水射切割

水切割技术简介一、何谓水切割技术水切割技术又称水刀、水射流技术，是真正的冷切割。

它是将普通的水经过压力系统增压后所产生的高能量水流，再通过一个极细的沙管喷嘴，以每秒近千米的速度喷射出水流进行切割，这种切割技术称为水切割技术。

水切割技术是世上公认的最通用的也是发展得最快的技术。

相对其它切割技术而言，水切割不会产生有毒有害的气体或液体，并且也不产生有毒有害的物质或蒸汽。

水切割加工后，在被加工件表面不会产生热反应区或机械应力残留。

水切割技术是一种万能的、高产能的冷切割技术。

二、水切割技术分类水切割技术是所有涉及到水切割所使用的相关技术范畴，其技术分类及设备类型的划分可按照以下方式进行详细划分：水切割技术按照压力大小可分为高压水切割技术和低压水切割技术；按照设备体积分类可分为大型水切割技术和小型水切割技术；按照切割方式可分为后混式水切割技术和前混式水切割技术。

无论是哪种技术均属于高能冷切割技术范畴，冷切割技术是利用水作为切割载体利用磨料对物体进行高速切割的技术。

三、高压水切割技术高压水切割技术又称高压水射流技术，该技术利用驱动装置对普通进行二级或三级增压，从而形成高压水流，高压水流通过高压管路流至割枪头位置，运用虹吸原理将磨料存储装置中的磨料吸入枪头位置并同高压水流进行混合，形成高压水砂混合流并从喷嘴射出，以此来切割物体。

这种技术称之为高压水切割技术。

利用该技术可对几乎所有物体进行切割，如钢板、大理石、石材、塑料、木头、纸类、玻璃、陶瓷、铝板、铜板以及其他耐热性较差和其他易燃物体。

利用此种技术最大程度的克服了在切割过程中材料变形及机械应力对加工部件在成的影响。

该技术具有应用范围广、切割质量高、环保、减少毛刺等特点，另外高压水切割技术主要用于生产加工方面，利用数控技术将割枪头放置于数控机床，通过对所设计图案进行简单的编程，就可对编程图形进行准确切割，且无需更换刀具。

使用简单方便，是对部件进行加工的又一新选择，且在实际应用中拥有良好的表现。

技 术
‘＿ ｌ■ 口
高压 水 射 流切 割技 术综 述
达 明艳
（ 南京师范大学电 自学院 江苏 南京 ２ ０ ９ ） １ ０ ７
［ 摘 要］ 章就 高压 水射 流技术 的切割 原理 、特 点 、应用 等方 面进 行 了综述 。 随着 新 型材 料的 不断 出现 ，水射 流切 割作为 一项 新兴 的 文 而 且具有 “ ”加工特性 的绿色切割 工艺 ，必将有 更为广 阔的应用前 景 冷 ［ 关键 词］ 高压 水射 流 切割原理 特点 应用 中图分类 号：Ｔ ６ Ｇ６ 文献标 识码：Ａ 文 章编 号：１ ０ — １ Ｘ（ ０ ８ （ ） ０１ 卜 ０ ０ ９ ９ ４ ２ ０ ）１ ｂ 一 ４ ｌ ｌ
一
、
利用 增压装置将水加压 到几十至数 百兆帕后从喷 嘴中喷 出形成 高 压水射流。高压水射流本身具有较高的刚性 ，在与工件发生碰撞时，会 产生极高的冲击动压 和涡流 。从 微观上看 ，相 对于射流平均速 度存在 着超高速 区和低速区 （ 时可 能为 负值 ） 有 ，因而超高水射流表面上虽然 为圆柱模型 ，而 内部刚性高和刚性低 的部分并存 。刚性 高的部分产 生 的冲 击动压使传播时 间减少，增 大 了冲击 强度 ，宏观上起 快速楔劈作 用 ；而低刚性部分相对 于高刚性部分形 成 了柔性 空间，起 吸屑、排屑 作用 。高速高压水射流 ，对切割靶物进 行冲击 ，使其表层产 生破 碎和 微裂纹 ，水射流进入裂 纹中，如楔 子般 将靶物劈 裂、剥离 ，同时高速 水流 的冲刷将切 下的碎屑带走 ，形成 切缝 。 二 、 高 压 水 射 流 技 术 的 发 展 由于 压力 不能无 限制 的提 高 ，因此 纯水 射流 切割 应用 也受 到一 定 的限制 ，但 通过对工 作介 质的改进 ， 已经发展 出了磨料射流 、气包 射流 、间断射 流 、空化射流 、 电液脉冲射 流等方法 。其 中，磨料 加工 已成 为水 射流 加工 中 的一项 重要 技术 磨料水射流 是将 一定数量 的磨 料与高压水互 相混合而形成 的液 固 两相射流 。磨 料的密度较大 ，可 以使水射 流的切割 能力更为集 中，冲 击力也就更 为集 中， 同时磨料表面锋利 的尖刃可 以对切 割靶物进行微 切 削 。大 大 提 高 了射 流 的 品质 和 工 作 效率 ［ ］ ２。

高压水射流切割技术一、高压水射流加工简介近二十年来，随着科学技术的不断发展，人们不断的发掘着自然界中有益的现象并加以改造为人类服务。

为了提高效率，【1】人们将水加以高压，并使之从直径较小的喷嘴中喷出，形成一束高速、连续或间断的水流束，这便是高压水射流。

水射流加工(water Jet Cutting)又称水喷射加工，是利用高压高速水流对工件的冲击作用来去除材料的，俗称“水刀加工”，即利用高压水射流对各种材料进行切割、穿孔和工件表层材料去除等加工【1】。

与其他高能束流加工技术相比，水射流切割技术具有独特的优越性。

高压水射流切割法是一种新型的切割方法，可以切割用其他切割方法无法加工的材料，应用范围涵盖各种金属及非金属材料。

在切割过程中不会使被切割材料产生热影响区，切口边缘的材质不发生变化，这种切割方法的精度较高，适用于加工尺寸精度要求高的零部件。

高压水射流切割因其独特的优点而在切割领域占有重要地位，在矿业、土木工程、建筑业以及航空航天业中的应用日益广泛，应用前景良好。

二、高压水射流切割原理①高压水射流切割示意图1-水箱 2-过滤器 3-水泵 4-蓄能器 5-液压系统6-增压器 7-控制器 8-阀门 9-喷嘴 10-工件 11-水槽【2】高压水射流切割是利用水或水中加添加剂的液体，经水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳，最后由人造蓝宝石喷嘴形成300-900m/s（约为音速的1-3倍）的高速液体束流，喷射到工件表面，从而达到去除材料的加工目的。

高速液体束流的能量密度可达102W/mm2,流量为7.5L/min【2】。

储存在水箱中的水经过滤器处理后，由水泵抽出送至蓄能器中。

液压系统驱动增压器，使水压增高。

高压水经控制器、阀门和喷嘴喷射到工件的加工部位进行切割。

切割过程中产生的切屑和水混合在一起，排入水槽。

【3】利用增压装置将水加压到几十至数百兆帕后从喷嘴中喷出形成高压水射流。

高压水射流本身具有较高的刚性，在与工件发生碰撞时，会产生极高的冲击动压和涡流。

水刀切割什么原理
水刀切割是一种现代化的切割技术，它利用高压水流和加入了磨料的水流来实现切割目标。

其原理是通过将普通自来水通过泵提升到超高压水泵中，形成高速高压的水流，然后通过精细的喷嘴进行喷射。

在喷嘴的一侧，还会加入磨料，使得水流中带有磨料颗粒。

水刀切割的原理是利用水流中的高速冲击能量和磨料颗粒的磨削作用。

高速的水流可以对物体表面形成极高的冲击力，对切割材料进行冲击，使其形成破裂。

同时，磨料颗粒的作用也起到了磨削的效果，能够进一步加快物体的破裂速度。

水刀切割由于使用的是水流，降低了热影响区域，因此可以切割一些对热敏感的材料，如塑料、橡胶、食品等。

同时，水刀切割也可以进行冷切割，即不产生热量，使切割过程更加精确，不会造成材料的热变形。

水刀切割的优势还在于它可以切割不同硬度、厚度的材料，无论是金属、玻璃、陶瓷还是石材等都能进行切割。

而且水刀切割过程中不会产生毒气、有害尘埃和放射线，对环境和操作人员无害。

总之，水刀切割利用高速高压水流和加入磨料的水流进行切割，通过高速冲击和磨削的作用，可以切割各种材料，并且不会产生热变形和对环境造成污染。