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一文了解水刀切割技术!

 阿明哥哥资料区 2022-01-12

☞ 这是金属加工(mw1950pub)发布的第14193篇文章

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编者按


每当谈到工业领域的切割技术时,许多人会想到激光切割、等离子切割, 或许还会想到线切割技术。但是,有一种创新型切割技术的应用正在变得越来越重要,那就是“水刀切割技术”,它的应用几乎涵盖了所有的工业领域,能够切割几乎所有材料。夸张吗?不信来看看。


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水刀切割技术作为切割技术领域的后来者和创新者,已经在几乎所有的工业门类中都奠定了其作为材料加工的一种低成本的加工手段。依靠水刀加工,切割更快,效率更高,而且更加环保。 

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水刀最早的应用

汽车工业

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水刀早已经在汽车工业中被广泛应用!其中包括:钛合金,铝合金以及不锈钢部件的制作,复合材料制成的汽车内饰、仪表盘、塑料外衬、汽车轮胎、套筒、汽车尾镜以及密封件等等。 
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OMAX水刀的起源

航空工业

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无论是飞机起落架, 还是航空控制研究 - 水刀是航空航天工业的理想工具 - OMAX水刀最初就是为了这些应用而开发的。

航空工业青睐水刀的首要原因 - 水刀能够切割难以加工的材料, 比如:能够无需更换刀具,就能够经济地切割钛合金、铝合金、铬镍合金以及先进的复合材料。

OMAX水刀最初就是因应航空航天工业的需求而开发的。

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水刀在其他领域的应用

工具制作 (冲压工具):底座板,压力板,脱模板

设备制造:夹具,钳具等等。

机械工程:切割齿轮,铸造件,切割不锈钢工件,以及铜,铝,钛等金属工件,密封件,塑料部件,绝缘和阻尼材料。

玻璃工业:切割单面玻璃,复合材料玻璃,塑料和技术性玻璃 (尤其是隔热功能) 

木材加工业:切割胶合板, 装饰板和实木材料。

纺织工业:切割纤维织物。

电子工业:切割云母,纤维素化合物, 复合树脂,电路板和铜材料。

包装业:切割纺织品,箔片,厚纸板,打印纸,波纹厚纸板。

电厂建设和军工技术:切割玻璃纤维,碳纤维,凯夫拉纤维加强型塑料,陶瓷,层压材料,铝,钛合金,不锈钢(INOX),耐磨板材(悍达板Hardox)和高强度钢材。

民用和工业建筑:切割马赛克,厚板,瓷砖,硬石块,混凝土,石膏板,陶瓷,样板,绝缘材料和矿物纤维。

食品工业:分切食物,比如:冷冻食品,烘焙食品,巧克力。

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水刀切割 - 才华横溢
你可以用水刀切割几乎所有材料,无论是金属,复合材料,塑料,橡胶,天然石材,瓷砖,陶瓷,木材或玻璃,你都可以依靠水刀这种最好的切割技术来加工。

工具钢

加砂水刀能够切割所有等级的钢材。水刀切割有着笔直和光滑的边缘 - 没有熔化,没有鳞片表面,没有细微裂缝,没有烧边,总之没有任何由于热加工或机械加工所产生的问题。OMAX的精确的锥度补偿技术,使水刀的切割非常准确。

水刀切割的冷加工特性,使其在切割不同硬度材料的同时,不改变材料的结构和同质性。

不锈钢

水刀也能够毫无悬念地切割所有等级的不锈钢, 比如:铬镍合金。用其他技术切割铬镍合金时,很难避免由于热或其他的因素对它的损坏。

用其他技术切割工件可能会产生热/烧边从而导致应力裂纹。加砂水刀的“冷”切割特质不会产生任何烧边现象,这就是为什么航空航天工业和食品设备制造工业如此青睐加砂水刀。

与激光切割不同, 具有抛光或反光表面的材料对加砂水刀加工没有任何不利的影响。'

硬质工具钢

在不改变任何材料特质的情况下,加砂水刀仍然能够切割硬质工具钢。

越来越多的工具和模具制造者已经发现加砂水刀是对线切割的一个非常有益的补充—— 几乎同样的精确,而速度却快了20倍。水刀锥度修正功能对这些应用来说是必不可少的,OMAX水刀的锥度补偿技术采用了专利的补偿算法以及高分辨率的旋转切割头。

铝制材料

水刀切割的铝制材料可能多于任何其它材料,因为水刀切割铝非常快,非常干净,而且不产生任何热损伤。

如今越来越多的激光切割公司正在他们的车间里面添加高性能的水刀系统,因为,水刀能够使他们具备精确加工较厚铝材的能力。

纯铜材料

加砂水刀能够既快又好地加工各种铜材料,不会产生任何热或热损伤。

铜和其他具有反射特性的物质,对激光切割通常是个很大的挑战,而对水刀来说却完全没有任何问题。用传统的机械加工技术切割材料时,被加工材料有时会“粘”着在切割头上,而水刀则不会出现这个问题。

所有种类的合金

特殊合金的加工通常比较困难,比如:Inconel(铬镍合金)和Hastelloy(哈氏合金)。用水刀切割这些材料却十分容易,而且切割质量上乘,不会产生任何热,也不会造成任何损伤。

钛/钛合金

用传统技术很难加工钛合金。而水刀却是加工钛合金材料最理想的技术。水刀能够快速精确地切割钛合金,不产生热应力,无材料表面变化,无脆化现象。波音公司所需的钛合金几乎全部由OMAX水刀切割。

因为钛合金材料很昂贵,水刀的细小切缝能够使加工套裁十分紧凑,实现材料利用率的最大化,减少材料的浪费,从而降低成本。

黄铜材料

加砂水刀也可以快速和干净地切割黄铜合金,而不产生任何热损伤。

混凝土材料

加砂水刀还可以很容易地切割混凝土材料,比如:人行道路面、 建筑制品或嵌板。

陶瓷材料

水刀能够切割的材料实在太多了,你是不是觉得有点儿倦怠了?可是还没有结束, 绝大多数的陶瓷材料也可以用加砂水刀切割。 

但是,当陶瓷材料的硬度比水刀用的砂子(石榴石)还要坚硬时 (石榴石的硬度为 7.5-8.5 Mohs 莫氏硬度, 或1200 - 1600 Vickers Hardness HV 维氏硬度), 加砂水刀就达到了其切割能力的极限。 

为杜绝切割脆性材料时可能产生的崩边现象,OMAX水刀配备有低压穿孔的功能,以及真空辅助设备。

石材

水刀能够切割所有种类的石材产品。其中比较典型的应用有:花岗石厚板,精密反射镜用的石英坯料,镶嵌物,大理石地板,装饰墙板,和石雕作品等。OMAX的软件提供能够产生各种图形和马赛克的宏指令。

纤维增强型复合材料

碳纤维增强型塑料

加砂水刀切割技术的一个重要的增长领域是:加工这种现代轻型碳纤维材料。

水刀切割碳纤维增强型塑料即快速又干净。水刀为航空航天业和赛车运动领域切割了大量的零部件,其中包括了:NASA, NASCAR(纳斯卡赛车)和一级方程式赛车等。

用水刀切割碳纤维加强型塑料具有许多优点。想要了解优点详情,可点此下载pdf资料

玻璃纤维加强型塑料

水刀切割玻璃纤维既快又好。因为OMAX水刀具有自动水位控制功能,切割玻璃纤维可以在水下进行,从而不会在空气中产生有害的气体和粉尘。

其他的增强型塑料

其他的纤维增强型材料,包括芳纶/凯夫拉增强型安全纤维,都可以用加砂水刀快速干净地切割, 而且毫无疑问:也不会产生有害气体和粉尘。

玻璃

剧透:玻璃也能被加砂射流切割。水刀已经被用于切割各种玻璃制品 - 从智能手机的超薄显示屏,到汽车和建筑物的多层防弹玻璃窗,再到彩色镶嵌玻璃都可以用水刀加工。

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切割的优点
而所有这些都离不开水刀特别的切割模型和击穿方法

比如:OMAX水刀能够先低压“刺穿”材料,然后再自动地以高压切割工件的轮廓线。即使在很脆的玻璃材料上,你也可以先小心翼翼的钻孔,然后以此为起始点,快速切割工件。只有经过钢化处理的玻璃无法用水刀切割 - 由于内部的张力, 水刀切割钢化玻璃表面时,材料会被击碎产生大量的碎片。

对于某一种特定的材料,水刀切割或许不是第一选择,但是,如果你需要切割多种材料(几乎所有材料),水刀则是第一选择。水刀是加工多种不同材料的理想切割技术。其优点如下

· 光滑笔直的切割边缘
· 材料的硬度和特性不会被改变
· 无需工装和工业气体
· 只需水和切割用砂
·  机器设置和重新调整可瞬间完成 - 能够以高性价比生产小批量订单,或打样。
· 快速设置加工程序,而无需很多经验和知识 - OMAX的软件易学易用。
· 不会产生材料硬化现象
· 切割快速干净,不产生任何热损伤
· 被切割材料利用率高,浪费少
· 切割头无粘连物
· OMAX的锥度补偿功能使切割边缘垂直
· 切割厚度大, 250mm或更厚
· 几乎无需二次加工
· 最后,也是最重要:OMAX水刀绿色环保, 水刀切割不产生有害的气味。  

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☞来源:金属加工 ☞本文编辑:Sonya  

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