① 水刀的工作原理是什么
工作原理:
“水刀”的工作原理是将水流增压至200MPa以上,在通径很小(一般大于0.2mm)的喷嘴的约束下,形成高速“水箭”,能够穿削如木材、皮革、橡胶等软质材料;如果在“水箭”中混合磨料,则能够穿削各种质地坚硬的材料,如岩石、玻璃、钢板等。与微机控制的工作台或机械手结合起来,形成数控加工系统,满足特殊的或复杂的平面加工要求。
括展资料:
1、水刀(英语:Water jet cutter)本名高压水射流切割技术,这项技术最早起源于美国。用于航空航天军事工业。以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。
2、特点:可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工(除水切割外其它切割方法都会受到材料品种的限制);切割时产生的热量会立即被高速流动的水射流带走,并且不产生有害物质,材料无热效应(冷态切割),切割后不需要或易于二次加工,安全、环保,速度较快、效率较高,可实现任意曲线的切割加工,方便灵活、用途广泛。水切割是目前适用性较好的成熟切割工艺方法。
3、分类:
以加沙情况来分:水切割分为无沙切割和加沙切割两种方式。
以设备来分:分为大型水切割和小型水切割。
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。
以技术原理来分:分为前混式和后混式。
以机械结构来分:分为悬臂式和龙门式。
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。【经过大量实验人们发现,当水压超过一定阈值时,即使纯水也会把某些敏感性化学品引爆,而含沙水切割由于水中含有磨料沙,沙子的势能和冲击力和物体碰撞,产生的能量也会引起特殊化学品的不稳定性,经过大量实验和论证,最后得出其阈值在237.6MPa左右。故在水切割行业,人们对200MPa以上的水切割主要应用在机械加工行业。】
4、科普介绍:水刀作为一种新技术新产品,由于其为机械类产品,没有电子类产品的技术神秘感和科技感那么浓厚,一直不被媒体重视,直到2011年,由于水射流专家纪新刚创造性的另辟蹊径,将水刀做成了小型化、安全化,使水刀改变了不能在危险领域使用的局面。由于其突破性的思维和其在行业的影响,中央电视台科教栏目对其做了相关报道,于2011年央视做了为期60分钟的专访。详细介绍了水刀知识。由于收视率创国内科教栏目的收视率冠军,央视于2012从新编排重复多次于黄金时段播放。纪新刚-以水为刀后期央视的科技人生栏目对纪新刚做了30分钟专题报道。
② 水切割的切割技术
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。
小型水切割
通常水切割设备都是很大,一般为机床式,小型水切割指重量小于200公斤的水切割设备。
智能便携式水切割系统,属磨料脉冲射流切割系统,采用独特的设计思路,突破性的减小了水切割系统的总体体积和重量,真正实现了单人便携装置的要求,大大降低了使用的总体成本,为水切割技术的广泛应用创造了一条崭新的思路。便携式水切割系统是唯一的冷切割设备,也是高危作业领域最理想的切割设备,可广泛应用于公安排爆、废旧弹药销毁、航空救援、武警破障、石油工业、隧道施工和救援等领域。同时,水切割设备快速、无损、作业精细、一次性成型的特点,也可广泛应用于建筑、设备加工、石材加工、冶金、医学等领域。
一、产品简介
便携式水切割系统纪新刚先生研制的“智能便携水刀切割设备”属磨料脉冲射流切割系统,采用独特的设计思路,突破性的缩小了水切割系统的总体体积和重量,真正达到了单人便携装置的要求,大大降低了设备总体成本。
二、产品应用
便携水切割设备是唯一的冷切割设备,也是高危作业领域最理想的切割工具,可应用于
l 公安排爆
l 废旧弹药销毁
l 武警破障
l 石油工业、天燃气管道的排险
l 油罐的清理工作
l 隧道施工和救援等领域。
l 化工行业
同时,水切割设备的快速、无损、作业精细、一次成型的特点,也可广泛应用于建筑、设备加工、石材切割、管件切割等方面。
公司遵循诚信为本,不断创新的质量方针, 加快研发速度,以求更好的适应市场环境,努力打造自我品牌。
三、同类对比
市场上现有的水切割设备均属大型数控水切割设备,其主要应用于金属管件、石材、防弹玻璃、陶瓷、塑料、木材、橡胶、军工生产、弹药、水泥制品、布料等材料的切割及工艺品的加工制造。但因其体积大,只能固定位置进行工作和生产,而智能水切割系统有效的克服了传统水切割设备整体体积过大的缺点,使整机重量减少到90~110公斤,大大增强了其工作的灵活性,运输方便,操作简单安全,单人即可灵活操作整套设备系统,减少了人力的付出,提高工作效率和工作质量。
另一方面,积极进行设备改革,采用燃油机作为驱动,可广泛应用于公安系统对野外安全破障、救援等工作,克服了断电对其设备工作效率的影响,保证了公安系统对特殊情况的安全快速解决,维护人民群众的生命及财产安全。
四、产品优势
l 小型—设备较传统设备系统体积小,运输方便。
l 轻便—产品独特的设计减小了设备的重量。整机重量90公斤左右
l 操作简单—单人即可操作,节省人力
l 断电操作—产品使用燃油机作为驱动动力,避免了传统电机断电不能操作的弊端
l 不受使用地点的限制—可有效应用于野外作业,不受电源问题的影响
l 切割时无热量发生—可对雷管、炸药直接切割安全
l 切割速度快—不小于150mm/min(5mm厚37高炮弹40s)
l 横切面平整—水切割系统的切割面较传统机械切割断口处光滑平整。
五、主要技术指标
碳钢最大切割深度:≥20mm;
切缝宽度:0.3—2mm;
切割速度:不小于150mm/min(5mm厚37高炮弹40s);
切割时无热量发生(可对雷管、炸药直接切割安全)
六、市场发展趋势
在水切割市场的激烈竞争中,大型水切割设备虽有其特定优势,但我公司研发生产的便携式水切割系统在市场的竞争中已占有一定的市场份额,借此发展机遇便携式水切割系统将会在市场上得到广泛的应用。为了进一步适应市场上的具体需求,满足客户对我公司水切割设备的使用要求,我公司正在积极的进行新产品的设计和研发工作,以便能更好是服务客户的,满足目标客户现实需求。在不久的将来,我公司生产的便携式水切割设备将应用于市场的各个领域,成为水切割设备行业中的佼佼者。
③ 钢板4-30mm下料:水切割、激光切割、等离子、火焰切割,效率、质量、成本哪个更好
楼主!您好!
针对你提的问题,不能一概而论!
有很多问题不清楚,4-30毫米(碳钢还是不锈钢),产品的精度要求如果,是不是批量生产等都直接关系到切割方式的选择。
假设是4-30毫米碳钢,切割量很大
一般成熟的的工厂是都是切割下料精细化分工:
4-12毫米或16毫米用激光切割(当然是精度要求高,且其它切割方式很难一次性切割完成)
16毫米到25或30毫米用等离子切割机来切,
30毫米以上用火焰切割机来切。
一。效率
单纯从一个切割头的切割速度来说:
等离子切割最大,其次是激光,再次是火焰切割,最慢为水刀 (水刀切割的质量高,也可以切很厚,但是速度太慢,不太适合大批量生产)
比如,以12毫米的碳钢为例:
300A等离子为:3000mm/min
6000W激光为:2000mm/min
火焰切割机为:450mm/min
水切割为:90~200mm/min(根据厂家品牌,差别很大)
但是根据产品零件形状,单纯一个个的切割速度快不代表效率就高。
比如1)如果零件全是小圆,或直条,火焰切割机可以在一台机器上实现20个割炬同时切割,一下子就可以下料20个零件,而激光,水刀,等离子无法实际10个割炬放在同一台机器上。
2)有些零件精度要求高,又有很多小孔和尖角,激光切割机可以一次性加工完成,而等离子只能加工外轮廓,里面的小孔和尖角,要放在其它设备上进行二次加工,等离子的效率很多时候反而不如激光。
等等
二。质量
从切割质量来讲:水切割、激光、等离子、火焰(从高到低排列)
但是,对于产品来讲,以上的排列也不尽然,关键是自己产品对质量的侧重点不一样。
比如:1)切割面表面精糙度(光洁度) 水刀和等离子的光结度反而比激光和火焰要高。很多人都错误的认为激光要比等离子高。
2) 切割面的垂直度。 等离子是这中种切割方式中最差的,
3) 热变表(尺寸精度) 火焰和等离子热变形相对都是很大。
等等。
三。成本:
火焰 等离子 水刀 激光(成本从低到高)
但是:以上条件是四种方式都能满足零件精度和要求的情况下的成本。
很多情况下都不是这样的。
比如,一个零件要求很高,用激光一次性加工完成,等离子要进行二次加工,二次加工需要其它加工设备或人工修理等。反而激光切割的综合成本要便宜,质量更高。
等等!
总之,每一种方式的切割都有其优势与劣势。
选择哪一种设备,要根据自己的产品结构(产品的要求,厚度,材质,形状,等)而定。都用在这种加工方式的优势的地方,避开其劣势。当不能进行精细化分工(不可能每种设备都买时),选择的设备满足绝大部分产品范围就可以了,千万不能认为哪一种设备可以十全十美的完成工作!!
最后,回答您的问题不容易,觉得可以就采纳。没有功劳也有苦劳啊。
④ 现在什么水切割机工作效率高生产成本地,价格多少
机体本身 分国产与进口 效率在同等条件下一样
成本 需要看 当地水资源价格与切割所用的金刚砂的价格
⑤ 水切割机的原理是什么
水切割的原理就是高压下水流产生速度,形成超高速的所谓的“水刀”,是用高压泵回把密封的水加压,通过高级答硬质合金、蓝宝石、金刚石等做成的喷嘴极细的喷口喷出,切割材料。
要做到这点,对水、管道、喷口都有比较高的需求。如管道,水刀是用高压工具把水加压后射出来的,必须拥有极高的压力才能把坚硬的切割材料切开,所以管道必须能承受极高的压力,这个压力远远大于700兆帕,因为薄钢板(被切割材料)本身就能承受700兆帕的压力。 其次,水刀用的水完全没有杂质是不对的。因为水压远远大于700兆帕,那么对于管道等密封设备而言,无论密封性能多么好,纯水总会使它们磨损而渗漏。为了解决这个问题,水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油,提高密封效果。对于高压泵,也要加入一些油液提高其密封性能。 上面说过了,水刀的喷嘴是用硬质合金、蓝宝石等材料做成的,喷口直径仅0.05毫米,而且孔内壁光滑平整,能承受1700兆帕的压力,所以喷出来的高压水能像刀一样切割材料。有些水还加入了一些长链聚合物,如聚乙烯氧化物,增加水的“黏度”,使喷出的水犹如一条“细线”。
⑥ 水切割机和激光切割机有什么区别
水切割机,主要的损耗就是电和切割砂,再就是割嘴,相对来说,使用和维护成本更低,但是切割精度及速度,跟激光没得比。
⑦ 水刀切割的优缺点
高压水射流切割,俗称“水刀切割”,是近几十年来发展起来的一项新技术,是以水为介质,经高压发生装置使水获得巨大的动能,通过特定形状的喷嘴喷射出具有极高能级密度的射流。具有清洁、无热效应、能量集中、易于控制、效率高、成本低、操作安全方便等优点。
水刀切割不使用有毒气体或液体,不会产生有毒的物质或蒸汽。水刀切割表面不留任何HAZ或机械变形。它是一种真正的多功能、高效率冷切割技术。水刀已经证明自己可以完成其它技术无法处理的工作。从在石材、玻璃和金属上切割极薄的细节,在钛合金上快速钻孔,切割食品、直至对饮料和溶液进行杀菌消毒,水刀已经证明了它独一无二的价值。
水刀切割分为纯水切割和水刀砂切割,后者可以看下RZG石榴石水刀砂,采用的是日照石榴石原生榴灰岩石矿,属于石榴石族中硬度最大的铁铝石榴石,硬度大、密度高、韧性好、富有锋利的尖角和锐利的边韧,是天然非金属水切割石榴砂。灰尘少、含盐量和导电率极低,不含游离硅等有害成分,不堵砂管;切削速度快,切削速度比常见的其它石榴石砂快20~30%;切削面垂直平滑,符合军工要求。
⑧ 用水刀切割8毫米厚的钢板速度是多少
水刀切割钢板的速度和以下几个方面有关:
水刀机床的质量,像8mm的钢板,进口的质量好些,运行切割速度也快,一般速度在160-250mm/min。国产的一般慢一些,一般速度在40-80mm/min。
切割工艺,好的切割工艺也能大大的提高工作效率,像嘉定的法钢,引进德国和日本的耐磨钢板切割工艺。
钢板材质,钢板硬度越高,切割会慢一些。像jfe-c340和jfe-c400速度就有些许差别。
⑨ 有压力低的低压水刀吗低压的水刀切割速度能达到多少
低压水刀目复前国内制只有一家在做,公司名是河北锐迅水射流技术开发有限公司,他们的水刀只有25-50MPa的工作压力,切割效率就可以和大型水刀200-300MPa媲美。设备最大的特点就是安全、环保、便携、高效,切割速度要看被切物的材质吧,速度跟楼上说的应该差不多。