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日志

水刀介紹

已有 459 次閱讀2011-3-24 11:09 |個人分類:水刀知識|

水刀原理

水刀技術雖然看似簡單，但卻極其復雜。當強制穿過細小開口把水壓升高到55，000PSI時，它就能夠切割各種軟性材料，例如食品、紙張、嬰兒尿布、橡膠和泡沫等。當在水射流中夾入少量砂料，例如石榴砂，其“加砂水刀”可切割任何硬質材料，例如鋼材、化合物、石頭和玻璃等。也可以給UHP水流增加動力，完成各種表面清洗的應用，例如清洗船艦和汽車噴漆設備等等。

水刀優勢

超高壓水刀（UHP）技術以其備受贊譽的動力、速度及多功能性成為世界上發展最為迅速的機床工藝。

制造商們將超高壓水刀應用到他們的生產中后，取得了更高的效率及更強的生產能力。如今，水刀能夠快速且精確地切割從食品、紙張到復合材料、鋼材甚至稀有金屬等各種材料。

采用水刀技術您能感受到:

· 更強的切割能力

輕松切割幾乎任何材料，滿足各種應用

冷加工方式，無熱效應，不會產生機械變形

僅用一步，就能將厚度從1/16in（1mm）到8in（200mm）的材料切割成任意形狀

純水水刀可快速切割各種軟性材料，如橡膠、軟木、泡棉等

純水水刀模式切換至加砂水刀模式只需不到兩分鐘

加砂水刀可切割各種硬質材料，如金屬、石材、塑料、復合材料、玻璃及石材等，且切邊品質良好

· 降低材料及生產成本

極少夾具及機加工需求

切割精確且邊緣工整，能滿足緊密排版的要求。減少廢品的產生同時，提高利潤和生產率

· 綠色技術、互補工藝

水刀在生產中可作為其它切割方式，如線切割、激光、銑切及等離子的互補技術

盡管每一個車間都有其獨特的切割工藝要求，但大多數都會發現水刀既提高了他們的生產能力，又增加了利潤

水刀切割無粉塵、無有毒氣體及其它氣體雜質，不會產生任何有毒物質

水刀歷史

Norman Franz博士一直被公認為水刀之父。他是研究超高壓（UHP）水刀切割工具的第一人。超高壓的定義是高于30000psi。Franz博士是一名林業工程師，他想尋找一種把大樹干切割成木材的新方法。1950年，Franz第一次把很重的重物放到水柱上，迫使水通過一個很小的噴嘴。他獲得了短暫的高壓射流（多次超過了現在使用的壓力），并能夠切割木頭和其它材料。他后來的研究涉及更為連續的水流，但他發現獲得連續高壓非常困難。同時，零件的壽命也以分鐘計算，而不是今天的數周或數月。

Franz博士從沒制造出一種量產的木材切割器。而今天木材切割卻是超高壓技術最不重要的應用之一。但 Franz博士證明了高速會聚水流具有極大的切割能量－這種能量的應用遠遠超出了 Franz博士的夢想。

1979年，Mohamed Hashish博士在**研究室工作，開始研究增加水刀切割能量的方法，以便切割金屬和其它硬質材料。Hashish博士被公認為加砂水刀之父，他發明了在普通水刀中添加砂料的方法。他使用石榴砂（砂紙上常用的一種材料）作為砂料。憑借這種方法，水刀（含有砂料）幾乎能夠切割任何材料。1980年，加砂水刀第一次被用于切割金屬、玻璃和混凝土。1983年，世界上第一套商業化的加砂水刀切割系統問世，被用于切割汽車玻璃。該技術的第一批用戶是航空航天工業，他們發現水刀是切割軍用飛機所用的不銹鋼、鈦和高強度輕型合成材料以及碳纖維復合材料的理想工具（現在已用于民用飛機）。從那以后，加砂水刀被許多其它工業采納，例如加工廠、石料、瓷磚、玻璃、噴氣發動機、建筑、核工業、船廠等等。
基本技術既簡單又復雜。在最基本的情況下，水從泵流過，經過管道，然后從切割刀頭流出。其說明、操作和維護都很簡單。但是，這一過程包含非常復雜的材料技術和設計。為了生成和控制60000psi的水壓，需要書本上沒有的科學技術。在這種壓力下，如果設計不當，微小的泄漏有可能對工件造成永久的侵蝕性損害。幸運的是，水刀制造商采用了復雜的材料技術和先進工程設計。用戶只需了解基本的水刀操作知識即可。

從本質上講，有兩類水刀：（1）純水水刀和（2）加砂水刀。設備設計為只能使用純水水刀、只能使用加砂水刀、或二者均可。無論何種形式，必須首先對水加壓。