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高压水射流切割概述“水滴石穿”体现了在人们眼中秉性柔弱的水本身潜在的威力，十九世纪七十年代高压水为人们用来开采金矿，剥落树皮，直到二战期间，飞机运行中“雨蚀”使雷达舱破坏这一现象启发了人们思维。•提出：1968年,美国密执安大学教授诺曼·弗兰兹博士首次获得水射流切割技术专利。高压水射流(Highpressurewaterjetcuttingtechnology-WJ)，1971年，对做家具的硬木进行射流切割获得成功,引起了国际关注。应用：高压水射流切割不仅可以切割各类金属或非金属、塑性或脆性硬材料，特别适用于各种软质有机材料切割加工，可切割500余种材料。工作原理•高压水射流切割是利用水或水中加添加剂的液体，经水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳，最后由人造蓝宝石喷嘴形成的高速液体束流，喷射到工件表面，从而达到去除材料的加工目的。图7-78水喷射加工装置示意图喷嘴阀控制器蓄能器供水器过滤器泵增压器液压装置排水器工件射流d工作过程•动能-压力能：首先通过增压器将水压升到300～1000MPa；•压力能-动能：然后使高压水通过直径为0.1～0.6mm的喷嘴,以2～3倍声速喷出。当水射流冲击被切割材料时,如果压力超过材料的破坏强度,即可切断材料。•喷嘴常用人造宝石、陶瓷、碳化钨等耐磨材料制作。•水刀：就是将普通的水经过过滤，然后再经增压装置将水增压至300～1000MPa以上，再通过一特制的能量转换器，也就是宝石喷嘴，可产生一束速度为800～1000m/s（约三倍音速）高速水箭，这就是水刀。分类•纯水射流切割:以水作为能量载体,它的结构较简单,喷嘴磨损慢.缺点:但切割能力较低,适于切割软材料;纯水射流WJWaterJet•磨料射流切割:以水和磨料(磨料约占90%,采用粒度为80～150目的二氧化硅、氧化铝等)的混合液作为能量载体,由于射流加入磨料,大大提高切割功效,即在相同切割速度下,磨料射流切割的压力可以大大降低,并极大地拓宽了切割范围.缺点:但喷嘴磨损快,且结构较复杂,适于切割硬材料。混合磨料射流AWJAbrasiveWaterJet1．石材;2-磨料;3-高压水喷嘴高压水射流切割的特点加工精度高，切边质量较好。液体束流的能量密度高、流速亦高，故工件切缝很窄，喷嘴寿命长。喷嘴和加工表面无机械接触，能实现高速加工。加工产物混入液体排出，故无灰尘、无污染，加之加工区温度低，不产生热量，适用于木材、纸张、皮革等材料的加工设备维护简单，操作方便，可以灵活地任意选择加工起点和部位，可通过数控，容易地进行复杂形状的自动加工。加工精度及表面质量其切割工件的精度可达±0.1mm。工件之精度决定于机器之精度、切割工件之大小及厚度。应用领域•金属切割（1）不锈钢等金属切割加工，见图1（2）机器设备外罩壳的制造（如机床、食品机械、医疗机械、电气控制柜等），见图2（3）金属零件切割（如不锈钢法兰盘的半精加工、钢板结构件、有色金属、特种金属材料等），见图3、4玻璃切割领域典型应用•（1）家电玻璃切割（燃气灶台面、油烟机、消毒柜等、电视机）（2）灯具（3）卫浴产品（淋浴房等）（4）建筑装潢、工艺玻璃（5）汽车玻璃等软性材料的清水切割•汽车内饰件的机器人空间切割泡沫海绵、纸等陶瓷、石材等建筑材料加工领域应用•该领域主要是用于艺术拼图，目前中国的陶瓷、石材艺术拼图产品远销世界各地。复合材料、防弹材料等特殊材料的一次成形切割加工低熔点及易燃、易爆材料的切割（如炸药、炮弹等）•超高压水清洗•石油化工行业：换热器管程清洗航空航天业•民用、军用航空机场跑道清洗船舶行业•船体表面需要定期除垢喷漆汽车制造业•汽车涂装车间油漆及污垢清洗；