水刀的设计

① 什么是“水刀切割加工”

广泛的应用性
由于无限的应用范围，水刀成为世界上发展最快的切割技术。人们认识到水刀几乎能够切割您能想到的任何材料。各个行业和规模的加工制造商使用了水刀，给他们提供了更高的生产效率和生产能力。水刀越来越多的成为生产加工型企业的必备切割设备。是什么让水切割机如此受欢迎呢？那是因为：水刀割时不会产生大量热量，切割温度在40-60摄氏度之间，无加热区域、无热变形或者其它切削方法导致的机械变；切缝处不会引起弧痕，安全、环保（不产生对环境污染的废气、废料）；水切割机加工后一般不需要再次加工，并且易于再加工；可进行任意曲线的切割加工和打孔，不需要模具，灵活方便，工件不需特殊装夹，操作简单方便；切缝仅1㎜～2㎜，切面光洁、圆滑，能够让原材料得到更好的使用，因为多个零件可以紧固地嵌套在一起；操作方便，简单培训就可熟练操作进行加工。这些方面的优势是普通加工手段所不能媲美的，也正是这些优点水切割机在各个行业和领域发挥着它的重要作用。
“水刀”具有强大的计算机辅助设计和控制功能，特别在“转角和尖角”切割时自动减速，使得切割面光洁圆滑，加之“水刀”切割具有“磨削”的特质，这使得“水刀”在切割质量和效率上都有了极大的变化和提高，而可直接用于金属零件的成形切割加工。
强大的切割能力
无论您从事哪个领域的加工—— 汽车、航空、石材和陶瓷、工具和模具、制造业或者加工厂，您都可以在无需进行区域加热的情况下对厚达 400mm的金属、石料、塑料、复合材料、玻璃、陶瓷或者橡胶进行切割，并且边缘品质非常好。
独特专用水切割机软件
奥拓福水切割机以独特的软件特性能够完成三轴、四轴、五轴及其他特殊应用的领域的切割动作。为您节省大量的工装夹具，同时也节省了您的宝贵时间，最大化的体现加工生产效率，节省您的加工成本。
水刀就在您身边
当我们了解水刀的时候往往是为了解决某一个零件的加工难关，为此我们的工厂开始使用了水刀。当水刀走入我们的工厂时，我们才发现她不仅仅解决了这个零件的加工难题，而且我们看到水刀很快的就融入到我们的生产加工车间当中去，能够更好的与其他设备通力协作为您的生产制造带来巨大的效益。在全球加工业界我们都能看到水刀的身影，并在相当多的城市已经形成水刀加工生产集群——专业的水刀加工市场。水刀切割方法还包括在食品生产工业中。最常见的应用包括切割比萨饼、蛋糕、肉类、鱼类、巧克力条、炸土豆片以及冷冻食品。食品加工者主要是出于卫生原因才选择水刀切割方法。在切割过程中，食品只与纯水接触，因此，没有像刀子一类工具所造成的污染风险。在切割过程中，食品既不会被加热，也不会与任何化学品接触。水刀的加工范围真是太广泛了：钢、铜、铝、黄铜、钛、青铜、碳纤维、凯夫拉尔纤维、因科镍合金、复合材料、电路板、金属合金、玻璃、丙烯酸玻璃、石头、大理石、瓷砖、陶瓷、砖、瓷器、木材、皮革、橡胶、塑料、石棉、地毯、泡沫、纸张和食品.......我们还有什么能想到的不能加工呢？

② 水刀的结构的原理

人类自古就利用水流的冲击力，制成水车、水磨等水力机械。如果水流从高压水枪中喷出，其冲击力就更大。前苏联用于采煤工业，名曰水力采煤。高速喷出的水流受阻于煤层，速度骤然下降，顷刻间会产生足够大的冲击力，使煤层出现脆性断裂，完成采煤作业。受此启发，前苏联科学家开发出高压水喷流切割技术，而美国公司取得了此项技术的专利权，使之商品化。

普通水经过一个超高压加压器，将水加压至4,000 bar (60,000psi)，然后通过一个细小的喷嘴(其直径为0.004英寸至0.016英寸)，可产生一道每秒达915公尺(约音速的三倍)的水箭，此道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。
而针对要切割金属及较硬的材质如各种石材、玻璃、陶瓷、磁砖等材质时，福禄另开发出具专利及更完善的设计，就是将砂料与水箭混流以增强其切割能力，此种高速度的加砂水刀几乎可切割任何材质。
要做到这点，对水、管道、喷口都有比较高的需求。如管道，水刀是用高压工具把水加压后射出来的，必须拥有极高的压力才能把坚硬的切割材料切开，所以管道必须能承受极高的压力，这个压力远远大于700兆帕，因为薄钢板（被切割材料）本身就能承受700兆帕的压力。
其次，水刀用的水完全没有杂质是不对的。因为水压远远大于700兆帕，那么对于管道等密封设备而言，无论密封性能多么好，纯水总会使它们磨损而渗漏。为了解决这个问题，水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油，提高密封效果。对于高压泵，也要加入一些油液提高其密封性能。
上面说过了，水刀的喷嘴是用硬质合金、蓝宝石等材料做成的，喷口直径仅0.05毫米，而且孔内壁光滑平整，能承受1700兆帕的压力，所以喷出来的高压水能像刀一样切割材料。有些水还加入了一些长链聚合物，如聚乙烯氧化物，增加水的“黏度”，使喷出的水犹如一条“细线”。
它的加工精度高，切割宽度只有0.1—0.8毫米，可以加工型面复杂的零部件。加工后的零部件切口光滑整齐，无须修整。尤其对易热变形材料的加工，“水刀”更具独特优越性。

它不像刀具那样存在磨损问题，掺入水喷流中的磨料和废水可回收使用，设备又较为简单，加工成本低廉。加工过程中引起的振动和噪声都很小，切屑量仅是机械加工的15%—20%，并且碎屑随水流走，不会飞扬伤及操作者。

“水刀”，正因为它不是刀，才开拓了广阔的用武之地。对复合材料的切割是加工中的棘手问题。如采用传统的加工方法，会出现分层和撕扯现象，而“水刀”正是解决这个问题的理想工具。用“水刀”来清除部件的陶资涂层，效果优于机械方法和化学方法。“水刀”可用于冲孔，粉碎材料。船体及螺旋桨表面的附着物，化工管道中的积垢，用“水刀”来清洗也很方便。

“水刀”还可以用于外科手术。〔东京大学医学院用压强0.7兆帕的“水刀”在家兔身上做试验，表明它可用于肝、肾等脏器的手术，不会损伤周围组织，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长时间的地方，好的装修不但可以让心情愉悦，还能获得朋版友羡慕权的目光。怎样可以让装修高大上，如何才可以轻易提升逼格呢？其实水刀拼花就是其中不错的选择。

1、水刀拼花的价格

水刀切割设备

水刀设备20-60万一台，不同的图案需要不同的材料切割后拼图，这不但需要设备、材料，还需要师傅花时间去拼接，因此水刀拼花的价格不算低，一般的水刀拼花市场价格在300-600元/平方之间。

2、水刀拼花款式

款式3

用了水刀拼花瞬间提升了逼格，特别是现代以及欧式风格，水刀拼花都具有很高的观赏性，适合追求美观以及对家居要求较高的人群。

④ 什么是水刀

普通水经过一个超高压加压器，将水加压至4,000 bar (60,000psi)，然后通过一个细小的喷版嘴(其直径为0.004英吋权至0.016英吋)，可产生一道每秒达915公尺(约音速的三倍)的水箭，此道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。

而针对要切割金属及较硬的材质如各种石材、玻璃、陶瓷、磁砖等材质时，福禄另开发出具专利及更完善的设计，就是将砂料与水箭混流以增强其切割能力，此种高速度的加砂水刀几乎可切割任何材质

⑤ 水刀的工作原理是什么

工作原理：

“水刀”的工作原理是将水流增压至200MPa以上，在通径很小（一般大于0.2mm）的喷嘴的约束下，形成高速“水箭”，能够穿削如木材、皮革、橡胶等软质材料；如果在“水箭”中混合磨料，则能够穿削各种质地坚硬的材料，如岩石、玻璃、钢板等。与微机控制的工作台或机械手结合起来，形成数控加工系统，满足特殊的或复杂的平面加工要求。

括展资料：

1、水刀（英语：Water jet cutter）本名高压水射流切割技术，这项技术最早起源于美国。用于航空航天军事工业。以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。

2、特点：可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工（除水切割外其它切割方法都会受到材料品种的限制）；切割时产生的热量会立即被高速流动的水射流带走，并且不产生有害物质，材料无热效应（冷态切割），切割后不需要或易于二次加工，安全、环保，速度较快、效率较高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵活、用途广泛。水切割是目前适用性较好的成熟切割工艺方法。

3、分类：

以加沙情况来分：水切割分为无沙切割和加沙切割两种方式。

以设备来分：分为大型水切割和小型水切割。

以压力来分：分为高压型和低压型，一般以100MPa为界限。100MPa以上为高压型，100MPa以下为低压型。而200MPa以上为超高压型。

以技术原理来分：分为前混式和后混式。

以机械结构来分：分为悬臂式和龙门式。

以安全切割来分：分为安全切割类和非安全切割类，区别主要在水压上面，100MPa以下低压型水切割可应用于特种行业如：危化、石油、煤矿、危险物处理等方面。【经过大量实验人们发现，当水压超过一定阈值时，即使纯水也会把某些敏感性化学品引爆，而含沙水切割由于水中含有磨料沙，沙子的势能和冲击力和物体碰撞，产生的能量也会引起特殊化学品的不稳定性，经过大量实验和论证，最后得出其阈值在237.6MPa左右。故在水切割行业，人们对200MPa以上的水切割主要应用在机械加工行业。】

4、科普介绍：水刀作为一种新技术新产品，由于其为机械类产品，没有电子类产品的技术神秘感和科技感那么浓厚，一直不被媒体重视，直到2011年，由于水射流专家纪新刚创造性的另辟蹊径，将水刀做成了小型化、安全化，使水刀改变了不能在危险领域使用的局面。由于其突破性的思维和其在行业的影响，中央电视台科教栏目对其做了相关报道，于2011年央视做了为期60分钟的专访。详细介绍了水刀知识。由于收视率创国内科教栏目的收视率冠军，央视于2012从新编排重复多次于黄金时段播放。纪新刚-以水为刀后期央视的科技人生栏目对纪新刚做了30分钟专题报道。

⑥ 什么是水刀

超高压水射流技术
利用超高压技术可以把普通的自来水加压到250-400Mpa压力，然后再通过内孔直径约0.15-0.35mm的宝石喷嘴喷射形成速度约为800-1000m/s的高速射流，俗称其为水箭，该水箭具有很高的能量，可用来切割软基性材料。如果再在水箭中加入适量的磨料则几乎可以用来切割所有的软硬材料。调整水射流的压力和流量，可以用其清洗各种物体，如除胶、除漆、除锈等，我们还可以利用超高压技术进行高压灭菌、食品保鲜等许多对人类有益的工作。
超高压水切割的特点
可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工（除水切割外其它切割方法都会受到材料品种的限制）；切割时不产生热量和有害物质，材料无热效应（冷态切割），切割后不需要或易于二次加工，安全、环保，成本低、速度快、效率高，可实现任意曲线的切割加工，方便灵活、用途广泛。水切割是目前适用性最强的切割工艺方法。
水切割与激光切割比较
激光切割设备的投资较大，目前大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割，切割速度较快，精度较高，但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应；另外对有些材料激光切割不理想，如铝、铜等有色金属、合金，尤其是对较厚金属板材的切割，切割表面不理想，甚至无法切割。目前人们对大功率激光发生器的研究，就是力图解决厚钢板的切割，但设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。水切割投资小,运行成本低,切割材料范围广,效率高，操作维修方便。
水切割与等离子切割比较
等离子切割有明显的热效应，精度低，切割表面不容易再进行二次加工。水切割属于冷态切割,无热变形,切割面质量好,无须二次加工，如需要也很容易进行二次加工。
水切割与线切割比较
对金属的加工，线切割有更高的精度，但速度很慢，有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割，而且切割尺寸受到很大局限，水切割可以对任何材料打孔、切割，切割速度快,加工尺寸灵活。
水切割与其它切割方法比较
对一些金属零件可采取冲剪工艺方法，效率高、速度快，但需要特定的模具和刀具，水切割与该切割方法相比柔性好，可随时进行任意形状工件的切割加工，尤其在材料厚、硬度高等情况下，冲剪工艺将很难或无法实现，而用水切割方法则较为理想；火焰切割也是金属领域常用的切割工艺，切割的厚度范围非常大，但与水切割相比其热效应明显、切割表面质量和精度较差，另外水切割能很好地解决一些熔点高、合金、复合材料等特殊材料的切割加工。
在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业，传统的方法是用金刚石刀具进行切、锯、铣等，切割的厚度范围非常大、速度较快，但对常规厚度的板材，水切割可进行高精度的任意曲线的切割加工，成品率高，降低生产成本，且大大提高加工产品的附加值。
超高压水射流清洗技术
超高压水射流清洗技术是近年来在国际上发展起来的一门高科技技术，该技术主要利用高速水射流的动能来剥离表面顽垢，它是以水为介质，通过柴油机组或电机组驱动大流量增压器，将水加压至40000PSI（300Mpa）的压力，再通过呈圆周排列的多个宝石喷嘴喷射而出，喷嘴由油压或者气压驱动旋转，形成多束、多角度、强度各异的超高压旋转水射流。对需要清洁的表面、设备内结垢和附着物以及堵塞物进行超高压清洗工作。该系统一般由柴油机组作为动力源，只需要提供水源即可运行，因此机动性能较强，可以很容易地实现车载或制成超高压清洗车。不管什么结垢沉积物，超高压水射流清洗技术都能使这些问题迎刃而解，将污垢彻底清除，留下清洁、光滑的表面。它比人工清洗快的多，不需要化学药品、溶剂或腐蚀剂（也不需要同时采用成本很高的安全措施），使之更洁净、更环保。“超高压水射流清洗设备”与“超高压水射流切割设备”同属于“超高压水射流技术”的具体应用，只是前者流量较大，压力较低。

⑦ 水刀拼花是什么

水刀拼花是采用来高压水流源对石材或金属进行切割的工艺，电脑控制可以保证切割的边缘整齐、美观，利用水刀将各种颜色的石材切割成预先设计好的造型，再用特种的胶水拼接在一起。

水刀切割可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工；水刀拼花安装时与普通的石材相同，但因为每一块的尺寸较大，安装的时候需要格外小心，假如弄坏了，只能让工厂重新加工了。

(7)水刀的设计扩展阅读

水刀拼花的分类：

1、石材水刀拼花

石材水刀拼花是利用水刀将各种颜色的石材切割成需要的造型，石材拼花主要应用在星级酒店，大型商场，别墅，家装的客厅，餐厅和玄关。

2、金属水刀拼花

用于水刀拼花的金属主要有不锈钢和铜两种，色彩较为单一，主要是被用于制作一些公司或酒店招牌，以及石材相搭配来组合一些拼花图案。

⑧ 水刀的用途和详细介绍

水刀，即以水为刀，本名高压水射流切割技术，这项技术最早起源于美国。用于航空航天军事工业。以其冷切割不会改变材料的物理化学性质而备受青睐。

纯水水刀是早的水切割方法。一次商业应用始于二十世纪七十年代中期，用于切割瓦楞纸板。纯水水刀大的应用是切割抛弃式尿布、棉纸和汽车内饰件。对于棉纸和抛弃式尿布，与其它技术相比，水刀技术在材料上留下的水分少。

在某些尿布或棉纸工厂中，意外停机时间对其他切割技术而言非常普遍，代价超过每小时20000美元。而水刀则为这种应用提供全年不断的连续运行-维护操作可被纳入生产过程中。

(8)水刀的设计扩展阅读：

便携式水切割技术采用水和磨料同时加压的方式，增压后的水和磨料同时在割枪嘴喷出，克服了大型水刀虹吸作用的能量消耗和水压利用率不高的难题，利用较低的压力有效完成切割作业，普通水刀的工作压力在220-600MPa之间，便携式水刀的压力在30-50MPa。

经过大量实验人们发现，当水压超过一定阈值时，即使纯水也会把某些敏感性化学品引爆 ，而含沙水切割由于水中含有磨料沙，沙子的势能和冲击力和物体碰撞。

产生的能量也会引起特殊化学品的不稳定性，经过大量实验和论证，最后得出其阈值在237.6MP左右。故在水切割行业，人们对200MP以上的水切割主要应用在机械加工行业。

⑨ 超高压水刀的技术

基本技术既简单又复杂。在最基本的情况下，水从泵流过，经过管道，然后从切割刀头流出。其说明、操作和维护都很简单。但是，这一过程包含非常复杂的材料技术和设计。为了生成和控制 60000 psi 的水压，需要书本上没有的科学技术。在这种压力下，如果设计不当，微小的泄漏有可能对工件造成永久的侵蚀性损害。幸运的是，水刀制造商采用了复杂的材料技术和先进工程设计。用户只需了解基本的水刀操作知识即可。
从本质上讲，有两类水刀：（1）纯水水刀和（2）加砂水刀。设备设计为只能使用纯水水刀、只能使用加砂水刀、或二者均可。无论何种形式，必须首先对水加压。
泵
泵是水刀系统的核心成员。对水进行加压并连续输出水流，从而让切割刀头把高压水变为超音速水射流。水刀应用可以采用两种泵－增压泵和直接驱动泵。 直接驱动泵的工作方式与在喷漆前冲洗房屋或甲板时所用的低压“压力清洗器”一样。它是一种直接由电机驱动三个活塞产生运动的三级泵。因为其简单可靠，这些泵得到了水刀工业的认可。到本文发稿时为止，直接驱动泵能够提供的最大连续工作压力比增压泵低 10% 到 25%（直接驱动泵为 20K 到 50K 、增压泵为 40 K 到 60K ）。
直接驱动泵也是一种相对新型的高压泵
(上世纪八十年代后期开始上市）
尽管直接驱动泵被用于某些工业应用，目前绝大多数用于水刀的超高压泵还是增压泵。 普通增压泵中有两种流体管路，水管和液压管。
水管管路包括入口水过滤器、升压泵、增压器和减震器。用入口水过滤系统过滤普通自来水－通常包括一个 1 微米滤筒和一个 0.45 微米滤筒。然后把过滤后的水输送给升压泵，入口水压在此大约是 90psi－保证增压器一定不能缺水。之后把过滤后的水输送给增压泵，压力升高至 60000 psi。在水离开泵并通过管道输送给切割刀头之前，会首先流经减震器。这个大容器缓冲了压力波动，确保输送给切割刀头的水稳定、连贯。如果没有减震器，将能够看到并听到水流脉动，在被切割材料上留下印记。
液压管路包括电机（25 到 200HP）、液压泵、油箱、歧管以及活塞/柱塞。由电机驱动液压泵。液压帮浦从油箱吸油，并把压力升高至 3000 psi。高压油被输送给歧管，由歧管阀门产生增压器的冲程动作（通过把液压油输送给柱塞/活塞组件的一侧或另一侧）。增压泵是一种往复式帮浦，即柱塞/活塞组件来回往复运动，当低压水充满一侧时，在增压泵的另外一侧输出高压水。液压油在返回油箱的过程中得到冷却。
典型的增压泵装置。本装置设计为独立式，而非整合到运动设备中。
增压泵体现了先进的帮浦技术。正如水管路的说明所描述的那样，增压泵把过滤后的自来水加压到 60000 psi。利用的是“增压原理”。
液压油被加压至 3000 psi（举例）。由液压油推动活塞。柱塞的表面面积比推水一侧的活塞面积小 20 倍。因此，3000 psi 的油压就被增压 20 倍，产生 60000 psi水压。“增压原理”改变压力方程中的面积变量，从而增强或增加压力。
压力 = 力/面积
如果力 =20、面积=20， 那么压力 =1。如果保持力不变而大幅减少面积，则压力将升高。例如，把面积从 20 降到 1，压力将从 1 增至 20。在下列示意图中，小箭头表示 3000 psi 的油压，它推动的活塞面积是柱塞表面面积的 20倍。因而增压比是 20：1。
在下列说明中用圆圈圈出了活塞和柱塞。活塞带有小箭头，表示向左移动。两个水柱塞从活塞的两侧延伸出去。高压水从左侧流出，而低压水从右侧注入。在行程的终点，活塞/柱塞组件的次序被颠倒。复杂的止回阀保证低压和高压水只向一个方向流动。容纳柱塞和活塞系统的高压油缸和端盖经过特殊设计，足以承受巨大的力和持久的疲劳。

⑩ 大厅地上水刀走边设计

你喜欢怎样的？