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技 术 l‘口_■ 高压水射流切割技术综述 达 明艳 (南京师范大学电自学院 江苏 南京 210097) [摘 要]文章就高压水射流技术 的切割原理、特点、应用等方面进行了综述。随着新型材料的不断出现，水射流切割作为一项新兴的 而且具有 “冷 ”加工特性的绿色切割工艺，必将有更为广阔的应用前景 [关键词]高压 水射流 切割原理 特点 应用 中图分类号：TG66 文献标识码：A 文章编号：1009—914X(2008)1l(b)一014卜0l 近二十年来，随着科学技术的不断发展，人们给液滴赋予 了比 热影响，因而工件不会产生热影响区和热变形、不会造成材料的组 自由落体运动大得多的打击能量，使漫长的滴水穿石现象在瞬间便可 织结构变化或变质，这对加工热敏感材料如钛合金尤为有利；“水刀” 完成，这就是水射流。为了提高效率，人们将水加以高压，并使之从 不磨损且半径很小，能加工具有锐边轮廓的小圆弧。所加工物料无裂 直径较小的喷嘴中喷出，形成一束高速、连续或间断的水流束，这便 缝、无毛边、无浮渣，切 口小且平整，切缝可以达到很高的精度。 是高压水射流 水射流加工 (Warer JetCutting)又称水喷射加工， (2)适应性强，切割范围广。由于超高压水射流切割几乎 “无 是利用高压高速水流对工件的冲击作用来去除材料的，俗称 “水刀加 坚不摧”，几乎没有材料和切割尺寸的限制，被誉为 “万能切割机”。无 工”，即利用高压水射流对各种材料进行切割、穿孔和工件表层材料去 论是金属类如普通钢板、不锈钢、钛、铜、铝合金等，还是非金属类 除等加工。与其他高能束流2H7-技术相比，水射流切割技术具有独特 如石材、陶瓷、玻璃、橡胶、纸张及复合材料，皆可适用。 的优越性 。目前，该技术 已渗透到众 多的应用领域。 (3)生产效率高。水刀加工切割速度快，效率高，加工成本低 ； 一 、 高压水射流切割原理下图为高压水射流切割原理图 [ 。 由于高压水经过小直径的喷嘴以后可以产生极高的能量，所以高压水 储存在水箱 1中的水经过滤器2处理后，由水泵3抽出送至蓄能器 4中。 射流技术的效率非常高，能够在很小的区域 内集中极大的能量。 液压机构5驱动增压器6，使水压增高。高压水经控制器 7，阀门8和 (4)可以利用计算机控制，实现 自动化加工 ，进行三维 曲面 喷嘴9喷射到工件 10的加工部位，进行切割。切割过程中产生的切屑 的复杂形 状加工 。 和水混合在一起，排入水槽 l1。 (5)清洁环保无污染。以水为主要介质，在加工过程中无尘， 无味 ，无 毒，无火花，操作环境 整洁 ，符合环保要求 ，符 合绿 色制造概念的要求。特别适合恶劣的工作环境或有防爆要求的危险工 况环境使用 。 四、高压水射流切割技术 的应用 高压水射流切割技术的发展时间虽不长，但 目前应用范围己很广， 包括建材工业及装璜业、汽车制造业，航空航天业，造船业，造纸业、 利用增压装置将水加压到几十至数百兆帕后从喷嘴中喷出形成高 皮革业仍至食 品业 [ 。 压水射流。高压水射流本身具有较高的刚性，在与工件发生碰撞时，会