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關于水刀切割4 W( E' _% E7 F
水切割技術是一項獨特的、先進的自動切割技術, 可以有效地切割幾乎所有的材料。0 d' ^6 m+ ^8 n. P9 T4 c. m
水切割技術使得制造過程可以有巨大的靈活性和多功能性，并提供了更多切割的可能性。簡而言之，一位自豪的水刀切割及激光加工車間的業主說道：“水切割是迄今為止在我們的業務領域最為靈活并可取的技術，它所提供的結果具有高度可靠性”。0 ^3 n% d1 ~- V& R- Y
英格索蘭德在過去的40年中大量參與超高壓技術大大有助于現代水刀切割技術的進一步發展。6 s* h( S$ e: r* L0 ?/ p
8 p+ H% Z: I. m
HP Cylinder高壓缸! C9 c5 F9 [- M* U R% Q
HP Attenuator高壓蓄能器
0 m9 v4 T. w- L4 J, p2 E3 u9 PHP Water高壓水
; y, m y* O3 U; I$ [! J; Z6 |Hydraulic piston液壓活塞& @& J! d! H7 n
HP Intensifier Assembly超高壓泵組件
* F1 i, @2 o# ~7 L! sLow Pressure Water低壓水
8 O7 o* t! u6 t/ B9 EElectric Motor電機
, ?) A: h) n, O+ N9 g" g8 u0 ]7 m9 dHydraulic Motor液壓馬達 Normal Tap Water普通的自來水( n, n, c2 D( y2 |$ x/ o- w
HP Pneumatic Valve高壓氣動閥
5 p( D3 g6 b; H/ `3 F7 tAbrasive Feeder加砂料斗
& ]6 f3 f; _9 N* G GAbrasive Hose砂料管$ [# R4 E3 C7 P! t
Autoline Abrasive Autoline砂料系統8 n5 x) B$ z6 W3 w' d% {
Focusing Tube噴砂管) x) Y+ U9 }0 ?: D# s
1 copper round part machined with a water stream
! Q# _) ?4 D' K* \水刀切割加工的銅環部件9 Z2 N) p8 {* {' I0 I( t9 r( S
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+ H6 v/ h, |$ b5 u$ L水刀工作原理3 q$ E; A( X% Y+ u+ d- T! x9 [
了解實現切割所需要的高壓水的物理本質：# w! F9 K3 e- y8 r. d
切割材料所需的動力來自于在超高壓條件下被壓縮的水射流，將高速水射流通過一個很小的鉆石噴嘴孔中，就形成了高強度的切割束。% }" e! h2 c O/ m* B5 P/ S- ?
水刀切割工序主要包括以下2部分：
" W9 p. T$ I3 o+ q( {& E5 k1.超高壓泵或增強器通常會將普通的龍頭水加壓到50,000PSI，使之產生切割所需要的能量。
1 h. ?- d8 B3 {4 B/ `2.然后將水對準鉆石噴嘴上的小孔，形成高強度的水射流。根據水壓運用方式的不同，該水射流可以以音速的三倍。: m$ \7 e* P4 F( u) Z
加工過程中純水水刀和加砂水刀均可采用。用于加砂水刀切割時，混合器的作用是讓砂料和高壓水混合成加砂水刀，它是切割頭主體的一部分，用來產生持續的和高壓力的加砂水刀。
: |5 k+ _+ G! ]) {9 m% E- W為了達到所需壓力，采用一個超高壓泵和過濾器將水引入此單位中。過濾過程非常重要，因為水在達到超高壓之前必須保持清潔，以保護高壓部件并提供恒定的切割束。有時需要使用水處理系統來消除水中的有害礦物質。經過過濾之后，將水注入高壓缸中，水在高壓缸中被加壓至所期望的壓力值。+ H# { x; m+ Z& h; [
然后，根據不同的應用，將水置于加砂切割或純水切割噴嘴中。切割噴嘴可以是固定的，也可以使用在數控切割設備中，從而實現復雜形狀和設計的切割。切割設備可以是簡單的橫切割器，二維切割系統和三維切割機器，以及多軸機械手。結合有數控控制器的CAD/CAM軟件可把圖紙或命令轉譯成數碼程序通道，切割頭遵循此數碼程序通道進行切割。
_% L( n# f$ t$ [% J9 B切割較硬材料時需要添加細網狀砂料到切割水射流中。可以使用的各種磨砂材料包括橄欖石，石榴砂，和剛玉，其粒徑介于50至120目（0.2至0.5mm）之間。當需要砂料時，英格索蘭德提供了一套砂料裝置，其主要由砂料漏斗，加砂料斗系統，氣動控制開/關閥，以及砂料切割噴嘴組成，其中含有專用混合室。- W8 ]7 t6 ]: q+ R* h4 ^! N1 k8 H
砂料首先儲存在加壓漏斗中并轉移到測量組件，其控制加入到噴嘴中的顆粒數量。然后，砂料引入到加砂切割頭的專用混合室的切割水射流中。加砂切割可以通過加快侵蝕進程從而以更快的速度切割較硬材料。切割之后，切割水射流中的剩余能量被分散到采集罐中，其中存儲有切口材料和廢砂料。
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5 n- L) W' v2 c: X" g水刀切割的優點
1 R, M% A0 N( Z) s花一點時間來了解一些水刀切割技術較之傳統切割方法的優越性- h% s8 X$ X% |; ?# {" O+ L
水刀切割的最大優點是具有冷加工能力。這樣材料不會出現因使用其他切割方法而出現的燒傷、熔化或破碎。某些熱處理過程還可能造成零件表面破壞、變形和有害氣體的產生，相比之下，水刀切割不涉及到熱加工過程，從而消除上述不良結果。
! N! k, d/ Q0 _# C! X4 g5 P* 冷切割冷切割-無熱影響區，無淬火效應
2 Q8 y: }2 J4 z; F, y* f* 全方位切割-能從任何角度加工零件
+ Z, P i: C6 h. R% X7 q5 b* 在大多材料上進行孔加工時無需定位孔
% I2 h" N; }% ]* 能加工任何材料
3 V' b: n! q5 |+ _ {' I5 z* W* 網狀或近網狀部件0 C3 i9 U. `( b! a( x& ~ y6 B/ z
* 在很多應用中不需要二次加工
( K: T7 l: l% [* d, i* R* 只需最少的工件夾具7 f: S3 |. W1 R |5 \
* 壞境危害小
, g/ s- y" A. t" r8 ]3 c2 N* 減少灰塵和有害氣體
1 k G4 w$ h4 x/ M* C$ R* 不會對材料組織產生破壞，無應力切割
* ~% d7 I: R5 j0 E; A! |$ G4 u* 靈活的機械一體化# v+ W& a- r* ^6 b: j
* 節省原材料（較小的切縫寬度，具有鑲嵌能力）6 h+ D3 Q {# I% M6 {" F! z
* 速度超過許多常規切割工具* H3 K8 c& Q/ S- `7 _
另一個主要優勢是水刀切割可以切割纖維增強材料，反光材料，不平整表面和不同材料的堆疊層。由于機械加工過程發生在微觀層面，材料本身及其表面光潔度不是關鍵的因素。
* p0 ?* J, J+ s) E1 J; w& V盡管水刀切割采用高能量，它可避免零件變形并實現高精度切割，不會留下任何磨邊或毛刺。水刀切割的零件邊緣質量優良，從而在許多情況下，無需進行二次精加工。/ W5 G |7 |4 M% P9 F* |1 z+ G' E( Z2 v
水刀切割在切割復雜形狀零件時優勢明顯。幾乎可以將材料切割成任何形狀。所有尖角， 斜角，穿孔，以及具有最小內徑的形狀都可以進行切割。堆疊，鑲嵌和固定可優化材料并可顯著降低切割時間。
0 l% f8 j5 C: W! ]' m; r# B2 h水刀切割對環境特別“友好”。通常情況下，其加工過程是清潔的，不會產生磨屑，碎片，或有害氣體。不需要切割油或乳液。, c5 |1 r; x9 E2 y; l: v+ N, p
當今世界，原材料價格高，資源有限，水刀切割的較小切縫，或切割寬度，以及部件與部件的鑲嵌能力可優化材料使用，并提高效益。, l4 Z. z* P" o
使用純水切割，可以切割紡織品，橡膠，無紡布，塑料薄膜，食品和許多其他產品。切割這些材料的速度可達每分鐘25m。
~. T" w9 T: N7 d5 r' v添加砂料后，較硬的材料，如金屬，石頭，防彈玻璃，陶瓷等可以很容易地進行切割。使用加砂水刀切割系統還可以更有效地切割較厚的材料。
2 ~) m" A' |$ L6 J& [( }切割非常厚的金屬體現出了水刀切割技術的另一個優越性。結合管口，噴砂管直徑，網格以及砂料數量進行調整，可以實現最具成本效益的切割速度。
' y) v4 P* H: P+ a- t% @! C% o' r( ~水刀切割主要用于 - Z; V& S+ m6 D; E' k1 f
特殊合金材料、厚金屬材料、復合材料、大理石、玻璃、有機成材料、木材、陶瓷、塑膠及各種非金屬材料等…..
# g$ k3 L" \' ~7 }; k6 |$ A
1 j7 [0 M6 t3 D* _; _: p% T; I/ y特性： ' I' L$ J# w4 b) A+ r0 [
•實際切割面無毛刺，通常不需要再進行后處理 8 f# g6 v) v( `" B( n. k
•可配置雙切割頭增加生產率 . b) S/ k( V% k( D4 x/ V
•切割波動被水吸收，噪音很低 ' g, E* k2 Q8 h7 r, D1 e
•低溫加工，無煙塵且不產生有害氣體，有利于 " N+ [( f4 N% |5 J( p7 K; }- f
環境保護
$ }: C" n# n1 J4 y0 H•通過集成的碎屑輸送帶，連續傳輸廢磨料和切 1 Z8 }8 w: m3 B. Q( v: t
割余料
, U: U) {6 L3 d Z7 S: v9 b1 x! {% g•清潔且安全的加工過程8 e8 J( \$ p1 p3 Y4 b* ]. P, Q
* y% j5 Z8 [( q Y. ?
5 \5 @) x* A+ ?% v) [7 O# Z) E8 \
水刀切割機泵浦
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9 [! ]% d% z* v- ~7 H% s- L
4 ]3 [, P1 Y- Q4 \& X( d
: T6 v: j- E; x7 q9 n) T5 H8 L: c, f0 c, E; B2 o+ M* o
水刀切割優點：
" f% ]+ R4 Y% _6 a2 Q•無機械加熱所引起的或化學反應對工件的影響 : E4 n% R) [: u/ h: J0 t; P
•材料便于處理
. T4 Y" ~* B' T4 X8 h _# \•所有類型的材料都能進行切割
$ {! a' z0 c) m8 l, X) P. K& B9 X1 f•較好的切割斷面
$ i$ v7 ~7 X0 w8 w2 G* Z•即使硬質材料或很厚的材料也能加工出精細的零件 & ~$ ?9 c! e8 \* x
•能切割任意復雜輪廓
- e$ a( ~( k0 y- l4 g5 O; K/ [. N•低材料損失 8 d! A5 z9 ^( X1 ^, J
•復合材料或多層材料切割前鉆孔 3 ?; l ?. y; R) |* w' g& s5 I" O
Bystronic于1986年開始積極研發高壓水刀切割，并成為該領域五個主要制造商之一
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, s3 W% c9 ~ o/ U: p: Y5 B
' L9 o" F6 ?, M1 y* H$ F
0 w" K: ?; k. E4 U水刀切割發展歷史
9 ]: J [$ x0 _& d# D6 i根據有關資料記載，水刀切割的“發現”起源于蘇格蘭。 經過100年的試驗研究，才出現工業高壓水刀切割系統。
, q3 U- [7 T6 |1936年美國和蘇聯的采礦工程師成功的利用高壓水射方式，進行采煤采煤和采礦。 直到1956年蘇聯才利用2000bar壓力高壓水刀切割巖石。 實際的高壓水切割切割不是專利，直到1968年被英國的哥倫比亞大學教授通過。 : ]8 s/ K* r8 L2 A: a# G" _7 ~# ?
現今最一般使用的高壓水刀切割介質都含有磨料。 事實上，通過水的高壓噴射和磨料的磨削作用，加速了切割的過程的完成。6 q% _: ?1 W: a3 v
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6 J x. W- j) ~9 L9 z/ M技術參數
% q' ]9 w$ D/ a2 A5 c
9 t; |- l$ ^1 e4 C9 ^7 O) E1 o加工范圍 X=3048/4000mm6 _9 ]) y2 F4 k6 I2 N% ~- I8 ]' P: n
Y=1524/2250mm( ~% y' E; b! \) H
Z=200mm
3 z7 Q' r& |; C& M4 t7 t; I加工精度 ±0.1mm
8 m6 G+ [6 }! i. _重覆精度 ±0.05mm3 j- A$ p! P$ k$ j+ h9 y
定位速度 84m/mm
& B& |* f4 @& U: C L) \3 L最大管徑(選項) Φ500mm$ b6 Z4 s$ R; b: Z2 k
壓力 3800bar
( z# }- c; d* }2 U- t床臺尺寸 : 3000x1500mm、4000x2250mm
5 {4 ~/ Q9 h/ v3 h) U7 v' t
1 G! F. V: [) Y* ]6 N& c: I*超大型水刀切割機尺寸: 2030、4030、6030、8030、10030、14030、16030 $ x% L* c0 r9 [
并可選配交換工作床臺 |
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樓主: 雨城茂
發表于 2010-7-16 17:31:54
