水刀不水：水切割技术浅谈

水切割，又称水刀，即高压水射流切割技术，是一种利用高压水流切割的机器。在电脑的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质地影响小。因为其成本低，易操作，良品率又高，水切割正成为工业切割技术方面的主流切割方式。



水切割的特点：

一、切割的水射流压力大
    水射流压力为几十到几百兆帕，以2~3倍音速的速度产生巨大的射流能量密度来切割物体。被切割工件的切口温升很低，一般温度不超过100℃，这是与其它热切割工艺相比最为突出的优点。这样，它排除了被切割工件产生变形、切口部分的热影响区和组织变化的可能性。它可以在严禁动火场合，如海洋石油钻井平台、炼油厂、大型油罐、油气输送管路等处安全可靠使用。

二、水射流切割的切口质量十分优异
    切口表面平滑，不存在任何毛刺和氧化残迹，切口的间隙很窄，用纯水切割，一般可控制在0.1mm以内；添加一定切割磨料则在1.0mm左右。切口不需要进行二次加工简化了加工程序。

三、切割厚度范围比较宽
    水射流的切割厚度范围比较宽，最大切割厚度可大于100mm。通过多刀头技术，效率也不低，尽管水射流切割在切割速度方面略逊于激光切割，但由于它在切割过程中不会产生大量的切割热，所以在实际应用上水射流切割更具有优越性。

四、切割对象广泛
    这种切割法不仅适用于金属和非金属的切割，也适用于复合材料、热敏感材料的加工。

五、优良的操作环境
    水射流切割过程中无辐射线、无飞溅粒子，避免了灰尘飞扬现象，环境不受污染，确保了操作者的身体健康。



由于水射流切割有上述优点，在航空、航天、原子能、石油、化工、水下工程及建筑行业等均有广泛应用的前景。


水切割技术发展简史：

序号	时期	国家/人物	历程	发展成果
“水刀之父”——Norman Franz博士
1	1936年	美国和前苏联工程师	将水进行增压，形成高压水射流；	利用高能水进行采煤、采矿；
2	1950年	Norman Franz博士	Franz将重物致于水柱之上，迫使水从很小的喷嘴流出，获得了短暂水射流可切割木头及其他材料；	证明了高速会聚水流有较大的切割能量；
3	1956年	前苏联	水切割压力达到200MPa；	利用水可切割岩石；
“加砂水刀之父”——Mohamed Hashish博士
4	1979年	Mohamed Hashish博士	于福禄研究室，研究增加水刀切割能量的方法，即在水刀中添加砂料；	水刀中添加砂料后几乎可以切割任何物体；
5	1980年	Mohamed Hashish博士	加砂水刀第一次被用于切割金属、玻璃和混凝土；	可切割金属、玻璃等材料；
6	1983年	美国	世界第一套商业化的加砂水刀切割系统问世；	被应用于汽车玻璃的切割；
————水切割技术的提出开始了一场新型切割技术的革命————
7	1996年	南京大地水刀	第一台国产水刀研发成功；	运行压力约为220Mpa；
8	2003年	南京大地水刀	第一台机器人水刀研发成功；	数控机器人用于水切割领域；
9	至今	中、美、德、意、俄等	攻破了超高压水切割技术，最高压力可达到550Mpa；	超高压水切割技术得到广泛应用；
———各国水切割技术的研发已经趋近成熟，水切割技术的应用范围进一步扩展———

国内主要水刀生产厂家——美国福禄水刀、南京大地水刀、南京奥利佳水刀、奥拓福水刀、江苏锐利水刀、南京苏奇水刀、淮安通用水刀、上海金箭水刀、上海希美腾水刀、浙江红日水刀、江苏旭升水刀、广东河源鹏翔水刀、山东浩港科技、斯彼得水射流技术有限公司等。