高压水切割设备组成

⑴ 水切割机的原理

一、原理：
水切割也称水射流切割或水刀切割。高压水射流切割内是一种特殊的加工方容法。它利用增压器将水加压，达到10MPa一400MPa甚至更高的压力。水获得压力能，再从细小的喷嘴喷射而出，将压力能转换为动能，从而形成高速射流。切割正是利用这种高速射流的动能对工件的冲击破坏作用，达到切断、成形的目的。
二、优点：
（1）环保无污染、不产生有毒气体及粉尘。
（2）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。
（3）是一些复合材料，易碎瓷材料复杂加工的唯一手段。
（4）切口光滑、无熔渣，无需二次加工。
（5）可一次完成钻孔、切割、成型工作。
（6）生产成本低。
（7）自动化程度高。

⑵ （2013崇安区二模）超高压水切割又称“水刀”（如图的设备），它是将普通水经过多级增压后，通过一个极

（1）∵P=UI，
∴电机工作时的电流为I=

P

U

=

22.8×103W

380V

=60A，
∵P=

W

t

，
∴电机消耗的电能为W=Pt=22.8kW×1h=22.8kW?h；
（内2）高速水流能切割坚硬物体容是因为高速水流具有较大的动能；
速度一定时，流体的质量增加从而动能增大，加入磨料后切割能力大大提高了，是因为速度一定时流体的质量增加，从而动能增大．
（3）∵p=

F

S

，
∴F=pS=3.04×10⁸Pa×5×10^-8m²=15.2N；
（4）电机1min消耗的电能为W_总=P_电t=22800W×60s=1.368×10⁶J，
切割线的长度为H=

Q

S

=

2.7×10?3m3

5×10?8m2

=5.4×10⁴m，
W_有用=FS=15.2N×5.4×10⁴m=8.208×10⁵J
η=

W有用

W总

×100%=

8.208×105J

1.368×106J

×100%=60%．
答：
（1）60；22.8；
（2）动能；速度一定时流体的质量增加，动能增大；
（3）高压水流对切割面的压力为15.2N；
（4）高压水切割机的切割效率是60%．

⑶ 超高压水切割机的介绍

《超高压水切割机》是由上海科学技术文献出版社编著和出版的图书。

⑷ 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”。

⑸ 水切割机的介绍

高压水射流切割机可以分成混砂切割和纯水切割，混砂切割比较常见，是版高压水混合了石榴砂权对材料进行切割，别看只是水和沙子，最厚可以切穿150-200mm的不锈钢，由于水切割比较环保，不产生任何热效应和化学效应，除了钢化玻璃外几乎所有的材料都可以切。

纯水切割主要用于切割比较软的材料，如泡沫、橡胶等等，国外常应用于食品切割，比如蛋糕，巧克力，蔬菜、肉类，可以切割出漂亮的花型，因为高压水速度特别快，所以完全不用担心食品会受潮，而且据说高压水还具有杀毒的功效

完整的一台水切割机有五个部分

1. 数控系统

2. 切割平台，有不同的尺寸

3. 高压系统（有不同规格的高压，配置也略有不同）

4. 供沙系统（纯水切割就不用了）

5. 水冷却系统

   还有其他的选配件比如水软化、清淤系统、双切割头或多切割头。

根据切割的要求，还可以选择三轴、五轴。一般金属切割不需要切坡口的话3轴就可以了，如果切割石材，有一种动态五轴可以选择，切割角度可达到±8度，补偿切割截面的角度，不用二次打磨直接上胶，这样拼花比较完美。另外有一种五轴是可以达到±45°角，国内的系统还不稳定，采用意大利五轴系统，是比较高端的加工设备。

⑹ 水刀的结构的原理

人类自古就利用水流的冲击力，制成水车、水磨等水力机械。如果水流从高压水枪中喷出，其冲击力就更大。前苏联用于采煤工业，名曰水力采煤。高速喷出的水流受阻于煤层，速度骤然下降，顷刻间会产生足够大的冲击力，使煤层出现脆性断裂，完成采煤作业。受此启发，前苏联科学家开发出高压水喷流切割技术，而美国公司取得了此项技术的专利权，使之商品化。

普通水经过一个超高压加压器，将水加压至4,000 bar (60,000psi)，然后通过一个细小的喷嘴(其直径为0.004英寸至0.016英寸)，可产生一道每秒达915公尺(约音速的三倍)的水箭，此道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。
而针对要切割金属及较硬的材质如各种石材、玻璃、陶瓷、磁砖等材质时，福禄另开发出具专利及更完善的设计，就是将砂料与水箭混流以增强其切割能力，此种高速度的加砂水刀几乎可切割任何材质。
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”。
它的加工精度高，切割宽度只有0.1—0.8毫米，可以加工型面复杂的零部件。加工后的零部件切口光滑整齐，无须修整。尤其对易热变形材料的加工，“水刀”更具独特优越性。

它不像刀具那样存在磨损问题，掺入水喷流中的磨料和废水可回收使用，设备又较为简单，加工成本低廉。加工过程中引起的振动和噪声都很小，切屑量仅是机械加工的15%—20%，并且碎屑随水流走，不会飞扬伤及操作者。

“水刀”，正因为它不是刀，才开拓了广阔的用武之地。对复合材料的切割是加工中的棘手问题。如采用传统的加工方法，会出现分层和撕扯现象，而“水刀”正是解决这个问题的理想工具。用“水刀”来清除部件的陶资涂层，效果优于机械方法和化学方法。“水刀”可用于冲孔，粉碎材料。船体及螺旋桨表面的附着物，化工管道中的积垢，用“水刀”来清洗也很方便。

“水刀”还可以用于外科手术。〔东京大学医学院用压强0.7兆帕的“水刀”在家兔身上做试验，表明它可用于肝、肾等脏器的手术，不会损伤周围组织，也不易引起感染。〕