㈠ 水刀的用途和详细介绍
水刀,即以水为刀,本名高压水射流切割技术,这项技术最早起源于美国。用于航空航天军事工业。以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。
纯水水刀是早的水切割方法。一次商业应用始于二十世纪七十年代中期,用于切割瓦楞纸板。纯水水刀大的应用是切割抛弃式尿布、棉纸和汽车内饰件。对于棉纸和抛弃式尿布,与其它技术相比,水刀技术在材料上留下的水分少。
在某些尿布或棉纸工厂中,意外停机时间对其他切割技术而言非常普遍,代价超过每小时20000美元。而水刀则为这种应用提供全年不断的连续运行-维护操作可被纳入生产过程中。
(1)水刀喷出的是纯水还是掺有沙子扩展阅读:
便携式水切割技术采用水和磨料同时加压的方式,增压后的水和磨料同时在割枪嘴喷出,克服了大型水刀虹吸作用的能量消耗和水压利用率不高的难题,利用较低的压力有效完成切割作业,普通水刀的工作压力在220-600MPa之间,便携式水刀的压力在30-50MPa。
经过大量实验人们发现,当水压超过一定阈值时,即使纯水也会把某些敏感性化学品引爆 ,而含沙水切割由于水中含有磨料沙,沙子的势能和冲击力和物体碰撞。
产生的能量也会引起特殊化学品的不稳定性,经过大量实验和论证,最后得出其阈值在237.6MP左右。故在水切割行业,人们对200MP以上的水切割主要应用在机械加工行业。
㈡ 水刀的结构的原理
人类自古就利用水流的冲击力,制成水车、水磨等水力机械。如果水流从高压水枪中喷出,其冲击力就更大。前苏联用于采煤工业,名曰水力采煤。高速喷出的水流受阻于煤层,速度骤然下降,顷刻间会产生足够大的冲击力,使煤层出现脆性断裂,完成采煤作业。受此启发,前苏联科学家开发出高压水喷流切割技术,而美国公司取得了此项技术的专利权,使之商品化。
普通水经过一个超高压加压器,将水加压至4,000 bar (60,000psi),然后通过一个细小的喷嘴(其直径为0.004英寸至0.016英寸),可产生一道每秒达915公尺(约音速的三倍)的水箭,此道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。
而针对要切割金属及较硬的材质如各种石材、玻璃、陶瓷、磁砖等材质时,福禄另开发出具专利及更完善的设计,就是将砂料与水箭混流以增强其切割能力,此种高速度的加砂水刀几乎可切割任何材质。
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”。
它的加工精度高,切割宽度只有0.1—0.8毫米,可以加工型面复杂的零部件。加工后的零部件切口光滑整齐,无须修整。尤其对易热变形材料的加工,“水刀”更具独特优越性。
它不像刀具那样存在磨损问题,掺入水喷流中的磨料和废水可回收使用,设备又较为简单,加工成本低廉。加工过程中引起的振动和噪声都很小,切屑量仅是机械加工的15%—20%,并且碎屑随水流走,不会飞扬伤及操作者。
“水刀”,正因为它不是刀,才开拓了广阔的用武之地。对复合材料的切割是加工中的棘手问题。如采用传统的加工方法,会出现分层和撕扯现象,而“水刀”正是解决这个问题的理想工具。用“水刀”来清除部件的陶资涂层,效果优于机械方法和化学方法。“水刀”可用于冲孔,粉碎材料。船体及螺旋桨表面的附着物,化工管道中的积垢,用“水刀”来清洗也很方便。
“水刀”还可以用于外科手术。〔东京大学医学院用压强0.7兆帕的“水刀”在家兔身上做试验,表明它可用于肝、肾等脏器的手术,不会损伤周围组织,也不易引起感染。〕
㈢ 水刀的用途和详细介绍
水刀,即以水为刀,本名高压水射流切割技术,这项技术最早起源于美国。用于航空航天军事工业。以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。
纯水水刀是早的水切割方法。一次商业应用始于二十世纪七十年代中期,用于切割瓦楞纸板。纯水水刀大的应用是切割抛弃式尿布、棉纸和汽车内饰件。对于棉纸和抛弃式尿布,与其它技术相比,水刀技术在材料上留下的水分少。
在某些尿布或棉纸工厂中,意外停机时间对其他切割技术而言非常普遍,代价超过每小时20000美元。而水刀则为这种应用提供全年不断的连续运行-维护操作可被纳入生产过程中。
(3)水刀喷出的是纯水还是掺有沙子扩展阅读:
便携式水切割技术采用水和磨料同时加压的方式,增压后的水和磨料同时在割枪嘴喷出,克服了大型水刀虹吸作用的能量消耗和水压利用率不高的难题,利用较低的压力有效完成切割作业,普通水刀的工作压力在220-600MPa之间,便携式水刀的压力在30-50MPa。
经过大量实验人们发现,当水压超过一定阈值时,即使纯水也会把某些敏感性化学品引爆 ,而含沙水切割由于水中含有磨料沙,沙子的势能和冲击力和物体碰撞。
产生的能量也会引起特殊化学品的不稳定性,经过大量实验和论证,最后得出其阈值在237.6MP左右。故在水切割行业,人们对200MP以上的水切割主要应用在机械加工行业。
㈣ 水刀切割是什么
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”。
㈤ 水切割机的原理是什么
水切割的原理就是高压下水流产生速度,形成超高速的所谓的“水刀”,是用高压泵回把密封的水加压,通过高级答硬质合金、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”。
㈥ 水刀为什么可以切开很坚固的物体
切割机喷射出来的水柱能够对汽车圆盘进行切割,可谓顺畅之极。这种水柱被称为“水刀”。
实际上,水刀不仅能切割金属,坚硬的石头对于水刀来说也毫无压力。水刀究竟是个什么东西呢?水刀分纯水水刀和加砂水刀,是指通过增压器喷出的高压水柱来切割物体的一种工具。水刀是一种冷切割技术,它的优点是在切割过程中,被切割物没有化学变化,所以不会变形。它具备良好的切割性能,运转的速度和精度都很高。
它的加工精度高,切割宽度只有0.1—0.8毫米,可以加工型面复杂的零部件。加工后的零部件切口光滑整齐,无须修整。尤其对易热变形材料的加工,“水刀”更具独特优越性。
“水刀”,正因为它不是刀,它不像刀具那样存在磨损问题,掺入水喷流中的磨料和废水可回收使用,设备又较为简单,加工成本低廉。加工过程中引起的振动和噪声都很小,切屑量仅是机械加工的15%—20%,并且碎屑随水流走,不会飞扬伤及操作者,才开拓了广阔的用武之地。对复合材料的切割是加工中的棘手问题。如采用传统的加工方法,会出现分层和撕扯现象,而“水刀”正是解决这个问题的理想工具。用“水刀”来清除部件的陶资涂层,效果优于机械方法和化学方法。“水刀”可用于冲孔,粉碎材料。船体及螺旋桨表面的附着物,化工管道中的积垢,用“水刀”来清洗也很方便。
“水刀”还可以用于外科手术。〔东京大学医学院用压强0.7兆帕的“水刀”在家兔身上做试验,表明它可用于肝、肾等器官的手术,不会损伤周围组织,也不易引起感染。〕。
㈦ 请问水刀是怎么回事,会·那么厉害
将普通自来水经过一加压装置后将其压力增加到1000-4000kg/cm2后,再经过一直径约0.1-0.4mm的喷嘴喷出,形成一高速”水箭” ,速度达800-1000m/s(约3倍音速),通常我们把这一高速水箭俗称”水刀”。
高速水箭可以直接用来清洗或切割软基性材料(如泡膜,塑料,橡胶,纸张,皮革,肌肉组织等)。如果在水箭中加入适量的细砂,则几乎可以用来切割任何坚硬的材料,比如石材,陶瓷,不锈钢,铜,铝,玻璃……根据以上描述,我们可以得出如下结论:
1.”水刀”的两大基本功能是:切割和清洗.
2.”水刀切割”有两种不同的类型:纯水切割和加砂切割
切割材料不受限制(不锈钢、钢材、铜、铝等金属、玻璃钢、石材、玻璃、陶瓷、塑胶、复合材料…),“水刀”切割是目前适用性最强的切割工艺方法;
切割时不产生热量,切缝处不会引起弧痕,无热效应,不需要再次加工并且易于再加工;
可进行任意曲线的切割加工和打孔,不需要模具,灵活方便;
切缝仅1㎜ ,切面光洁、圆滑,粗糙度可达3.2µm~1.6µm;
工件不需特殊装夹,操作简单方便;
切割范围宽,金属的厚度可达200㎜;
可与加工中心结合一次性实现钻孔、切割、铍口等加工工序。
㈧ 水刀的工作原理是什么
工作原理:
“水刀”的工作原理是将水流增压至200MPa以上,在通径很小(一般大于0.2mm)的喷嘴的约束下,形成高速“水箭”,能够穿削如木材、皮革、橡胶等软质材料;如果在“水箭”中混合磨料,则能够穿削各种质地坚硬的材料,如岩石、玻璃、钢板等。与微机控制的工作台或机械手结合起来,形成数控加工系统,满足特殊的或复杂的平面加工要求。
括展资料:
1、水刀(英语:Water jet cutter)本名高压水射流切割技术,这项技术最早起源于美国。用于航空航天军事工业。以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。
2、特点:可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工(除水切割外其它切割方法都会受到材料品种的限制);切割时产生的热量会立即被高速流动的水射流带走,并且不产生有害物质,材料无热效应(冷态切割),切割后不需要或易于二次加工,安全、环保,速度较快、效率较高,可实现任意曲线的切割加工,方便灵活、用途广泛。水切割是目前适用性较好的成熟切割工艺方法。
3、分类:
以加沙情况来分:水切割分为无沙切割和加沙切割两种方式。
以设备来分:分为大型水切割和小型水切割。
以压力来分:分为高压型和低压型,一般以100MPa为界限。100MPa以上为高压型,100MPa以下为低压型。而200MPa以上为超高压型。
以技术原理来分:分为前混式和后混式。
以机械结构来分:分为悬臂式和龙门式。
以安全切割来分:分为安全切割类和非安全切割类,区别主要在水压上面,100MPa以下低压型水切割可应用于特种行业如:危化、石油、煤矿、危险物处理等方面。【经过大量实验人们发现,当水压超过一定阈值时,即使纯水也会把某些敏感性化学品引爆,而含沙水切割由于水中含有磨料沙,沙子的势能和冲击力和物体碰撞,产生的能量也会引起特殊化学品的不稳定性,经过大量实验和论证,最后得出其阈值在237.6MPa左右。故在水切割行业,人们对200MPa以上的水切割主要应用在机械加工行业。】
4、科普介绍:水刀作为一种新技术新产品,由于其为机械类产品,没有电子类产品的技术神秘感和科技感那么浓厚,一直不被媒体重视,直到2011年,由于水射流专家纪新刚创造性的另辟蹊径,将水刀做成了小型化、安全化,使水刀改变了不能在危险领域使用的局面。由于其突破性的思维和其在行业的影响,中央电视台科教栏目对其做了相关报道,于2011年央视做了为期60分钟的专访。详细介绍了水刀知识。由于收视率创国内科教栏目的收视率冠军,央视于2012从新编排重复多次于黄金时段播放。纪新刚-以水为刀后期央视的科技人生栏目对纪新刚做了30分钟专题报道。
㈨ 至柔至刚说 “水刀”
一、 什么是“水刀”
将普通自来水经过一加压装置后将其压力增加到1000-4000kg/cm2后,再经过一直径约0.1-0.4mm的喷嘴喷出,形成一高速”水箭” ,速度达800-1000m/s(约3倍音速),通常我们把这一高速水箭俗称”水刀”。
二、“水刀”可以做什么?
高速水箭可以直接用来清洗或切割软基性材料(如泡膜,塑料,橡胶,纸张,皮革,肌肉组织等)。如果在水箭中加入适量的细砂,则几乎可以用来切割任何坚硬的材料,比如石材,陶瓷,不锈钢,铜,铝,玻璃……根据以上描述,我们可以得出如下结论:
1.”水刀”的两大基本功能是:切割和清洗.
2.”水刀切割”有两种不同的类型:纯水切割和加砂切割
三、“水刀”切割的特点:
● 切割材料不受限制(不锈钢、钢材、铜、铝等金属、玻璃钢、石材、玻璃、陶瓷、塑胶、复合材料…),“水刀”切割是目前适用性最强的切割工艺方法;
● 切割时不产生热量,切缝处不会引起弧痕,无热效应,不需要再次加工并且易于再加工;
● 可进行任意曲线的切割加工和打孔,不需要模具,灵活方便;
● 切缝仅1㎜ ,切面光洁、圆滑,粗糙度可达3.2µm~1.6µm;
● 工件不需特殊装夹,操作简单方便;
● 切割范围宽,金属的厚度可达200㎜;
● 可与加工中心结合一次性实现钻孔、切割、铍口等加工工序。
四、水刀在金属切割领域中的典型应用
● 装饰、装潢中的不锈钢切割加工(目前在国内金属切割领域中的客户群所占比例最大)
● 机器设备外罩壳的制造(包括电气控制箱等)
● 金属零件切割(不锈钢发兰盘的半精加工、大型钢板结构件、锯片等)
● 高压电气导电排(铜排或铝排)
● 稀有金属(钛、钨、钼)
● 标志标识
五、大地水刀在玻璃切割领域的典型应用:
● 家电玻璃切割(燃气灶台面、油烟机、消毒柜等、电视机);
● 灯具;
● 卫浴产品(淋浴房等);
● 建筑装潢玻璃;
● 家私玻璃;
● 汽车玻璃;
● 工艺玻璃;
● 镜业玻璃等。
六、水刀在石材、陶瓷加工领域中的应用特点:
● 任意形状切割,为实现艺术创作提供了有效的工具,传统的切割方式通常为锯片切割,一般只能切割直线。需要切割曲线时,需首先制作符合尺寸要求的模板然后经过初步切割后
大地水刀 水刀的典型应用
主要人工打磨的方式实现。配合数控技术的水刀在程序的控制下可以一次完成任意复杂形状的切割,为实现艺术创作提供了有效的工具。
● 切口平整,切割品质优良,切割后不会在切口上边缘形成“爆边”现象
● 切割精度高,切割精度达到0.1mm,拼缝均匀,可以用来制作非常复杂的拼图和壁画。
● 切割效率快
● 产品一致性、互换性好
● 可实现自动套料功能
● 改善劳动环境,减少粉尘和噪音对操作人员的影响
七、水刀切割与以下几种传统切割方式的比较:
① 与等离子切割的比较
等离子切割有明显的热效应,切缝宽,精度低,切割表面氧化,不容易再进行二次加工。水刀切割属于冷态切割,无热变形,切割面质量好,无须二次加工,如需要也很容易进行二次加工。
② 与线切割的比较
对金属的加工,线切割有更高的精度,但速度很慢,有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割,而且切割尺寸受到很大局限。水刀切割可以对任何材料打孔、切割,切割速度比等离子切割快20~30倍,加工尺寸灵活。
③ 与激光切割的比较
激光切割设备的投资较大,目前大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割,切割速度较快,精度较高,但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应;另外对反光、复合、不热溶、易燃等材料激光切割不理想,如铝、铜等有色金属、合金,尤其是对较厚金属板材的切割,切割表面不理想,甚至无法切割。目前人们对大功率激光发生器的研究,就是力图解决厚钢板的切割,但设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。水刀切割投资小,运行成本低,切割材料范围广,效率高,操作维修方便。
④ 与其它切割方式的比较
对一些金属零件可采取冲剪工艺方法,效率高、速度快,但需要特定的模具和刀具,水切割与该切割方法相比柔性好,可随时进行任意形状工件的切割加工,尤其在材料厚、硬度高等情况下,冲剪工艺将很难或无法实现,而用水切割方法则较为理想;火焰切割也是金属领域常用的切割工艺,切割的厚度范围非常大,但与水切割相比其热效应明显、切割表面质量和精度较差,另外水切割能很好地解决一些熔点高、合金、复合材料等特殊材料的切割加工。
㈩ 介绍一下水刀啊
“水刀”正因为它不是刀,才开拓了广阔的用武之地。对复合材料的切割是加工中的棘手问题。如采用传统的加工方法,会出现分层和撕扯现象,而“水刀”正是解决这个问题的理想工具。用“水刀”来清除部件的陶资涂层,效果优于机械方法和化学方法。水刀”可用于冲孔,粉碎资料。船体及螺旋桨表面的附着物,化工管道中的积垢,用“水刀”来清洗也很方便。
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”
普通水经过一个超高压加压器,将水加压至4,000bar60,000psi然后通过一个细小的喷嘴其直径为0.004英寸至0.016英寸可产生一道每秒达915公尺约音速的三倍水箭,此道水箭可做各种外表处置及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。
加工精度高,切割宽度只有0.10.8毫米,可以加工型面复杂的零部件。加工后的零部件切口光滑整齐,无须修整。尤其对易热变形材料的加工,水刀”更具独特优越性。
不像刀具那样存在磨损问题,掺入水喷流中的磨料和废水可回收使用,设备又较为简单,加工利息低廉。加工过程中引起的振动和噪声都很小,切屑量仅是机械加工的15%20%并且碎屑随水流走,不会飞扬伤及操作者。
水刀”还可以用于外科手术。〔东京大学医学院用压强0.7兆帕的水刀”家兔身上做试验,标明它可用于肝、肾等脏器的手术,不会损伤周围组织,也不易引起感染。〕
高压水的发生-发生高压水-发生高压水增压泵高压管道
基本技术既简单又复杂。最基本的情况下,水从泵流过,经过管道,然后从切割刀头流出。其说明、操作和维护都很简单。但是这一过程包含非常复杂的资料技术和设计。为了生成和控制60000psi水压,需要书本上没有的科学技术。这种压力下,如果设计不当,微小的泄漏有可能对工件造成永久的侵蚀性损害。幸运的水刀制造商采用了复杂的资料技术和先进工程设计。用户只需了解基本的水刀操作知识即可。
从本质上讲,有两类水刀:1纯水水刀和(2加砂水刀。设备设计为只能使用纯水水刀、只能使用加砂水刀、或二者均可。无论何种形式,必需首先对水加压。
泵
泵是水刀系统的核心成员。对水进行加压并连续输出水流,从而让切割刀头把高压水变为超音速水射流。水刀应用可以采用两种泵-增压泵和直接驱动泵。
直接驱动泵
直接驱动泵的工作方式与在喷漆前冲洗房屋或甲板时所用的低压“压力清洗器”一样。一种直接由电机驱动三个活塞产生运动的三级泵。因为其简单可靠,这些泵得到水刀工业的认可。直接驱动泵能够提供的最大连续工作压力比增压泵低10%25%(直接驱动泵为20K50K增压泵为40K60K
直接驱动泵也是一种相对新型的高压泵
尽管直接驱动泵被用于某些工业应用,目前绝大多数用于水刀的超高压泵还是增压泵。
普通增压泵中有两种流体管路,水管和液压管。