水刀切割技术应用领域（柔性超高压水切割技术的应用与发展）

高压水切割

近年来，“数控超高压水切割机”--(又称水刀)跟着产品的成熟和运用面的扩展而逐步进入快速成长期，依托于更高精度的大型数控渠道和更大功率、更高压力的高压系统，五轴、六轴操控系统、斜度和自校对切开、水切割与刀具加工相结合等新技术运用，将水切割技术运用范围扩展到愈加宽广的金属和非金属(及食品)加工和工业制作范畴。切开与加工相结合，从切开下料上升到加工半成品以及成品零件，提升了加工功率与价值，使得多改动、大型、凌乱的结构件与难加工材料的切开与加工问题而易于解决。

　　超高压水切割—冷态切割新技术水切开是根据超高压水射流运用的冷态切开技术。与热切开(如火焰、等离子、激光等)相比，“水刀”简直可以切开从软到硬的一切材料，尤其在厚度20mm以上的金属，碳纤维、钛合金、铝合金、蜂窝结构及复合材料的成型加工中，已经成为国际公认的志向加工方法。

　　水切割技术现在已被广泛运用于钢材、铜铝材、玻璃、陶瓷、硬质合金、塑料、人造纤维、布、纸、复合材料等的加工，并可直接制成结构零件或焊接件，因而水切开系统已成为航空航天、军工，轨道交通、船只、轿车，工程机械、轻工，化工、动力，建筑工程等工业的新式制作配备。

　　现在国内外展开的现状与趋势从2 0 世纪6 0 时代开端， 美国、德国、日本、俄罗斯等就不吝巨款出资在超高压发作系统和喷射系统方面进行研讨和开发，直到20世纪90时代，超高压水切开系统才逐步商业化。国际上代表性的企业有FLOW、KMT、OMAX，现在，最i高切开压力可达600MPa。我国展开超高压水切开技术的研讨近四十年，现在国内商业化水切开设备一般运行压力一般在220MPa—400MPa左右，通用数控超高压水切割机床已有几十种产品在定型出产，并已在编制“数控水切割机”国家标准，其产品水平已达到了国际先进水平。一同， 五轴联动水切开机、机器人水切开机、大型数控水切开机床、水切开加工中心等智能化产品，也快速广泛和拓宽了我国超高压水切开技术的运用范畴。

　　水切割特点：

　　将普通的水通过加压蓄能的方法而获得200-400MPa及以上的高压能再通过小孔(Φ0.15mm—Φ0.05mm)喷射而发作800-1000m/s的高速射流，运用这束高速水箭或再参与少量细砂对物体进行打击和运动而构成切开，其发作的温度zui高在60℃内，而这束射流简直可以切割从软到硬的任何材料，咱们又称之为“冷态切割技术”。

　　咱们都知道，无论是刀具加工或是以前的热切开方法等很多的切割和加工方法中尽管各有优势，又都存在必定的运用局限性。只要“水切开”适用性广泛，由于切割过程中温度低，对被切割原料物理性能无影响，无热变形，且切缝窄、精度高、切面光亮、绿色环保等长处。

　　水切割还能加工对于传统方法难以加工的材料：如碳纤维、玻璃钢、环氧多层压合板、PVC等工程塑料、铝、铜合金， 多种金属与非金属的复合材料，耐高温的玻璃、陶瓷、石材、石棉板、塑料与毛毡、热敏、易燃易爆等材料。跟着人们对水切割技术的了解进一步深化，其运用越来越广泛。

　　水切割与热切割的比较分析：

　　以金属切割为例，和激光切割相比较，水切割在薄板的切割速度方面要低于激光切割，但在16mm以上的金属切开选用激光规律明显功率下降且出资大成本高，而且切缝周边仍有必定的热影响区，在20mm以上厚板切割中水切开表现出、经济且切割厚度可达100mm以上，其能效高于热切割并且对材料无任何影响，再加上水刀对切割材料没有约束。归纳这些要素，很多原先选择激光或其它切割手法的用户转而选用水切割方法。

现在“ 水刀”的数控机床多选用滚珠丝杆和翻滚直线导轨的精密传动技术，操控精度都在 0.02mm以内，一同加砂水射流的喷嘴和切最初的聚集性能及长寿命的喷嘴材料的技术突破，合作了400Mpa大功率超高压系统的连续平稳作业，全主动供砂和控砂及高压水启、停操控系统合作，使得“水刀”能24小时连续切割和主动加工。

　　“ 水刀” 更兼有强壮的计算机辅助设计和操控功用，特别在“转角和尖角”切割时主动减速，以减小切割中甩尾的影响，使得切割面光亮圆滑，加之“水刀”切割具有“磨削”的特质，这使得“水刀”在切割质量和功率上都有了极大的改动和前进，而可直接用于金属零件的成形切割加工。

　　水切割的长处：

　　切割粗糙度可达1.6μm ，切割精度高于±0.10mm，可用于精密成形切割；

　　低熔点及易燃材料的切割，如纸、皮革、橡胶、尼龙、PVC塑料、毛毡、化纤、木材、环氧 压层板、炸药等材料；

　　高硬度和不可溶的材料切割： 石材、玻璃、陶瓷、硬质合金、金刚石等；

　　用于有色金属和不锈钢的切开中有着独到之处，无反光影响和边际损失；

　　不同熔点的金属复合体或非金属复合材料的一次成形切割；难加工、新式工业材料：钛合金、碳纤维、玻璃钢、石棉、蜂窝结构材料；特别的场地和环境下切割：水下、有可燃气体环境；

　　新技术在水切割机中的运用情况在各种切开及加工职业中，寻求高质量，率的直接成形加工，是现在国际上的展开趋势，“水刀”切割机正是针对这种需求而在相关的技术运用上不断创新：