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超高压水射流技术剖析(网络资源)
发布人:刘颖 发布时间:2010年1月16日 已被浏览 3476 次  

超高压射流技术是这样一种技术---

用超高压发生器把普通的过滤水瞬间加压至100~300mpa,然后通过能量转换器将水的压力能转换成动能,以细水柱的形式用高达800~1000m/s的速度喷出,此种水柱以强大的能量,可用来清洗各种物体内外表面上的残留物和沉积物以。

以简单快捷的放式,高效、经济地完成传统清洗方法不易完成的工作。在水柱中加入少量磨料就成为超高压水射流切割技术。简称为水刀。超高压水射流切割技术,是一项近年来才兴起的一种冷态切割新工艺。与传统切割方法相比,具有切缝窄,切口平整,无热变形,效率高,切割时无火花飞溅等优点。同时在切割过程中没有粉尘和有害气体污染环,因此超高压水射流切割技术还具有环保意义。

超高压水射流技术从发展史上看,它是先由苏联人提出而在美国人手上得以相对完善的一门射流技术。超高压水射流的切割能力和运行速度取决于诸多因素:被加工材料的性能、工作液体的成分、加工工艺、射流射入方向等。低强度材料比较容易切割,所需液体射流压力也较低。例如:200mpa的压力的射流可用来切割木板、复合板、皮革、皮革代用品和橡胶。但切割轻金属着需要500~700mpa的压力、而切割钢板压力则高达700~1000mpa。

显然目前还没有什么不锈钢材料能在如此高的压力下长期连续工作。据此国外又研究出现在被普遍采用的磨料水射流切割技术。这样切割金属和硬质材料仅需250mpa压力(清水切割则需1000mpa压力)且与如此高压力的清水射流切割具有相同的效率。

水射流切割技术国外发展情况

国外尤其是美国从上世纪七十年代末开始水射流切割技术的应用,经过这些年的不断研制、改进、应用,至今已发展到一个比较高的应用水平。在纯水切割方面,水切割技术结合机器人技术广泛应用于汽车、航空、制衣、橡胶、塑料等行业。在加工磨料切割方面,应用面更广,已涉及到石材、玻璃、金属、复合材料、建筑陶瓷、防弹玻璃、防弹材料等各个行业。

水射流切割技术国内发展情况

1996年国内水刀在南京正式推向市场,立刻受到社会各方面的关注,并迅速被建筑陶瓷和石材业广泛采用。应用于建筑陶瓷和石材的深加工,获得极大的经济效益。现已发展成一个成熟的加工手段。目前此项应用技术随着国内控沙技术的发展又快速向玻璃深加工方面发展,并取得突破性的进展。为玻璃深加工开创了一个全新的加工领域。

在金属切割加工方面,有应用价值的是切割厚度20mm以下,尺寸误差要求不高(≯0.2mm),小批量多品种的埸合。其切割加工的粗糙度在6.3μm~12.5μm之间(根据磨料粗细而定)。因为水射流切割属冷态切割,被切割物不会发生任何物理和化学方面的变化;且切口平滑、切缝背后不会有类似火焰切割留下的溶渣,不会有类似机械刀具切割留下的翻边、毛刺。

国内需求

目前,水射流切割主要应用在建筑陶瓷、石材、玻璃的深加工和金属板材的半进精加工方面。随着这项应用技术逐步被社会认识,还会渗透到更广阔的领域。尤其是复合材料加工领域。复合材料各层材料的硬度、熔点、强度都不一样。用传统加工方法几乎无法切割。而用水射流切割就显得游刃有余。

随着水射流切割技术本身的日趋完善,还可以向厚金属板材加工方向发展。总之,行业需求面之广,涉及领域之宽和它对各种已知、末知材料的加工适应性之强都决定超高压水射流切割技术的应用前景是极其美妙的。这也就是上世纪末在美国西雅图召开的国际水射流年会上它被定义为21世纪的应用技术的道理之所在。