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纯水切割和磨料切割工艺

发表时间:2024-03-25 08:59

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水刀切割工艺包含:纯水射流切割和磨料射流切割。纯水射流切割设备构造简洁,运行稳定,且切缝狭窄;混合磨料射流通过加入磨料,显著降低同等切割目的所需的压力。

纯水射流切割作为水切割的初始形式,尤其擅长处理纸板、橡胶、塑糊等非金属材料。在200MPa的压力下,这些材料能够被精准切割。尽管影响水切割的因素繁多,但压力始终是核心要素。要实现高效的水切割,必须实现排出压力与喷嘴直径的最佳匹配。

在喷嘴与材料不变的前提下,当排出压力提升至40~85MPa时,材料上的切槽深度可达0.1~0.2mm,此压力被视为最小临界压力。喷嘴直径的减小会导致临界压力的降低,因为喷嘴直径的缩小减少了承受破坏性载荷的材料表面面积,相对切割压力则随之增大。由于射流切割在最小临界压力下效 果甚微且质量不佳,因此必须提高排出压力以增强射流穿透深度。当压力达到100~150MPa时,能够实现对厚度不超过2mm的PVC板、纸板和玻璃纤维板的穿透切割,切割质量上乘,切缝光滑。然而,使用dn=0.4mm喷嘴切割12mm厚材料时,即便在近150MPa的排出压力下,其切割质量也远不如使用dn=0.1mm喷嘴的结果,切边显得不够光滑。

水刀在工业切割领域的应用尤为突出。以纯水射流为例,虽然通过提高射流排出压力也能切割金属板材,但这样的成本效益并不理想。相比之下,加入磨料可以在较低压力下实现高效的切割。实践经验表明,无论采用何种形式的水切割,其射流排出压力大多控制在200~300MPa,因为这一压力范围能够在技术、成本、可靠性与切割效果之间达到最佳平衡。


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