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技術(shù)文章

水刀技術(shù)的工作原理

閱讀:37發(fā)布時(shí)間:2024-11-1

水刀技術(shù)是一種切割和加工工藝,利用高速水流或水和磨料顆粒的混合物來切割各種材料。 它廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、航空航天、汽車等行業(yè)。 水刀技術(shù)背后的基本原理涉及利用水的動能來侵蝕并去除工件上的材料。

 

水刀技術(shù)的工作原理如下:

 

加壓:該過程從高壓泵開始,將水加壓到的水平,通常范圍為 30,000 90,000 磅每平方英寸 (psi) 甚至更高。 加壓對于產(chǎn)生能夠有效切割各種材料的強(qiáng)大水流至關(guān)重要。

 

噴嘴組件:然后將加壓水引導(dǎo)通過專用噴嘴組件。 該噴嘴旨在將高壓水流聚焦并形成細(xì)細(xì)的集中射流。 一些的水射流系統(tǒng)還在該階段將磨料顆粒引入水流中以產(chǎn)生磨料水射流。

 

添加磨料(可選):如果需要磨料水射流切割,則將石榴石等磨料顆粒引入水流中。 這些磨料顆粒通過在切割過程中增加磨料侵蝕,顯著增強(qiáng)水射流的切割能力。

 

材料切割:將帶有或不帶有磨料顆粒的聚焦加壓水流直接射向要切割的材料。 高速水通過有效地磨損接觸點(diǎn)處的材料來侵蝕和去除材料。 這種侵蝕過程是由于水粒子的動能而發(fā)生的。

 

控制切割路徑:為了精確控制切割路徑,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)沿著所需的切割圖案引導(dǎo)水射流噴嘴。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 軟件用于創(chuàng)建切割路徑,水射流機(jī)的控制器將這些路徑轉(zhuǎn)換為精確的噴嘴運(yùn)動。

 

材料去除:當(dāng)水刀與材料相互作用時(shí),它會迅速侵蝕并去除工件上的材料。 高壓水有效地打破材料顆粒之間的分子鍵,從而實(shí)現(xiàn)干凈、準(zhǔn)確的切割。

 

冷卻和環(huán)境效益:水刀切割的優(yōu)點(diǎn)之一是它在切割過程中產(chǎn)生的熱量最少。 這對于對高溫敏感的材料(例如某些金屬或塑料)特別有利。 此外,與涉及熱或機(jī)械力的傳統(tǒng)切割工藝相比,水射流切割產(chǎn)生的灰塵和煙霧最少,使其成為一種更清潔、更環(huán)保的切割方法。

 

水刀技術(shù)能夠切割多種材料,包括金屬、玻璃、陶瓷、復(fù)合材料、石材等。 其多功能性、精確度以及切割復(fù)雜形狀的能力使其成為各個(gè)行業(yè)的熱門選擇。


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