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高压水射流切割简介
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高压水射流切割的原理是将水增至超高压100~400MPa,经节流小孔(φ0.15~φ0.4mm),使水压热能转变为射流动能(流速高达900mm/s)。用这种高速密集的水射流进行切割。

磨料水射流切割则是再往水射流中混入磨料粒子,经混合管形成磨料射流进行切割。在磨料射流中,水射流作为载体使磨料粒子加速,由于磨料质量大、硬度高,磨料水射流较之水射流其射流动能更大,切割效能更强。磨料水射流切割设备的组成和流程如下:

供水系统:是将水质软化,使pH值达到6~8,并精滤到0.5μm以下。蓝宝石水喷嘴的工作寿命取决于水质,直接用自来水时寿命仅为34h,用软化水寿命为78h,用混合展软水寿命高于200h。

增压系统:增压系统是设备的关键部分,其核心是增压器。增压比一般选10:1~20:1。水在420MPa时将被压缩12%。为使水压稳定在±5%之内,需在增压器与喷嘴之间设置蓄压器。增压缸和蓄压缸都是超高压压力容器,因此要有足够的疲劳强度和工作寿命。

高压水路系统:高压水路连接增压系统和切割头装置。要采用超高压钢管和旋转接头,钢管要有挠性,各类接头要小巧、可靠、灵活,旋转接头要有多种旋向型式和一定的工作寿命。

磨料供给系统包括料仓、磨料、流量阀和输送管。料仓形状和料仓内的网筛要保证磨料供给通畅、不至堵塞。流量阀应能控制磨料流量的通断和大小,还应能排除输送管中的水分。

切割头装置:切割头包括高压水开关阀和宝石质嘴、水/磨料混合室和混合管。混合管是易损件。以前用硬质含金制造,精切割时使用寿命约2h,粗切割寿命约10h。现改用工程陶瓷材料寿命高达20~100h。

接收装置:置于切割头和工件的下方,用来收集切割剩余射流。具有消能、降噪、防溅和安全等功能。射流暴露会产生高达42dB(A)的噪声。设置接收装置后,使噪声被控制在80~90dB(A)以内。

运动控制系统:高压水射流切割是一种高精度的切割工艺方法,必须由高精度的切割设备来实现。目前的切割设备均是微机控制或由工业机器人操作,可实行五轴联动。重复精度可达±0.05mm。

高压磨料水射流切割无尘、无味、无毒、无火花、振动小、噪声低。尤其适合恶劣的工作环境和有防爆要求的危硷环境。它可以切割各种金属、非金属材料,各种硬、脆、韧性材料,如钛镍合金、陶瓷、玻璃、复合材料等。是目前世界上先进的切割工艺方法之一。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (12/23/2007)
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