水刀的設計

① 什麼是「水刀切割加工」

廣泛的應用性
由於無限的應用范圍，水刀成為世界上發展最快的切割技術。人們認識到水刀幾乎能夠切割您能想到的任何材料。各個行業和規模的加工製造商使用了水刀，給他們提供了更高的生產效率和生產能力。水刀越來越多的成為生產加工型企業的必備切割設備。是什麼讓水切割機如此受歡迎呢？那是因為：水刀割時不會產生大量熱量，切割溫度在40-60攝氏度之間，無加熱區域、無熱變形或者其它切削方法導致的機械變；切縫處不會引起弧痕，安全、環保（不產生對環境污染的廢氣、廢料）；水切割機加工後一般不需要再次加工，並且易於再加工；可進行任意曲線的切割加工和打孔，不需要模具，靈活方便，工件不需特殊裝夾，操作簡單方便；切縫僅1㎜～2㎜，切面光潔、圓滑，能夠讓原材料得到更好的使用，因為多個零件可以緊固地嵌套在一起；操作方便，簡單培訓就可熟練操作進行加工。這些方面的優勢是普通加工手段所不能媲美的，也正是這些優點水切割機在各個行業和領域發揮著它的重要作用。
「水刀」具有強大的計算機輔助設計和控制功能，特別在「轉角和尖角」切割時自動減速，使得切割面光潔圓滑，加之「水刀」切割具有「磨削」的特質，這使得「水刀」在切割質量和效率上都有了極大的變化和提高，而可直接用於金屬零件的成形切割加工。
強大的切割能力
無論您從事哪個領域的加工—— 汽車、航空、石材和陶瓷、工具和模具、製造業或者加工廠，您都可以在無需進行區域加熱的情況下對厚達 400mm的金屬、石料、塑料、復合材料、玻璃、陶瓷或者橡膠進行切割，並且邊緣品質非常好。
獨特專用水切割機軟體
奧拓福水切割機以獨特的軟體特性能夠完成三軸、四軸、五軸及其他特殊應用的領域的切割動作。為您節省大量的工裝夾具，同時也節省了您的寶貴時間，最大化的體現加工生產效率，節省您的加工成本。
水刀就在您身邊
當我們了解水刀的時候往往是為了解決某一個零件的加工難關，為此我們的工廠開始使用了水刀。當水刀走入我們的工廠時，我們才發現她不僅僅解決了這個零件的加工難題，而且我們看到水刀很快的就融入到我們的生產加工車間當中去，能夠更好的與其他設備通力協作為您的生產製造帶來巨大的效益。在全球加工業界我們都能看到水刀的身影，並在相當多的城市已經形成水刀加工生產集群——專業的水刀加工市場。水刀切割方法還包括在食品生產工業中。最常見的應用包括切割比薩餅、蛋糕、肉類、魚類、巧克力條、炸土豆片以及冷凍食品。食品加工者主要是出於衛生原因才選擇水刀切割方法。在切割過程中，食品只與純水接觸，因此，沒有像刀子一類工具所造成的污染風險。在切割過程中，食品既不會被加熱，也不會與任何化學品接觸。水刀的加工范圍真是太廣泛了：鋼、銅、鋁、黃銅、鈦、青銅、碳纖維、凱夫拉爾纖維、因科鎳合金、復合材料、電路板、金屬合金、玻璃、丙烯酸玻璃、石頭、大理石、瓷磚、陶瓷、磚、瓷器、木材、皮革、橡膠、塑料、石棉、地毯、泡沫、紙張和食品.......我們還有什麼能想到的不能加工呢？

② 水刀的結構的原理

人類自古就利用水流的沖擊力，製成水車、水磨等水力機械。如果水流從高壓水槍中噴出，其沖擊力就更大。前蘇聯用於採煤工業，名曰水力採煤。高速噴出的水流受阻於煤層，速度驟然下降，頃刻間會產生足夠大的沖擊力，使煤層出現脆性斷裂，完成採煤作業。受此啟發，前蘇聯科學家開發出高壓水噴流切割技術，而美國公司取得了此項技術的專利權，使之商品化。

普通水經過一個超高壓加壓器，將水加壓至4,000 bar (60,000psi)，然後通過一個細小的噴嘴(其直徑為0.004英寸至0.016英寸)，可產生一道每秒達915公尺(約音速的三倍)的水箭，此道水箭可做各種表面處理及切割各種非金屬物質如紙類、紙尿褲、玻璃、纖維、海綿等。
而針對要切割金屬及較硬的材質如各種石材、玻璃、陶瓷、磁磚等材質時，福祿另開發出具專利及更完善的設計，就是將砂料與水箭混流以增強其切割能力，此種高速度的加砂水刀幾乎可切割任何材質。
要做到這點，對水、管道、噴口都有比較高的需求。如管道，水刀是用高壓工具把水加壓後射出來的，必須擁有極高的壓力才能把堅硬的切割材料切開，所以管道必須能承受極高的壓力，這個壓力遠遠大於700兆帕，因為薄鋼板（被切割材料）本身就能承受700兆帕的壓力。
其次，水刀用的水完全沒有雜質是不對的。因為水壓遠遠大於700兆帕，那麼對於管道等密封設備而言，無論密封性能多麼好，純水總會使它們磨損而滲漏。為了解決這個問題，水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油，提高密封效果。對於高壓泵，也要加入一些油液提高其密封性能。
上面說過了，水刀的噴嘴是用硬質合金、藍寶石等材料做成的，噴口直徑僅0.05毫米，而且孔內壁光滑平整，能承受1700兆帕的壓力，所以噴出來的高壓水能像刀一樣切割材料。有些水還加入了一些長鏈聚合物，如聚乙烯氧化物，增加水的「黏度」，使噴出的水猶如一條「細線」。
它的加工精度高，切割寬度只有0.1—0.8毫米，可以加工型面復雜的零部件。加工後的零部件切口光滑整齊，無須修整。尤其對易熱變形材料的加工，「水刀」更具獨特優越性。

它不像刀具那樣存在磨損問題，摻入水噴流中的磨料和廢水可回收使用，設備又較為簡單，加工成本低廉。加工過程中引起的振動和雜訊都很小，切屑量僅是機械加工的15%—20%，並且碎屑隨水流走，不會飛揚傷及操作者。

「水刀」，正因為它不是刀，才開拓了廣闊的用武之地。對復合材料的切割是加工中的棘手問題。如採用傳統的加工方法，會出現分層和撕扯現象，而「水刀」正是解決這個問題的理想工具。用「水刀」來清除部件的陶資塗層，效果優於機械方法和化學方法。「水刀」可用於沖孔，粉碎材料。船體及螺旋槳表面的附著物，化工管道中的積垢，用「水刀」來清洗也很方便。

「水刀」還可以用於外科手術。〔東京大學醫學院用壓強0.7兆帕的「水刀」在家兔身上做試驗，表明它可用於肝、腎等臟器的手術，不會損傷周圍組織，也不易引起感染。〕

③ 如何用水刀拼花提升逼格

家居是都市人居住最長時間的地方，好的裝修不但可以讓心情愉悅，還能獲得朋版友羨慕權的目光。怎樣可以讓裝修高大上，如何才可以輕易提升逼格呢？其實水刀拼花就是其中不錯的選擇。

1、水刀拼花的價格

水刀切割設備

水刀設備20-60萬一台，不同的圖案需要不同的材料切割後拼圖，這不但需要設備、材料，還需要師傅花時間去拼接，因此水刀拼花的價格不算低，一般的水刀拼花市場價格在300-600元/平方之間。

2、水刀拼花款式

款式3

用了水刀拼花瞬間提升了逼格，特別是現代以及歐式風格，水刀拼花都具有很高的觀賞性，適合追求美觀以及對家居要求較高的人群。

④ 什麼是水刀

普通水經過一個超高壓加壓器，將水加壓至4,000 bar (60,000psi)，然後通過一個細小的噴版嘴(其直徑為0.004英吋權至0.016英吋)，可產生一道每秒達915公尺(約音速的三倍)的水箭，此道水箭可做各種表面處理及切割各種非金屬物質如紙類、紙尿褲、玻璃、纖維、海綿等。

而針對要切割金屬及較硬的材質如各種石材、玻璃、陶瓷、磁磚等材質時，福祿另開發出具專利及更完善的設計，就是將砂料與水箭混流以增強其切割能力，此種高速度的加砂水刀幾乎可切割任何材質

⑤ 水刀的工作原理是什麼

工作原理：

「水刀」的工作原理是將水流增壓至200MPa以上，在通徑很小（一般大於0.2mm）的噴嘴的約束下，形成高速「水箭」，能夠穿削如木材、皮革、橡膠等軟質材料；如果在「水箭」中混合磨料，則能夠穿削各種質地堅硬的材料，如岩石、玻璃、鋼板等。與微機控制的工作台或機械手結合起來，形成數控加工系統，滿足特殊的或復雜的平面加工要求。

括展資料：

1、水刀（英語：Water jet cutter）本名高壓水射流切割技術，這項技術最早起源於美國。用於航空航天軍事工業。以其冷切割不會改變材料的物理化學性質而備受青睞。

2、特點：可以對任何材料進行任意曲線的一次性切割加工（除水切割外其它切割方法都會受到材料品種的限制）；切割時產生的熱量會立即被高速流動的水射流帶走，並且不產生有害物質，材料無熱效應（冷態切割），切割後不需要或易於二次加工，安全、環保，速度較快、效率較高，可實現任意曲線的切割加工，方便靈活、用途廣泛。水切割是目前適用性較好的成熟切割工藝方法。

3、分類：

以加沙情況來分：水切割分為無沙切割和加沙切割兩種方式。

以設備來分：分為大型水切割和小型水切割。

以壓力來分：分為高壓型和低壓型，一般以100MPa為界限。100MPa以上為高壓型，100MPa以下為低壓型。而200MPa以上為超高壓型。

以技術原理來分：分為前混式和後混式。

以機械結構來分：分為懸臂式和龍門式。

以安全切割來分：分為安全切割類和非安全切割類，區別主要在水壓上面，100MPa以下低壓型水切割可應用於特種行業如：危化、石油、煤礦、危險物處理等方面。【經過大量實驗人們發現，當水壓超過一定閾值時，即使純水也會把某些敏感性化學品引爆，而含沙水切割由於水中含有磨料沙，沙子的勢能和沖擊力和物體碰撞，產生的能量也會引起特殊化學品的不穩定性，經過大量實驗和論證，最後得出其閾值在237.6MPa左右。故在水切割行業，人們對200MPa以上的水切割主要應用在機械加工行業。】

4、科普介紹：水刀作為一種新技術新產品，由於其為機械類產品，沒有電子類產品的技術神秘感和科技感那麼濃厚，一直不被媒體重視，直到2011年，由於水射流專家紀新剛創造性的另闢蹊徑，將水刀做成了小型化、安全化，使水刀改變了不能在危險領域使用的局面。由於其突破性的思維和其在行業的影響，中央電視台科教欄目對其做了相關報道，於2011年央視做了為期60分鍾的專訪。詳細介紹了水刀知識。由於收視率創國內科教欄目的收視率冠軍，央視於2012從新編排重復多次於黃金時段播放。紀新剛-以水為刀後期央視的科技人生欄目對紀新剛做了30分鍾專題報道。

⑥ 什麼是水刀

超高壓水射流技術
利用超高壓技術可以把普通的自來水加壓到250-400Mpa壓力，然後再通過內孔直徑約0.15-0.35mm的寶石噴嘴噴射形成速度約為800-1000m/s的高速射流，俗稱其為水箭，該水箭具有很高的能量，可用來切割軟基性材料。如果再在水箭中加入適量的磨料則幾乎可以用來切割所有的軟硬材料。調整水射流的壓力和流量，可以用其清洗各種物體，如除膠、除漆、除銹等，我們還可以利用超高壓技術進行高壓滅菌、食品保鮮等許多對人類有益的工作。
超高壓水切割的特點
可以對任何材料進行任意曲線的一次性切割加工（除水切割外其它切割方法都會受到材料品種的限制）；切割時不產生熱量和有害物質，材料無熱效應（冷態切割），切割後不需要或易於二次加工，安全、環保，成本低、速度快、效率高，可實現任意曲線的切割加工，方便靈活、用途廣泛。水切割是目前適用性最強的切割工藝方法。
水切割與激光切割比較
激光切割設備的投資較大，目前大多用於薄鋼板、部分非金屬材料的切割，切割速度較快，精度較高，但激光切割時在切縫處會引起弧痕並引起熱效應；另外對有些材料激光切割不理想，如鋁、銅等有色金屬、合金，尤其是對較厚金屬板材的切割，切割表面不理想，甚至無法切割。目前人們對大功率激光發生器的研究，就是力圖解決厚鋼板的切割，但設備投資、維護保養和運行消耗等成本也很可觀。水切割投資小,運行成本低,切割材料范圍廣,效率高，操作維修方便。
水切割與等離子切割比較
等離子切割有明顯的熱效應，精度低，切割表面不容易再進行二次加工。水切割屬於冷態切割,無熱變形,切割面質量好,無須二次加工，如需要也很容易進行二次加工。
水切割與線切割比較
對金屬的加工，線切割有更高的精度，但速度很慢，有時需要用其它方法另外穿孔、穿絲才能進行切割，而且切割尺寸受到很大局限，水切割可以對任何材料打孔、切割，切割速度快,加工尺寸靈活。
水切割與其它切割方法比較
對一些金屬零件可採取沖剪工藝方法，效率高、速度快，但需要特定的模具和刀具，水切割與該切割方法相比柔性好，可隨時進行任意形狀工件的切割加工，尤其在材料厚、硬度高等情況下，沖剪工藝將很難或無法實現，而用水切割方法則較為理想；火焰切割也是金屬領域常用的切割工藝，切割的厚度范圍非常大，但與水切割相比其熱效應明顯、切割表面質量和精度較差，另外水切割能很好地解決一些熔點高、合金、復合材料等特殊材料的切割加工。
在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行業，傳統的方法是用金剛石刀具進行切、鋸、銑等，切割的厚度范圍非常大、速度較快，但對常規厚度的板材，水切割可進行高精度的任意曲線的切割加工，成品率高，降低生產成本，且大大提高加工產品的附加值。
超高壓水射流清洗技術
超高壓水射流清洗技術是近年來在國際上發展起來的一門高科技技術，該技術主要利用高速水射流的動能來剝離表面頑垢，它是以水為介質，通過柴油機組或電機組驅動大流量增壓器，將水加壓至40000PSI（300Mpa）的壓力，再通過呈圓周排列的多個寶石噴嘴噴射而出，噴嘴由油壓或者氣壓驅動旋轉，形成多束、多角度、強度各異的超高壓旋轉水射流。對需要清潔的表面、設備內結垢和附著物以及堵塞物進行超高壓清洗工作。該系統一般由柴油機組作為動力源，只需要提供水源即可運行，因此機動性能較強，可以很容易地實現車載或製成超高壓清洗車。不管什麼結垢沉積物，超高壓水射流清洗技術都能使這些問題迎刃而解，將污垢徹底清除，留下清潔、光滑的表面。它比人工清洗快的多，不需要化學葯品、溶劑或腐蝕劑（也不需要同時採用成本很高的安全措施），使之更潔凈、更環保。「超高壓水射流清洗設備」與「超高壓水射流切割設備」同屬於「超高壓水射流技術」的具體應用，只是前者流量較大，壓力較低。

⑦ 水刀拼花是什麼

水刀拼花是採用來高壓水流源對石材或金屬進行切割的工藝，電腦控制可以保證切割的邊緣整齊、美觀，利用水刀將各種顏色的石材切割成預先設計好的造型，再用特種的膠水拼接在一起。

水刀切割可以對任何材料進行任意曲線的一次性切割加工；水刀拼花安裝時與普通的石材相同，但因為每一塊的尺寸較大，安裝的時候需要格外小心，假如弄壞了，只能讓工廠重新加工了。

(7)水刀的設計擴展閱讀

水刀拼花的分類：

1、石材水刀拼花

石材水刀拼花是利用水刀將各種顏色的石材切割成需要的造型，石材拼花主要應用在星級酒店，大型商場，別墅，家裝的客廳，餐廳和玄關。

2、金屬水刀拼花

用於水刀拼花的金屬主要有不銹鋼和銅兩種，色彩較為單一，主要是被用於製作一些公司或酒店招牌，以及石材相搭配來組合一些拼花圖案。

⑧ 水刀的用途和詳細介紹

水刀，即以水為刀，本名高壓水射流切割技術，這項技術最早起源於美國。用於航空航天軍事工業。以其冷切割不會改變材料的物理化學性質而備受青睞。

純水水刀是早的水切割方法。一次商業應用始於二十世紀七十年代中期，用於切割瓦楞紙板。純水水刀大的應用是切割拋棄式尿布、棉紙和汽車內飾件。對於棉紙和拋棄式尿布，與其它技術相比，水刀技術在材料上留下的水分少。

在某些尿布或棉紙工廠中，意外停機時間對其他切割技術而言非常普遍，代價超過每小時20000美元。而水刀則為這種應用提供全年不斷的連續運行-維護操作可被納入生產過程中。

(8)水刀的設計擴展閱讀：

攜帶型水切割技術採用水和磨料同時加壓的方式，增壓後的水和磨料同時在割槍嘴噴出，克服了大型水刀虹吸作用的能量消耗和水壓利用率不高的難題，利用較低的壓力有效完成切割作業，普通水刀的工作壓力在220-600MPa之間，攜帶型水刀的壓力在30-50MPa。

經過大量實驗人們發現，當水壓超過一定閾值時，即使純水也會把某些敏感性化學品引爆 ，而含沙水切割由於水中含有磨料沙，沙子的勢能和沖擊力和物體碰撞。

產生的能量也會引起特殊化學品的不穩定性，經過大量實驗和論證，最後得出其閾值在237.6MP左右。故在水切割行業，人們對200MP以上的水切割主要應用在機械加工行業。

⑨ 超高壓水刀的技術

基本技術既簡單又復雜。在最基本的情況下，水從泵流過，經過管道，然後從切割刀頭流出。其說明、操作和維護都很簡單。但是，這一過程包含非常復雜的材料技術和設計。為了生成和控制 60000 psi 的水壓，需要書本上沒有的科學技術。在這種壓力下，如果設計不當，微小的泄漏有可能對工件造成永久的侵蝕性損害。幸運的是，水刀製造商採用了復雜的材料技術和先進工程設計。用戶只需了解基本的水刀操作知識即可。
從本質上講，有兩類水刀：（1）純水水刀和（2）加砂水刀。設備設計為只能使用純水水刀、只能使用加砂水刀、或二者均可。無論何種形式，必須首先對水加壓。
泵
泵是水刀系統的核心成員。對水進行加壓並連續輸出水流，從而讓切割刀頭把高壓水變為超音速水射流。水刀應用可以採用兩種泵－增壓泵和直接驅動泵。 直接驅動泵的工作方式與在噴漆前沖洗房屋或甲板時所用的低壓「壓力清洗器」一樣。它是一種直接由電機驅動三個活塞產生運動的三級泵。因為其簡單可靠，這些泵得到了水刀工業的認可。到本文發稿時為止，直接驅動泵能夠提供的最大連續工作壓力比增壓泵低 10% 到 25%（直接驅動泵為 20K 到 50K 、增壓泵為 40 K 到 60K ）。
直接驅動泵也是一種相對新型的高壓泵
(上世紀八十年代後期開始上市）
盡管直接驅動泵被用於某些工業應用，目前絕大多數用於水刀的超高壓泵還是增壓泵。 普通增壓泵中有兩種流體管路，水管和液壓管。
水管管路包括入口水過濾器、升壓泵、增壓器和減震器。用入口水過濾系統過濾普通自來水－通常包括一個 1 微米濾筒和一個 0.45 微米濾筒。然後把過濾後的水輸送給升壓泵，入口水壓在此大約是 90psi－保證增壓器一定不能缺水。之後把過濾後的水輸送給增壓泵，壓力升高至 60000 psi。在水離開泵並通過管道輸送給切割刀頭之前，會首先流經減震器。這個大容器緩沖了壓力波動，確保輸送給切割刀頭的水穩定、連貫。如果沒有減震器，將能夠看到並聽到水流脈動，在被切割材料上留下印記。
液壓管路包括電機（25 到 200HP）、液壓泵、油箱、歧管以及活塞/柱塞。由電機驅動液壓泵。液壓幫浦從油箱吸油，並把壓力升高至 3000 psi。高壓油被輸送給歧管，由歧管閥門產生增壓器的沖程動作（通過把液壓油輸送給柱塞/活塞組件的一側或另一側）。增壓泵是一種往復式幫浦，即柱塞/活塞組件來回往復運動，當低壓水充滿一側時，在增壓泵的另外一側輸出高壓水。液壓油在返回油箱的過程中得到冷卻。
典型的增壓泵裝置。本裝置設計為獨立式，而非整合到運動設備中。
增壓泵體現了先進的幫浦技術。正如水管路的說明所描述的那樣，增壓泵把過濾後的自來水加壓到 60000 psi。利用的是「增壓原理」。
液壓油被加壓至 3000 psi（舉例）。由液壓油推動活塞。柱塞的表面面積比推水一側的活塞面積小 20 倍。因此，3000 psi 的油壓就被增壓 20 倍，產生 60000 psi水壓。「增壓原理」改變壓力方程中的面積變數，從而增強或增加壓力。
壓力 = 力/面積
如果力 =20、面積=20， 那麼壓力 =1。如果保持力不變而大幅減少面積，則壓力將升高。例如，把面積從 20 降到 1，壓力將從 1 增至 20。在下列示意圖中，小箭頭表示 3000 psi 的油壓，它推動的活塞面積是柱塞表面面積的 20倍。因而增壓比是 20：1。
在下列說明中用圓圈圈出了活塞和柱塞。活塞帶有小箭頭，表示向左移動。兩個水柱塞從活塞的兩側延伸出去。高壓水從左側流出，而低壓水從右側注入。在行程的終點，活塞/柱塞組件的次序被顛倒。復雜的止回閥保證低壓和高壓水只向一個方向流動。容納柱塞和活塞系統的高壓油缸和端蓋經過特殊設計，足以承受巨大的力和持久的疲勞。

⑩ 大廳地上水刀走邊設計

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