超高壓水切割,超高壓,切割 超高壓水切割 摘要： 超高壓水切割又稱水刀和水射流，它是將普通的水經(jīng)過多級增壓后所產(chǎn)生的高能量(380MPa)水流，再通過一個極細(xì)的紅寶石噴嘴(Φ0.1-0.35mm)，以每秒近千米的速度噴射切割，這種切割方式稱為超高壓水切割。 　　數(shù)控水射流切割機(jī)由五大部分組成：超高壓發(fā)生器、數(shù)控機(jī)床、全自動磨料輸送系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、整體式切割頭。 水射流切割機(jī)床是一種多用途、性能完善的切割設(shè)備，它最大特點(diǎn)是非熱源的高能量射流束加工，切割中無熱過程，故可切割所有金屬和非金屬材料，特別是各種熱切割方法難以勝任或不能加工的材料。具有：切口快、切口平整、無塵埃、無熱變形、無污染、減少材料浪費(fèi)等特點(diǎn)。可切割：鈦合金、銅板、鋼板、鋁板、鑄鐵、花崗巖、大理石、瓷磚、化纖、木材、布匹、紙張、皮革、塑料等材料。已應(yīng)用到航空、軍工、石材、建筑、裝潢等精加工企業(yè)。 關(guān)鍵詞：超高壓，水刀，高能量，高速度，無污染，精加工。 一、超高壓發(fā)生器 　　是超高壓水射流切割的動力核心,是整臺機(jī)器的心臟所在,它將精濾過的水增壓至300Mpa-400Mpa(45000psi-60000psi),再經(jīng)過寶石噴嘴形成一種約三倍音速的射流,將其壓力轉(zhuǎn)變?yōu)榧械膭幽?從而達(dá)到能切割任何材料的目的. 　　二、數(shù)控機(jī)床 　　機(jī)床采用懸臂式結(jié)構(gòu)。X、Y兩軸絲桿通過彈性聯(lián)軸器與電機(jī)直接連接，吸收振動、傳動精度更高。 　　◆ 可以三個方向裝卸工件?？朔她堥T式機(jī)床只可以從兩端上料以及對毛坯材料尺寸受限制等缺點(diǎn)，懸臂機(jī)床可放置比切割平臺尺寸大的毛坯。運(yùn)行過程中不會出現(xiàn)像龍門式機(jī)床的兩邊絲桿進(jìn)給不同步以及同步帶因壓力不均而導(dǎo)致機(jī)床損壞和不能保證切割精度的現(xiàn)象發(fā)生。 　　◆ 采用優(yōu)質(zhì)伺服驅(qū)動系統(tǒng)，絲桿導(dǎo)軌采用的是國際知名品牌，確保整個機(jī)床的傳動平穩(wěn)。 　　◆ 選用優(yōu)質(zhì)防塵罩。我公司采用的防塵罩使用壽命是通用防塵罩的三倍以上。 　　◆ 采用床身與切割平臺分離設(shè)計。切割時不受震動影響，提高切割精度。 　　三、全自動磨料輸送系統(tǒng)、 　　可提示操作人員何時將砂料加入砂桶； 　　◆ 大容積的砂桶可提供連續(xù)500-800分鐘切割所需的砂量，無須頻繁加砂； 　　◆ 操作簡單方便、運(yùn)行可靠、免維護(hù)； 　　四、采用獨(dú)特工藝設(shè)計，免調(diào)節(jié)，保證寶石噴嘴與砂管絕對同心，切割效率高 　　五、數(shù)控系統(tǒng)； 　　1. 可與國際上許多圖形設(shè)計軟件的格式兼容，如 ASC、 IGS、 DXF、 DWG、 STL、 NFL、 PRT、 STEP等 　　2. 具有自動刀具半徑補(bǔ)償、自動加入進(jìn)刀線、自動計算切割線長度及加工時間全自動套料（即給出毛坯尺寸以及要加工的零件的加工件數(shù)，軟件將自動排列最佳排版位置圖，省去許多軟件不具備次功能而帶來得手工排版的大量時間和不必要的材料浪費(fèi)）等功能；（自動排版界面） 　　3. 具有DNC功能，克服了因數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存太小而不能存儲大容量NC程序的弊端，大大提高了生產(chǎn)效率。 　　水刀/水切割 利用強(qiáng)大的壓強(qiáng)，所以水刀的口徑很小，以便產(chǎn)生強(qiáng)大的壓強(qiáng)。 　　水刀即超高壓水射流切割技術(shù)發(fā)展歷史不長，但其優(yōu)秀的切割能力，快捷的切割速度，及其安 全的切割方式和低廉的切割成本使水切割技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。 　　水刀是通過超高壓發(fā)生器將水加壓到300MPa(300兆帕)以上，通過一個專用的切割噴頭在極細(xì) 的小孔中噴出，其速度是聲速的幾倍，這種高壓水流具有極強(qiáng)的切割能力，而且通過在其中添 加沙子等磨料可以使其切割能力幾倍增強(qiáng)。 　　高壓水刀可以快速的切割幾乎所有材料：玻璃、橡膠，纖維、織物、鋼鐵、石材、塑料、鈦、 鉻等各種有色金屬、復(fù)合材料、不銹鋼、鋼筋混凝土、膠體、泥土 　　可以這么說，除金剛石和鋼化玻璃（易碎）以外沒有高壓水射流切割機(jī)切不了的東西。 　　而且它可以安全的切開易燃易爆物品，像應(yīng)用于廢棄炮彈、炸彈的拆除式切割。 水切割的切口細(xì)（1-2MM左右），切割精度高（千分之二毫米0.0002mm），可切割自由各種復(fù)雜圖形 水射切割的切口光滑，無毛刺，不發(fā)熱無退火現(xiàn)象，切面平坦，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)零件、精密機(jī)械齒輪、打印機(jī)，隨身聽齒輪、機(jī)件等 　　奧拓福水射技術(shù)在水射切割行業(yè)探索多年有強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和豐富的設(shè)計實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，可以協(xié)助廣大生產(chǎn)廠家和各個機(jī)構(gòu)設(shè)計安排制造優(yōu)秀的切割機(jī)械和切割方案，大型切割機(jī)械切割平臺。 　　水刀 　　所謂的“水刀”，是用高壓泵把密封的水加壓，通過高級硬質(zhì)合金、藍(lán)寶石、金剛石等做成的噴嘴極細(xì)的噴口噴出，切割材料。 　　要做到這點(diǎn)，對水、管道、噴口都有比較高的需求。如管道，水刀是用高壓工具把水加壓后射出來的，必須擁有極高的壓力才能把堅(jiān)硬的切割材料切開，所以管道必須能承受極高的壓力，這個壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于700兆帕，因?yàn)楸′摪澹ū磺懈畈牧希┍旧砭湍艹惺?00兆帕的壓力。 　　其次，水刀用的水完全沒有雜質(zhì)是不對的。因?yàn)樗畨哼h(yuǎn)遠(yuǎn)大于700兆帕，那么對于管道等密封設(shè)備而言，無論密封性能多么好，純水總會使它們磨損而滲漏。為了解決這個問題，水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油，提高密封效果。對于高壓泵，也要加入一些油液提高其密封性能。 　　上面說過了，水刀的噴嘴是用硬質(zhì)合金、藍(lán)寶石等材料做成的，噴口直徑僅0.05毫米，而且孔內(nèi)壁光滑平整，能承受1700兆帕的壓力，所以噴出來的高壓水能像刀一樣切割材料。有些水還加入了一些長鏈聚合物，如聚乙烯氧化物，增加水的“黏度”，使噴出的水猶如一條“細(xì)線”。 　　超高壓水切割的用途及局限性 　　雖然說超高壓水切割可以切割任何材料，但在應(yīng)用上還是有所側(cè)重的。 　　水切割的用途主要有三個，一是切割非可燃性材料，如大理石、磁磚、玻璃、水泥制品等材料，這是熱切割無法加工的材料；二是切割可燃性材料，如鋼板、塑料、布料、聚氨酯、木材、皮革、橡膠等，以往的熱切割也可以加工這些材料，但容易產(chǎn)生燃燒區(qū)和毛刺，但水切割加工不會產(chǎn)生燃燒區(qū)和毛刺，被切割材料的物理、機(jī)械性能不發(fā)生改變，這也是水切割的一大優(yōu)點(diǎn)；三是切割易燃易爆材料，如彈藥和易燃易爆環(huán)境內(nèi)的切割，這是其它加工方法無法取代的。 一般情況下，能夠利用激光、等離子、火焰、線切割、鋸、銑削等加工方法基本滿足加工工藝要求時，則不宜采用水切割加工，畢竟水切割的運(yùn)行成本較高，噴嘴、導(dǎo)流套、高壓密封件都是進(jìn)口的耗材，價格較貴。但當(dāng)您感到激光和等離子所能切割的厚度太薄，所產(chǎn)生的毛刺太大，所產(chǎn)生的熱影響區(qū)不利時，您可以考慮選用水切割；當(dāng)您感到火焰切割的毛刺太大、粗糙度太差、熱影響區(qū)太大時，您可以考慮選用水切割；當(dāng)您感到線切割的速度太慢，并且不能切割非導(dǎo)電材料時，您可以考慮選用水切割；當(dāng)您感到銑削的方法產(chǎn)生了許多廢屑，造成了很大的浪費(fèi)時，您也可以考慮選用水切割，因?yàn)樗懈畈粫a(chǎn)生廢屑，而是整片切割，水切割加工割分開的材料大多是可利用的；當(dāng)您感到使用圓鋸和帶鋸太慢，而又不能進(jìn)行非直線切割時，您照樣可以考慮選用水切割；當(dāng)您切割易燃易爆材料或在易燃易爆的環(huán)境下切割時，更必須考慮選用水切割；當(dāng)您切割時不想產(chǎn)生毒副氣體、不需二次加工、不想產(chǎn)生熱效應(yīng)或變形或微裂縫、又想產(chǎn)生良好的切邊品質(zhì)并能同時切割細(xì)小的孔時，您更要考慮選用水切割?？傊懈钍且环N萬能的切割方式，但某些場合下的使用并不是最佳的，所以選擇時要做具體分析。 參考文獻(xiàn)： 1. 劉文劍、常偉等編著，CAD/CAM集成技術(shù)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001 2. 張建鋼，胡大澤主編，數(shù)控技術(shù)。華中科技大學(xué)，2000 3. 張培忠主編，柔性制造系統(tǒng)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 4. 朱曉春主編，先進(jìn)制造技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7 5. 柔性制造系統(tǒng)編委會，柔性制造系統(tǒng)。北京：兵器工業(yè)出版社，1995