高壓水射流切割技術的工業(yè)應用
使用水射流技術可以實現(xiàn)多種操作，例如切割、脫膠、清潔、鉆孔、修邊、開槽以及工件表層材料的去除[6-8]。工業(yè)的發(fā)展以及新材料的不斷涌現(xiàn)對加工過程提出了新的要求
使用水射流技術可以實現(xiàn)多種操作，例如切割、脫膠、清潔、鉆孔、修邊、開槽以及工件表層材料的去除[6-8]。工業(yè)的發(fā)展以及新材料的不斷涌現(xiàn)對加工過程提出了新的要求。例如，在航空制造業(yè)中使用了一些特種材料，如鈦合金、碳纖維復合材料、增強塑料玻璃等，這些材料用其它方法難以進行切割或存在加工質量問題。對于高強度高硬度材料（如鈦合金），若采用激光切割，由于激光切割是在高溫下進行的，在材料切口處會產(chǎn)生熱影響區(qū)，熱影響區(qū)對材料的性能有嚴重的危害，所以必須通過磨削徹底消除熱影響區(qū)，增加了加工工序，降低了生產(chǎn)效率。而對于碳纖維復合材料，在用普通方法高速切割時，易在刀具上產(chǎn)生纏繞。高壓水射流切割由于其獨特的優(yōu)點，對這些用其它方法難以切割的航空材料，是非常理想或唯一的加工手段。目前工業(yè)中使用的水射流技術主要有兩種實現(xiàn)方法：純水射流和磨料水射流。在過去的20 年中，純水射流已經(jīng)得到了廣泛的應用，并為磨料水射流技術奠定了基礎，使用純水射流可以進行清潔和去毛刺等操作。當水壓在100MPa 以上時，塑料、紙張和紡織品等軟材料可以被切割。然而，對于硬質材料的切割而言，由噴嘴射出的高壓水的力量還不夠充足。將磨料注入高壓泵和初始加速噴嘴之間的水流中。磨料的加入使得水射流具有了鋸條的特性，射流的力量被大大加強了。磨料水射流幾乎可以切割任何材料，例如玻璃、金屬、合金、陶瓷材料和碳化金屬。近年來，高壓水射流技術的應用獲得了極大發(fā)展。在國外，水切割還被作為一種革命性的工具應用于外科手術當中。工業(yè)上常用的磨料水射流切割技術包括磨料注射切割和磨料懸浮切割，即我們通常所說的前混合式磨料切割和后混合式磨料切割。這兩種方法的本質區(qū)別在于磨料加入水中的方式不同，同時磨料懸浮切割技術能提供更好的切割效果。還有一種被稱為聚合物水射流的方法，即向水中加入少量高分子長鏈聚合物的添加劑，提高射流密集度及射程，主要用于切割較軟或稍硬材料。汽車工業(yè)：加工各種非金屬材料，如儀表板、地毯、石棉剎車襯墊、門框、車頂玻璃、汽車內裝飾板、橡膠、塑料、燃氣箱等，以及其他內外組件的成形切割。航空工業(yè): 可切割特種材料，如鈦合金、蜂窩狀結構、碳纖維復合材料及層疊金屬或增強塑料玻璃等。如用水射流切割飛機葉片，葉片的切割邊緣無熱影響區(qū)和加工硬化現(xiàn)象，省去了后序加工。鑄造工業(yè)：鑄造工廠可用水射流切割技術去除工件外部的氧化鋁、鑄件上的型砂及陶瓷涂等。同時，可切割常規(guī)方法難以切割的灰鑄鐵件。電子及電腦工業(yè)，可以進行印刷電路板及薄膜形狀的成形割。其他工業(yè)水射流和磨料射流切割技術還可在其他工業(yè)加工中應用，如用于建筑業(yè)中切割大理石、花崗巖、陶瓷等，造紙業(yè)中加工成品紙卷、瓦楞紙、衛(wèi)生紙等，木材業(yè)中加工膠合板、木板等。
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