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水切割
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{| class="wikitable" align="right" |- | style="background: #FF2400" align= center| '''<big>水切割</big>''' |- |<center><img src=https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fwww.wx304.cn%2Fdata%2Fupload%2Fimage%2F20190101%2F1546310279367304.jpg&refer=http%3A%2F%2Fwww.wx304.cn&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=auto?sec=1666940777&t=b0ee9b4e4b44a84511e51d1b3c688415 width="300"></center> <small>[https://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E6%B0%B4%E5%88%87%E5%89%B2&step_word=&hs=0&pn=6&spn=0&di=7136437450519347201&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&istype=0&ie=utf-8&oe=utf-8&in=&cl=2&lm=-1&st=undefined&cs=3737690149%2C3411252491&os=3521915578%2C69291032&simid=3528784668%2C361947025&adpicid=0&lpn=0&ln=1034&fr=&fmq=1664348807569_R&fm=&ic=undefined&s=undefined&hd=undefined&latest=undefined©right=undefined&se=&sme=&tab=0&width=undefined&height=undefined&face=undefined&ist=&jit=&cg=&bdtype=0&oriquery=&objurl=https%3A%2F%2Fgimg2.baidu.com%2Fimage_search%2Fsrc%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.wx304.cn%2Fdata%2Fupload%2Fimage%2F20190101%2F1546310279367304.jpg%26refer%3Dhttp%3A%2F%2Fwww.wx304.cn%26app%3D2002%26size%3Df9999%2C10000%26q%3Da80%26n%3D0%26g%3D0n%26fmt%3Dauto%3Fsec%3D1666940777%26t%3Db0ee9b4e4b44a84511e51d1b3c688415&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Boxna9_z%26e3BvgAzdH3FgjofAzdH3F0ac_z%26e3Bip4s&gsm=700000000000007&rpstart=0&rpnum=0&islist=&querylist=&nojc=undefined&dyTabStr=MCwyLDgsMyw2LDQsMSw1LDcsOQ%3D%3D 来自 呢图网 的图片]</small> |- | style="background: #FF2400" align= center| '''<big></big>''' |- | align= light| 中文名;水切割 外文名;Water Jet Cutting 别称;水刀 性质;利用高压水流切割的机器 特点;成本低,易操作,良品率又高 |} '''水切割'''又称水刀,即高压水射流切割技术,是一种利用高压水流切割的[[机器]]。在电脑的控制下能任意雕琢工件,而且受材料质地影响小。因为其成本低,易操作,良品率又高,水切割正逐渐成为工业切割[[技术]]方面的主流切割方式。<ref>[http://jixie.huangye88.com/xinxi/4c1dljago61495.html 水切割机],快资讯 , 2022-08-08</ref> ==简介== 水切割又称水刀,英文名high-pressure water cutting,即高压水射流切割技术,是一种利用高压水流切割的机器。在电脑的控制下能任意雕琢工件,而且受材料质地影响小。因为其成本低,易操作,良品率又高,水切割正逐渐成为[[工业切割技术]]方面的主流切割方式。 ==分类== 1.以加砂情况来分:水切割分为无砂切割和加砂切割两种方式。 2.以设备来分:分为[[大型水切割机]]、[[小型水切割机]]、[[三维水切割机]]、[[动态水切割机]]。 3.以压力来分:分为高压型和低压型,一般以100MPa为界限。100MPa以上为高压型,100MPa以下为低压型。而200MPa以上为超高压型。 4.以技术原理来分:分为前混式和后混式。 5.以安全切割来分:分为安全切割类和非安全切割类,区别主要在水压上面,100MPa以下低压型水切割可应用于特种行业如:危化、[[石油]]、煤矿、危险物处理等方面。 ==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,无需二次加工; 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。 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30000psi。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(多次超过了现用压力),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]],而不是数周或数月。 Franz博士从没制造出一种量产的木材切割器。而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(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。 ==技术兴起== 20世纪末,水切割技术引入我国,经历了近5年的市场应用及设备的改良,主要应用于建筑陶瓷、石材、金属加工、汽车工业、航空航天、军工、石油化工等行业并得到良好的发展。 21世纪初期,针对水切割技术在市场应用中出现的相关问题以及技术单一性,便携式水切割技术应运而生。 便携式水切割技术属[[低压水射流技术]],即利用较低压力(25Mpa~50Mpa)即可实现金属及其他材料的切割作业。该技术的出现具有较强的实际应用意义。便携式水切割技术的诞生为水切割技术的发展掀开了历史性的一页,是水切割技术领域的又一新突破,标志着水切割技术进入了便携式水切割技术研究阶段。 便携式水切割技术借鉴水切割技术的基本原理,抛开传统水切割技术的后混式切割原理而进行了技术的改革创新。该技术初期主要应用于弹药等危险品的销毁处理工作,随着便携式水切割技术的不断完善,其应用领域也近一步扩大,主要应用于排爆、[[石油]]化工、煤矿井下作业、工程施工、船舶制造等相关行业领域。 ==技术发展== 便携式水切割系统是一种新型水切割设备,其具有体积小、重量轻、运输方便、切割效率高等特点,利用较低水压即可对[[钢板]]、陶瓷、[[大理石]]、水泥制品等进行切割。因此便携式水切割系统具有广大的市场应用前景,可满足客户对切割能力及作业环境的不同要求。 在过去的市场实战应用中,便携式水切割系统表现出优越的使用效果。其主要应用于航弹销毁、石化管道切割、危险品处理、易燃易爆品切割作业。应用效果明显,切割过程中轻松消除所存在的安全隐患,成为了航弹销毁、石化管道切割、油罐切割、油轮开孔之首选。 ==特点优势== 1、可切割范围广 可以切割绝大部分材料,如:金属,大理石,[[玻璃]]等等。 2、切割质量好 平滑的切口,不会产生粗糙的,有毛刺的边缘。 3、无热加工 因为它是采用水和磨料切割,在加工过程中不会产生热(或产生极少热量),这种效果对被热影响的[[材料]]是非常理想的。如:钛。 4、环保性 这种机器采用水和沙切割,这种沙在加工过程中不会产生毒气,可直接排出,较环保。 5、无需更换刀具 你不需要更换切割机装置,一个喷嘴就可以加工不同类型的材料和形状,节约成本和时间。 6、减少毛刺 采用磨料砂的水刀切割,切口只有较少的毛刺。 7、编程迅速 程序主要是由CAD制图软件生成,你可以在layout中随意设计线图,或输入从其他软件中生成的DXF文件,另外,机器支持第三方[[软件]],如nesting嵌套排版软件(用于把图形在工件中添满,能最大限度地减少工件损耗)。 8、快速的编程 可以把其他软件生成的程序调入机器,它能够从CAD建立起刀具路径,并能把刀头的精确定位和切割速度在超过2000点/英寸(800点/cm)计算出来,你需要做的只是指定你要切割的材料和厚度,其他的工作交给机器去完成。 9、与其他设备组合,可以进行分别操作 水切割机可和其他的加工设备组配(如钻削头),充分利用其性能,优化材料利用[[程度]]。 10、减少调整次数 对工件只需要很小的侧压就能固定好,减少复杂的装夹带来的麻烦。 11、无切割方向之限制→可完成各种不同的切割形状。 12、所产生横向及纵向的作用力极小→可降低设定时间及使用夹治具的[[成本]]。 13、用同一种机器即可完成钻孔及切割功能→可降低制程时间及切割成本。 14、不会产生热效应或变形或细微的裂缝→不需二次加工,可节省时间及制造成本。 15、不会产生具毒性的气体→可为操作人员提供更好的工作环境。 16、不会产生毛边→可缩短工件制造所需时间及制造成本。 17、切口细→可减少大量废弃材料的产生,节省直接制造成本。 18、一次即可完成工件之切割且拥有良好的切边品质→可降低制程[[时间]]及成本。 19、依设计及工件材质的不同来作弹性的调整→可缩短从接单至成品产出的[[时间]],提升产能,为企业带来更多的商机。 ==切割技术== 由于能量梯度的作用,激光、气体等离子、射流等切割手段在切面越深时(距喷嘴越远),切割能力越差,所以所形成的切割面往往不垂直于工件表面,被称之为切割斜度,这是所有切割手段的一个固有缺陷。虽然通过提高切割能量或降低切割速度可以部分减小切割斜度,但依然存在不能完全垂直切割的[[问题]]。于是,可倾斜切割头的设想于1997年被提了出来,国际上已有商用产品,这是解决切割斜度,提高精度最直接有效的方法。其原理是通过在原有三轴平台的基础上再增加2个旋转轴,刀头可向任何方向摆动,并利用预先在[[系统]]中设置的斜度模型,通过对切割轨迹的实时计算,再根据被切工件的材料与厚度进行修正,在切割的过程中不断地摆动切割头,使得切割出来的工件达到完美的无斜度状态。 超高压水刀可切割各种厚、坚硬之材料:如不锈钢、铝、铜、钢铁、大理石、合金金属、玻璃、塑料、[[陶瓷]]、磁砖及各种可看得到之材料。 ==切割精度== 其切割工件之精度介于0.1mm~0.25mm之间。工件之精度决定于机器之精度、切割工件之大小及[[厚度]]。 ==切隙宽度== 需视切割工作材质大小厚薄与所使用的喷嘴而定。一般而言,加砂切割之切口约为1.0mm至1.2mm。随着砂刀管的直径扩口,其切口也就愈大。 ==切割斜边== 所运转之切割速度决定其斜边品质。大部分所看到好的[[切割]]品质之单侧斜边为0.1mm左右。 ==适用范围== 一般而言,以复杂图案、厚、难切、易碎与怕热之[[材料]],最适合使用水刀切割为加工设备。 == 参考来源 == <center> {{#iDisplay:d0755rlpxtj|480|270|qq}} <center>实拍:可以切出3D工件的水切割机,任意材料都能切割</center> </center> == 参考资料 == [[Category: 970 技藝總論]]
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