水切割论文.doc

水切割一、特点 1、数控成型各种复杂图案; 2、属冷切割、不产生热变形或热效应; 3、环保无污染、不产生有毒气体及粉尘; 4、可加工各种高硬度的材料,如:玻璃、陶瓷、不锈钢等,或比较柔软的材料, 如:皮革、橡胶、纸尿布等; 5、是一些复合材料,易碎瓷材料复杂加工的唯一手段; 6、切口光滑、无熔渣,勿需二次加工; 7、可一次完成钻孔、切割、成型工作; 8、生产成本低; 9、自动化程度高; 10、24小时连续工作。二、起源 Norman Franz 博士一直被公认为水刀之父。他是研究超高压(UHP )水刀切割工具的第一人。超高压的定义是高于 30000 psi 。Franz 博士是一名林业工程师,他想寻找一种把大树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,迫使水通过一个很小的喷嘴。他获得了短暂的高压射流(多次超过了现在使用的压力),并能够切割木头和其它材料。他后来的研究涉及更为连续的水流,但他发现获得连续高压非常困难。同时,零件的寿命也以分钟计算,而不是今天的数周或数月。 Franz 博士从没制造出一种量产的木材切割器。而今天木材切割却是超高压技术最不重要的应用之一。但 Franz 博士证明了高速会聚水流具有极大的切割能量-这种能量的应用远远超出了 Franz 博士的梦想。 1979 年, Mohamed Hashish 博士在福禄研究室工作,开始研究增加水刀切割能量的方法,以便切割金属和其它硬质材料。Hashish 博士被公认为加砂水刀之父,他发明了在普通水刀中添加砂料的方法。他使用石榴石(砂纸上常用的一种材料)作为砂料。凭借这种方法,水刀(含有砂料)能够切割几乎任何材料。 1980 年,加砂水刀第一次被用于切割金属、玻璃和混凝土。 1983 年,世界上第一套商业化的加砂水刀切割系统问世,被用于切割汽车玻璃。该技术的第一批用户是航空航天工业, 他们发现水刀是切割军用飞机所用的不锈钢、钛和高强度轻型合成材料以及碳纤维复合材料的理想工具(现在已用于民用飞机)。从那以后,加砂水刀被许多其它工业采纳,例如加工厂、石料、瓷砖、玻璃、喷气发动机、建筑、核工业、船厂等等。三、介绍为了更好地减低成本,工程师们和制造商们不断地探索,现在水刀能做到很有效地降低成本以创更大利润。因此有必要学多一些水刀的应用技术以采用最低的切割成本去创造更大利润。在切割成本而言,水刀加工业被认为是最万能的和最快速成长的行业,除了上述之外,水切割机是目前在世界上最高产能的一种机器,它优于其他的加工技术,如火焰切割,等离子加工,激光加工,电火花加工,车铣刨加工等。同时, 水切割不会产生有害的气体或液体,不会在工件表面产生热量,它是真正的多功能的,高效率的,冷切割加工。水刀切割展示出它能做一些其他简单的工艺不能完成的加工,它可以在钛上打孔,可在石头或玻璃上切割各种花样,这些都表现出了水刀自身的独特性。它在切割材料时没有产生热,在这种冷态加工过程中,它产生的超音速的水箭射在切割材料表面时能达到理想的效果,水与沙的混合,更加增强了其切割能力。四、高压水是怎样产生的这基本原理是既简单又复杂。水射流是从加压泵开始,通过高压管,然后从切割喷头射出来。非常简单的解释。然而,它是经过了十分复杂的设计,才能产生60000PSI 的压力。在设计过程中,有处小小的渗漏都会对部件