【文章內(nèi)容簡介】 驅(qū)動下可對材料進行各種形狀的切割加工。其中純水射流可直接切割軟基性材料，如：紙、布、皮革、塑料等；若在水射流中導入細砂，增加其質(zhì)量，則加砂射流幾乎可切割任何材料，如金屬、石材、玻璃、陶瓷等。超高壓水切割機的組成超高壓水切割機主要由超高壓系統(tǒng)和數(shù)控水切割平臺兩大部分所組成，并配合水切割專用軟件使用。（1）超高壓系統(tǒng)超高壓系統(tǒng)是水切割的動力來源，由增壓器、主電機、液壓系超高壓水切割行業(yè)分析報告.統(tǒng)、高低壓水路系統(tǒng)、高壓蓄能器和電氣控制系統(tǒng)等組成。其中，增壓器是超高壓系統(tǒng)的心臟部件，其功能類似于人體的心臟，該部件通過低壓活塞的往復運動將液壓能傳遞給高壓活塞桿，由于低壓活塞比高壓活塞桿面積大20 倍，因此該增壓過程可使壓力升高20 倍，高壓活塞桿對水的不斷推送最終產(chǎn)生連續(xù)的高壓水流；增壓器的核心零件包括高壓缸、高壓密封圈、高壓進排水閥、陶瓷活塞桿等。其中高壓缸是高壓水的容器；高壓密封圈的作用是將高壓水的水壓保持并不泄露；高壓進排水閥的作用是在低壓狀態(tài)關閉高壓排水閥、開啟進水閥讓低壓水流入充滿高壓缸，而在高壓時則關閉進水閥、開啟高壓排水閥讓高壓水輸出工作；陶瓷活塞桿是高壓水的活塞。該類高壓零件都是直接承受高壓水壓力的零件，既要具有承受高壓力而產(chǎn)生的的機械拉力，又要具有極好的耐脈動變形的韌性，因此是高壓系統(tǒng)的關鍵零件。由于增壓器的工作壓力在300Mpa 以上，且工作頻率可達80 次/分鐘，每天往復工作11 萬多次，在極端壓力和頻率的工作環(huán)境之下，對高壓缸、高壓密封圈、高壓進排水閥、陶瓷活塞桿等關鍵零件的強度和耐疲勞性要求非常高。上述增壓器零件均屬于易損件，其設計、加工制作的工藝成為增壓器制造的核心技術。下圖為增壓器結構示意圖：超高壓水切割行業(yè)分析報告.液壓系統(tǒng)是將電能轉(zhuǎn)化為液壓能；超高壓蓄能器利用容積空間吸收壓力波動起穩(wěn)壓作用，使得輸出高壓水更為穩(wěn)定；電氣控制系統(tǒng)的作用是保證超高壓系統(tǒng)自身的穩(wěn)定運行，同時負責與數(shù)控切割平臺的協(xié)調(diào)工作。（2）數(shù)控水切割平臺數(shù)控水切割平臺既是水切割的執(zhí)行機構，又是工件支撐平臺。數(shù)控水切割平臺由床身、橫梁、升降裝置、工作臺、數(shù)控系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、控砂閥、高壓水開關和切割頭等組成。切割頭的作用是通過小孔噴嘴釋放高壓水，實現(xiàn)壓力能向動能的轉(zhuǎn)變，從而形成高速水射流束進行切割；在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，切割刀頭按照指定程序運動，從而對工作臺上的工件進行任意曲線的切割；高壓水開關的作用是控制切割頭噴射的高壓水快速開啟、關斷；控砂閥的作用是根據(jù)切割過程的需要，在瞬間開啟和關斷磨料的供給。超高壓水切割行業(yè)分析報告.超高壓水切割技術的優(yōu)點超高壓水切割作為一種新興的冷態(tài)切割工藝，與其他切割方式相比的最大特點是通過非熱源的高能量射流來加工，切割中無熱過程，對所有材料的切面均不產(chǎn)生熱效應，可以切割幾乎所有的金屬和非金屬材料，特別是對各種熱切割方法難以或不能加工的材料，水切割的技術優(yōu)勢更為顯著。具體而言，水切割主要具有以下優(yōu)點：(1) 冷態(tài)切割品質(zhì)優(yōu)異、加工質(zhì)量高。水切割是一種先進的冷態(tài)切割工藝,加工時幾乎不產(chǎn)生熱量, 對工件材料無熱影響,因而工件不會產(chǎn)生熱影響區(qū)和熱變形，不會造成材料的組織結構變化或變質(zhì), 這對加工熱敏感材料如鈦合金尤為有利；切縫窄 , 提高材料利用率, 一般而言, ～,加砂切割其切縫在～ 之間；切面質(zhì)量好 ,無飛邊，僅在對韌性材料切割時會殘留細小毛刺,切面光滑、平整, 無裂縫、無浮渣；水刀在工件上所產(chǎn)生的橫向及縱向的作用力極小,對材料不產(chǎn)生直接的表面壓力,幾乎超高壓水切割行業(yè)分析報告.不存在機械應力與應變,無工件變形,切割精度較高，可一次直接切割成形，不需或易于二次加工。(2) 切割材料的廣泛適應性。水切割是迄今為止適用性最強的切割加工工藝方法。超高壓水切割機幾乎可以切割任何材料, 因此被譽為“萬能水切割機” 。水切割可以分為純水切割和加砂切割兩大類，純水切割主要用于一些軟基材料如泡沫、塑料等；加砂切割是在噴嘴處加入細砂，形成水砂混合射流，從而增加射流質(zhì)量，提高射流的動能，實現(xiàn)對硬質(zhì)材料的切割。實踐證明，超高壓水切割機可用于各種軟基與硬質(zhì)材料、導電與非導電材料、金屬與非金屬材料、塑性與脆性材料、復合材料等切割加工；可以切割200mm 以內(nèi)的鋼板或堅硬的大理石、花崗巖等, 對于其它方法難以切割的材料如鈦合金及各種復合材料更是非常理想的加工手段。(3)高度柔性化、自動化。水切割機可切割任意平面曲線和空間輪廓, 切入點和終結點可選在工件表面的任意一點, 可作全方位的切割, 無切割方向的限制, 能切割出任何復雜的圖形，完成包括各種形狀、角度或斜度各種異形加工。另外，水切割機切割頭體積小、移動方便, 便于實現(xiàn)自動化控制, 操作方便,所有操作均可使用軟件控制,降低工人勞動強度。(4)具有綠色制造工藝特點。超高壓水切割因其工作介質(zhì)是水,在切割加工過程中無塵埃、無污染、噪音低、無廢氣排放,有降溫、滅塵、潤滑等作用, 能夠減少粉塵對于環(huán)境的污染, 也不會損害人體健超高壓水切割行業(yè)分析報告.康； 操作環(huán)境整潔, 符合環(huán)保要求, 提高了操作的安全性。(5) 加工成本低。與傳統(tǒng)的沖、剪、車、銑加工方式相比，采用水切割自動化加工，至少可節(jié)省45 道工序 ,從而減少加工時間并降低制造成本；由于加工工具為高速高壓水流, 因此與傳統(tǒng)刀具切割相比，既減少了刀具準備、刃磨等時間, 同時切割質(zhì)量好而穩(wěn)定, 工藝一致性好、效率高，易于控制產(chǎn)品切割質(zhì)量。除此之外, 因為水切割加工工件所產(chǎn)生的邊角料通常是整片形式而非碎屑, 可以再一次利用，采用計算機自動編程和自動排版套料，提高材料利用率可達20％－40％，能有效的降低材料損耗，提高經(jīng)濟效益。（6）適合特殊環(huán)境切割。與熱切割技術相比，超高壓水切割不會產(chǎn)生火花和有毒氣體, 可以有效地避免火災的發(fā)生；同時，由于水的冷卻作用, 工件溫度較低,對于嚴禁明火作業(yè)以及易燃易爆材料的加工，如核原料、廢彈藥、海洋石油鉆井、地下煤礦、油田、大型油、氣儲罐區(qū)以及油氣輸送管道、水下、泥漿、火災救援、地震救援等場合，激光、火焰、電脈沖、等離子等熱切割方式明顯不能勝任，而水切割則可以做到安全切割。超高壓水切割與其他切割技術的對比及其比較優(yōu)勢各種金屬和非金屬材料的切割加工是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工序之一，工業(yè)生產(chǎn)中零件的幾何形狀和尺寸，絕大多數(shù)是通過切割工藝來實現(xiàn)的。超高壓水切割行業(yè)分析報告.近年來，切割技術的開發(fā)和應用取得了長足的發(fā)展，切割技術也從傳統(tǒng)的機械切割、火焰切割發(fā)展到包括等離子切割、激光切割、超高壓水切割等在內(nèi)的現(xiàn)代切割技術?，F(xiàn)代工程材料切割的方法，大致都可以歸納為冷切割和熱切割兩大類。熱切割基本原理是利用高溫使材料局部融化分離，最常見的有火焰切割、等離子切割、激光切割，此外還有電脈沖線切割等。冷切割是在常溫下利用機械方法使材料分離，常見的包括刀具加工和新興發(fā)展起來的超高壓水切割。超高壓水切割與常用的切割技術對比情況如下：超高壓水切割行業(yè)分析報告.激光切割：屬于熱切割工藝，原理是利用激光的熱能束快速熔融進行材料切割。該工藝切割精度較高、切割速度快。主要適用于某些非金屬材料，如塑料、皮革、紡織品、家俱、電子芯片、包裝印刷等，以及薄金屬材料（主要適用于20 毫米以下），而對于較厚金屬以及陶瓷、石材、玻璃等熱敏、脆性、耐高溫材料則很少采用，另外像銅、鋁等有色金屬和復合材料，由于這類材料對光的反射、折射以及熔點不同等多種原因也不宜采用激光切割。相比之下，水切割具有廣泛的適用性，幾乎不受材質(zhì)的限制，目前可以切割厚達200 毫米以內(nèi)的金屬及非金屬材料，對于切割熱敏、脆性、耐高溫材料以及有色金屬、復合材料、軟基材料等均能勝任。火焰切割：屬于熱切割工藝，其原理是利用燃氣與氧的燃燒產(chǎn)生高溫束使金屬材料融化而進行切割，是最常用、最簡單的傳統(tǒng)切割技術，設備投資成本低?；鹧媲懈钅壳爸饕m用于單件和零星材料的下料切割，其熱變形以及切割面的熱效應問題不易解決，并且切縫寬、切割誤差大，導致材料消耗和二次加工成本增高。等離子切割：屬于熱切割工藝，其原理是利用氣體氛圍中所發(fā)生的等離子弧的熱能熔化金屬而進行熔割。等離子切割的自動化和精度優(yōu)于火焰切割，使得二次加工量略小于火焰切割，但熱變形、熱效應、廢氣排放等問題依然存在。等離子切割目前主要適用于中板、碳鋼的批量切割加工。電脈沖線切割：屬于電加工工藝，原理是利用金屬鉬絲在絕緣超高壓水切割行業(yè)分析報告.性油中脈沖放電對金屬材料的腐蝕作用進行切割。該方法切割精度最高，但切割速度慢，切割效率非常低，且只適用于切割導電材料，目前主要用于金屬模具的精密加工。水切割與之相比，速度快、效率高，切割材料廣泛。刀具加工：是一種機械加工工藝，刀具又稱為刃具，在機械力的作用下可用于材料的切割和加工，而用模具沖剪也是刀具的一種。其缺點是模具制造周期長、成本高，缺乏靈活性，目前主要適用于單品種、大批量的材料平面切割。水切割與之相比的優(yōu)勢在于適用于多品種、多規(guī)格的材料切割，且無需模具。不同切割技術在切割精度和切割材料適用范圍的對比如下圖：此外，在設備價格方面：激光切割、超高水切割、等離子切割、火焰切割、電脈沖線切割等切割設備均有多種配置水平的不同機型，各機型之間價格差異較大。其中，激光切割設備總體價格較高，目超高壓水切割行業(yè)分析報告.前常用的大功率機型價格一般在200萬左右，中小功率機型（切割5mm 以下）價格一般在 2050 萬元之間；常用的數(shù)控等離子切割機臺面較大，因此設備價格也相應較高，一般在70100 萬元之間；火焰切割機價格相對較低，常用機型價格在15 萬元左右；電脈沖線切割設備常用機型價格在820 萬元之間；刀具加工設備主要分為沖床和剪板機，數(shù)控沖床價格大約在70100 萬元之間，數(shù)控剪板機價格約為15 萬20 萬元。超高壓水切割機中350Mpa 壓力等級產(chǎn)品常用機型價格在2050 萬元之間，大臺面機型價格與等離子切割設備價格相當。根據(jù)上述價格比較，激光切割設備投資成本最高，其次為等離子切割、超高壓水切割和刀具加工，電脈沖線切割及火焰切割設備價格相對較低。綜合以上分析，各種切割技術由于不同的特點及適用性，在切割領域均各自占據(jù)一定的市場份額。由于材料切割的下游涉及各行各業(yè)，不同行業(yè)的產(chǎn)品加工特性及要求千差萬別，從而對切割加工工具的選擇呈現(xiàn)多樣化特征。超高壓水切割作為一種新型的冷態(tài)切割工藝，與其他切割技術相比，材料切割適用范圍最為廣泛，在不銹鋼、有色金屬、合金材料、復合材料等多種材料的切割領域展現(xiàn)出獨特的技術優(yōu)勢，客戶使用比例逐步提高；而在玻璃異型加工、石材陶瓷拼花、汽車內(nèi)飾件加工等領域，超高壓水切割則由于其冷態(tài)工藝、高度靈活性及自動化等優(yōu)勢顯著，已呈現(xiàn)出逐漸替代傳統(tǒng)切割技術的趨勢。超高壓水切割行業(yè)分析報告.二、超高壓水切割技術的實際應用領域作為一項真正的多功能、高效率冷態(tài)切割技術，超高壓水切割機憑借其獨特的加工優(yōu)勢，目前已在許多工業(yè)領域得到了廣泛應用。金屬材料加工領域金屬材料主要包括碳鋼、不銹鋼、有色金屬、合金材料等，金超高壓水切割行業(yè)分析報告.屬材料的切割、加工方法眾多，各種加工手段并存，包括刀具加工、激光切割、火焰切割、等離子切割、電脈沖線切割、超高壓水切割等。各種切割手段各有優(yōu)勢，又都存在一定的局限性，各自占領了一部分市場。其中超高壓水切割屬于冷態(tài)切割，具備熱切割無法比擬的優(yōu)勢，如不產(chǎn)生高溫、不改變被切割材料的應力結構、不影響切割材料的理化性能、不產(chǎn)生熱反應區(qū)、不產(chǎn)生廢油廢氣、適于復雜形狀和任意圖案工件的加工等，在眾多需進行金屬切割加工的行業(yè)中有著廣泛的運用，用于各類機械制造行業(yè)中金屬材料的下料和成形加工。目前，超高壓水切割機在金屬材料切割領域應用較多的行業(yè)包括：（1）機械設備制造業(yè)在制藥機械、食品機械、包裝機械、印刷機械、染整機械、環(huán)保機械、煙草機械、電梯設備、農(nóng)業(yè)機械等機械設備制造業(yè)，超高壓水切割機用于面板、支架構件及其他部件的切割和成形加工。該類機械設備制造過程中呈現(xiàn)出所需材料多樣、產(chǎn)品外觀及精度要求較高、非標件多等特點，傳統(tǒng)切割方式在材料材質(zhì)以及加工方式上多存在一定的弊端，如小批量加工不經(jīng)濟、切割精度差等，而超高壓水切割技術克服了以上不足，水切割材料材質(zhì)不受限制，可切割各種平面異型圖案，產(chǎn)品精度要求不是很高的工件，水切割可以一次成型加工，精度要求高的工件，水切割加工后易于二次加工。超高壓水切割行業(yè)分析報告.（2）不銹鋼制品業(yè)不銹鋼制品是采用不銹鋼材料為主要原料加工而成的生活、工業(yè)用品。隨著社會的進步和科技的發(fā)展，不銹鋼制品在工業(yè)、以及人們的生活各個領域的運用越來越廣泛，常見的不銹鋼制品如不銹鋼餐具、廚房器具、衛(wèi)生潔具、五金配件、展柜貨架、醫(yī)療器械等。不銹鋼制品在制作前期需要大量的切割、裁剪工序。隨著生活水平的提高，人們對不銹鋼制品的美觀要求越來越高。傳統(tǒng)的熱切割工藝，做工較為粗糙，會產(chǎn)生弧印，大大影響了不銹鋼制品的美觀程度。而利用水切割技術，首先可以通過計算機編程，一次完成切割與打孔的全部工序，切口、切面質(zhì)量好，精確，無熱變形，不需或者利于二次加工。超高壓水切割行業(yè)分析報告.（3）建筑裝飾業(yè)應用于裝飾領域的金屬材料對切割表面和邊緣的質(zhì)量要求較高，要求切割平整、不變色、不變形，熱切割工藝難以勝任，而水切割是冷態(tài)工藝，完全能滿足上述要求，因此水切割是金屬裝飾切割領域的首選工藝。目前，家庭裝修、工程裝飾中使用大量的金屬件，如金屬門、金