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水切割是基于超高壓水射流應用的冷態切割技術。與熱切割(如火焰、等離子、激光等)相比,“水刀”幾乎可以切割從軟到硬的所有材料,尤其在厚度20mm以上的金屬,碳纖維、鈦合金、鋁合金、蜂窩結構及復合材料的成型加工中,已經成為國際公認的最理想加工方式。水切割技術目前已被廣泛應用于鋼材、銅鋁材、玻璃、陶瓷、硬質合金、塑料、人造纖維、布、紙、復合材料等的加工,并可直接制成結構零件或焊接件,因而水切割系統已成為航空航天、軍工,軌道交通、船舶、汽車,工程機械、輕工,化工、能源,建筑工程等產業的新型制造裝備。
& g3 @' t2 E* h" g水切割與激光切割比較
; O: a( L0 C2 ?( J8 I' \激光切割設備的投資較大,目前大多用于薄鋼板、部分非金屬材料的切割,切割速度較快,精度較高,但激光切割時在切縫處會引起弧痕并引起熱效應;另外對有些材料激光切割不理想,如鋁、銅等有色金屬、合金,尤其是對較厚金屬板材的切割,切割表面不理想,甚至無法切割。目前人們對大功率激光發生器的研究,就是力圖解決厚鋼板的切割,但設備投資、維護保養和運行消耗等成本也很可觀。水切割投資小,運行成本低,切割材料范圍廣,效率高,操作維修方便。0 A% W' {4 K3 V& P2 L6 `8 J
水切割與等離子切割比較 A+ j, _) A7 s3 T0 D. v6 W, ~( X
等離子切割有明顯的熱效應,精度低,切割表面不容易再進行二次加工。水切割屬于冷態切割,無熱變形,切割面質量好,無須二次加工,如需要也很容易進行二次加工。+ `3 ^) ~+ u: X' n4 X
水切割與線切割比較
( Q9 d5 u# U/ S K對金屬的加工,線切割有更高的精度,但速度很慢,有時需要用其它方法另外穿孔、穿絲才能進行切割,而且切割尺寸受到很大局限,水切割可以對任何材料打孔、切割,切割速度快,加工尺寸靈活。
) g+ z! k' s& S2 e6 @: K+ N. B水切割與其它切割方法比較5 t( M# ]6 x+ E8 N/ l. @5 b
對一些金屬零件可采取沖剪工藝方法,效率高、速度快,但需要特定的模具和刀具,水切割與該切割方法相比柔性好,可隨時進行任意形狀工件的切割加工,尤其在材料厚、硬度高等情況下,沖剪工藝將很難或無法實現,而用水切割方法則較為理想;火焰切割也是金屬領域常用的切割工藝,切割的厚度范圍非常大,但與水切割相比其熱效應明顯、切割表面質量和精度較差,另外水切割能很好地解決一些熔點高、合金、復合材料等特殊材料的切割加工。5 _" d; ?8 Q- ]% A r: p" {7 U% D
在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行業,傳統的方法是用金剛石刀具進行切、鋸、銑等,切割的厚度范圍非常大、速度較快,但對常規厚度的板材,水切割可進行高精度的任意曲線的切割加工,成品率高,降低生產成本,且大大提高加工產品的附加值。3 B* a' D0 z7 b0 I( Z
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