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水刀的增压原理
来源: 时间:2021-10-11 浏览:7228
高压水刀通过硬件增压,使得纯水或水加砂以超音速喷射而达到切割物体的效果。水刀是如何形成这样的高压呢?是什么原理形成如此惊人的超高压。

    水刀是将超高压水射流发生器与二维数控加工平台组合而成的一种平面切割机床。它将水流的压力提升到足够高(200MPa以上),使水流具有极大的动能(水流速度超过二倍音速),可穿透化纤、木材、皮革、橡胶等,在高速水流中混合一定比例的磨料,则可以穿透几乎所有硬质材料如陶瓷、石材、玻璃、金属、合金等。在二维数控加工平台的引导下,在材料的任意位置开始加工或结束加工,按设定的轨迹以适当的速度移动,实现任意图形的平面切割加工。

    下图是原理图,大致由控制系统、油泵、增压器总成以及储能器四大部分构成,其中油泵提供动力,通过油压带动增压器的活塞运动,活塞一松一紧,松的时候自然蓄水,填充自然水,然后通过油压挤压活塞杆,使里面的自然水挤压形成高压,通过止回阀无法回流的特性形成高压水。国外可将水压增加至40000bar(60000PSI),在通过0.004英寸至0.016英寸出水口形成水射流,速度可以达到音速的三倍。国内而言水刀的压力可以达到400MPa多,一般在使用中是200-300MPa,具体根据切割的材料不同,使用的高压也是不同的。


     形成高压水射流后通过切割刀头进行切割,而刀头内部件对切割效率也有着极大的影响,宝石喷嘴、混砂管、石榴砂的质量都会直接影响切割的品质。

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