識|

水刀原理

水刀技術(shù)雖然看似簡單,，但卻極其復(fù)雜,。當(dāng)強制穿過細小開口把水壓升高到55，000PSI時,，它就能夠切割各種軟性材料,，例如食品、紙張,、嬰兒尿布,、橡膠和泡沫等。當(dāng)在水射流中夾入少量砂料，例如石榴砂,，其“加砂水刀”可切割任何硬質(zhì)材料,，例如鋼材、化合物,、石頭和玻璃等,。也可以給UHP水流增加動力，完成各種表面清洗的應(yīng)用,，例如清洗船艦和汽車噴漆設(shè)備等等,。

水刀優(yōu)勢

超高壓水刀（UHP）技術(shù)以其備受贊譽的動力、速度及多功能性成為世界上發(fā)展最為迅速的機床工藝,。

制造商們將超高壓水刀應(yīng)用到他們的生產(chǎn)中后,，取得了更高的效率及更強的生產(chǎn)能力。如今,，水刀能夠快速且精確地切割從食品,、紙張到復(fù)合材料、鋼材甚至稀有金屬等各種材料,。

采用水刀技術(shù)您能感受到:

· 更強的切割能力

輕松切割幾乎任何材料,，滿足各種應(yīng)用

冷加工方式，無熱效應(yīng),，不會產(chǎn)生機械變形

僅用一步,，就能將厚度從1/16in（1mm）到8in（200mm）的材料切割成任意形狀

純水水刀可快速切割各種軟性材料，如橡膠,、軟木,、泡棉等

純水水刀模式切換至加砂水刀模式只需不到兩分鐘

加砂水刀可切割各種硬質(zhì)材料，如金屬,、石材,、塑料、復(fù)合材料,、玻璃及石材等,，且切邊品質(zhì)良好

· 降低材料及生產(chǎn)成本

極少夾具及機加工需求

切割精確且邊緣工整,，能滿足緊密排版的要求,。減少廢品的產(chǎn)生同時，提高利潤和生產(chǎn)率

· 綠色技術(shù),、互補工藝

水刀在生產(chǎn)中可作為其它切割方式,，如線切割,、激光、銑切及等離子的互補技術(shù)

盡管每一個車間都有其獨特的切割工藝要求,，但大多數(shù)都會發(fā)現(xiàn)水刀既提高了他們的生產(chǎn)能力,，又增加了利潤

水刀切割無粉塵、無有毒氣體及其它氣體雜質(zhì)，不會產(chǎn)生任何有毒物質(zhì)

水刀歷史

Norman Franz博士一直被公認為水刀之父,。他是研究超高壓（UHP）水刀切割工具的第一人,。超高壓的定義是高于30000psi。Franz博士是一名林業(yè)工程師,，他想尋找一種把大樹干切割成木材的新方法。1950年,，F(xiàn)ranz第一次把很重的重物放到水柱上,，迫使水通過一個很小的噴嘴。他獲得了短暫的高壓射流（多次超過了現(xiàn)在使用的壓力）,，并能夠切割木頭和其它材料,。他后來的研究涉及更為連續(xù)的水流，但他發(fā)現(xiàn)獲得連續(xù)高壓非常困難,。同時,，零件的壽命也以分鐘計算，而不是今天的數(shù)周或數(shù)月,。

Franz博士從沒制造出一種量產(chǎn)的木材切割器,。而今天木材切割卻是超高壓技術(shù)最不重要的應(yīng)用之一。但 Franz博士證明了高速會聚水流具有極大的切割能量－這種能量的應(yīng)用遠遠超出了 Franz博士的夢想,。

1979年,，Mohamed Hashish博士在**研究室工作，開始研究增加水刀切割能量的方法,，以便切割金屬和其它硬質(zhì)材料,。Hashish博士被公認為加砂水刀之父，他發(fā)明了在普通水刀中添加砂料的方法,。他使用石榴砂（砂紙上常用的一種材料）作為砂料,。憑借這種方法，水刀（含有砂料）幾乎能夠切割任何材料,。1980年,，加砂水刀第一次被用于切割金屬、玻璃和混凝土,。1983年,，世界上第一套商業(yè)化的加砂水刀切割系統(tǒng)問世，被用于切割汽車玻璃,。該技術(shù)的第一批用戶是航空航天工業(yè),，他們發(fā)現(xiàn)水刀是切割軍用飛機所用的不銹鋼、鈦和高強度輕型合成材料以及碳纖維復(fù)合材料的理想工具（現(xiàn)在已用于民用飛機）,。從那以后,，加砂水刀被許多其它工業(yè)采納，例如加工廠、石料,、瓷磚,、玻璃、噴氣發(fā)動機,、建筑,、核工業(yè)、船廠等等,。
基本技術(shù)既簡單又復(fù)雜,。在最基本的情況下，水從泵流過,，經(jīng)過管道,，然后從切割刀頭流出。其說明,、操作和維護都很簡單,。但是，這一過程包含非常復(fù)雜的材料技術(shù)和設(shè)計,。為了生成和控制60000psi的水壓,，需要書本上沒有的科學(xué)技術(shù)。在這種壓力下,，如果設(shè)計不當(dāng),，微小的泄漏有可能對工件造成永久的侵蝕性損害。幸運的是,，水刀制造商采用了復(fù)雜的材料技術(shù)和先進工程設(shè)計,。用戶只需了解基本的水刀操作知識即可。

從本質(zhì)上講,，有兩類水刀：（1）純水水刀和（2）加砂水刀,。設(shè)備設(shè)計為只能使用純水水刀、只能使用加砂水刀,、或二者均可,。無論何種形式，必須首先對水加壓,。