在现代工业中,切割技术扮演着至关重要的角色。无论是汽车制造、航空航天,还是石材加工、建筑装修,都离不开高效、精准的切割工具。在众多切割技术中,水刀切割以其独特的优势脱颖而出,成为现代工业中不可或缺的切割工具。
水刀切割,专业名词叫做高压水射流切割技术,是一种利用高压水流或带有磨料的高压水流进行切割的技术。它的工作原理是将常态化的水通过增压泵进行增压,使水压达到200MPa以上,甚至可以达到600MPa的超高压力。在通径很小(一般大于0.2mm)的喷嘴的约束下,高压水流形成高速“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,如石榴砂、金刚砂等,则能够穿削各种质地坚硬的材料,如岩石、玻璃、钢板等。
水刀切割机由超高压泵、水刀切割头装置、水刀X-Y可移动平面切割台、CNC控制器及CAD/CAM软件包等组成。在工作时,超高压泵将水加压到250-400MPa的压力,然后通过内孔直径约0.15-0.35mm的宝石喷嘴喷射出。喷嘴会根据电脑设定好的指令在轨道上移动,从而实现水切割作业。这种切割方式不仅精准度高,而且能够沿着任意曲线切开零部件,适用于复杂型面的切割。
水刀切割的优点众多,首先,它的可切割范围广,能够切割大部分与水不反应的材料。无论是非金属的仪表板、地毯、橡胶、塑料,还是金属的钢板、钛合金、蜂窝状结构、碳纤维复合材料,甚至是坚硬的金刚石,水刀都能轻松应对。其次,水刀切割的安全性高,无污染甚至零污染。与火焰切割或激光切割相比,水刀切割不会产生有毒有害气体,既保证了操作人员的身心安全,又顾及到了环境保护。此外,水刀切割不会改变材料的物理性质。切割时产生的热量会瞬间被高压水流带走,所以材料不会融化,也不会产生因热应力而造成的形变。最后,水刀切割的切缝小,切面光亮、圆滑,能够让原材料得到更好的使用。
水刀切割技术在各行各业中都有广泛的应用。在汽车制造业中,水刀切割机能够精准切割汽车内外组件,如仪表板、地毯、汽车内装饰板等。在航空工业中,水刀切割机能够切割特种材料,如钛合金、蜂窝状结构、碳纤维复合材料等,为飞机叶片的切割提供了高效、精准的解决方案。在石材加工业中,水刀切割机能够切割大理石、花岗岩等石材,为建筑业提供了优质的装饰材料。此外,水刀切割技术还广泛应用于造纸业、木材业、电子行业等领域。
值得一提的是,水刀切割技术在消防救援中也发挥着重要作用。当发生车祸时,司机被困在车里,车门卡住无法动弹的情况下,水刀能够低温切开金属车门,防止人员二次受伤。在切割易燃易爆物品时,有一种安全水刀能够保证切割物品的温度不会上升,从而达到安全拆解的目的。
总之,水刀切割技术以其高效、精准、安全、环保等优点,在现代工业中发挥着越来越重要的作用。它不仅能够切割各种材料,还能够满足复杂的切割要求,为各行各业提供了创新的解决方案。随着技术的不断发展,水刀切割技术将会在未来的工业领域中发挥更加重要的作用。
"水刀坊"系列水切割设备采用低压前混磨料水切割技术,以水作为工作介质,具有"冷切割"特性,消除了常规切割方式带来的高温、静电、火花等致爆危险。设备利用水和磨料同时加压的方式,增压后的水和磨料同时从割枪嘴喷出,解决了超高压水刀虹吸作用能量消耗和水压利用率不高的难题。系统设计压力25MPa-50MPa,远低于国际公认的237.6MPa的安全阈值,仅利用超高压水刀1/10的压力,即可实现与其相近的切割效果,可进行0-50mm以内碳钢板的高危环境下安全切割。