水射流应用(水切割)
高压水射流切割技术
高压水射流切割技术一、高压水射流加工简介近二十年来，随着科学技术的不断发展，人们不断的发掘着自然界中有益的现象并加以改造为人类服务。
为了提高效率，【1】人们将水加以高压，并使之从直径较小的喷嘴中喷出，形成一束高速、连续或间断的水流束，这便是高压水射流。
水射流加工(water Jet Cutting)又称水喷射加工，是利用高压高速水流对工件的冲击作用来去除材料的，俗称“水刀加工”，即利用高压水射流对各种材料进行切割、穿孔和工件表层材料去除等加工【1】。
与其他高能束流加工技术相比，水射流切割技术具有独特的优越性。
高压水射流切割法是一种新型的切割方法，可以切割用其他切割方法无法加工的材料，应用范围涵盖各种金属及非金属材料。
在切割过程中不会使被切割材料产生热影响区，切口边缘的材质不发生变化，这种切割方法的精度较高，适用于加工尺寸精度要求高的零部件。
高压水射流切割因其独特的优点而在切割领域占有重要地位，在矿业、土木工程、建筑业以及航空航天业中的应用日益广泛，应用前景良好。
二、高压水射流切割原理①高压水射流切割示意图1-水箱 2-过滤器 3-水泵 4-蓄能器 5-液压系统6-增压器 7-控制器 8-阀门 9-喷嘴 10-工件 11-水槽【2】高压水射流切割是利用水或水中加添加剂的液体，经水泵至增压器，再经贮液蓄能器使高压液体流动平稳，最后由人造蓝宝石喷嘴形成300-900m/s（约为音速的1-3倍）的高速液体束流，喷射到工件表面，从而达到去除材料的加工目的。
高速液体束流的能量密度可达102W/mm2,流量为7.5L/min【2】。
储存在水箱中的水经过滤器处理后，由水泵抽出送至蓄能器中。
液压系统驱动增压器，使水压增高。
高压水经控制器、阀门和喷嘴喷射到工件的加工部位进行切割。
切割过程中产生的切屑和水混合在一起，排入水槽。
【3】利用增压装置将水加压到几十至数百兆帕后从喷嘴中喷出形成高压水射流。
高压水射流本身具有较高的刚性，在与工件发生碰撞时，会产生极高的冲击动压和涡流。
水射流切割
水切割最初发现并应用在采矿业。由于高 速喷出的水流受阻于煤层，速度骤然下降， 瞬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。
如今将普通的水经过超高压发生器多级增 压后所产生的高能量(水压高达几十甚至几 百MPa)水流，再通过一个极细的硬喷嘴(如 红宝石喷嘴)，以高速度喷射切割，这种切 割方式称为超高压水切割。由于纯水切割 的局限性（主要是切割穿透力弱），工程 师们将砂料与高压水混流以增强其切割能 力，此种高速度的加砂水切割几乎可切割 任何材质。因此称磨料水切割。
二是切割可燃性材料如钢板塑料布料聚氨酯木材皮革橡胶等以往的热切割也可以加工这些材料但容易产生燃烧区和毛刺但水切割加工不会产生燃烧区和毛刺被切割材料的物理机械性能不发生改变
水射流切割
水射流切割介绍
水射流切割又称水刀、水射流，是将超高压水 射流发生器与二维数控加工平台组合而成的一 种平面切割机床。它将水流的压力提升到足够 高（200MPa以上），使水流具有极大的动能， 可以穿透化纤、木材、皮革、橡胶等，在高速 水流中混合一定比例的磨料，则可以穿透几乎 所有坚硬材料如陶瓷、石材、玻璃、金属、合 金等。在二维数控加工平台的引导下，在材料 的任意位置开始加工或结束加工，按设定的轨 迹以适当的速度移动，实现任意图形的平面切 割加工。
水切割的形式和水切割机床的构成：
水切割的形式从水质上分，有纯水切割和 加磨料切割；从加压方式上分，有液压加 压和机械加压；从机床结构上分，有龙门 式结构和悬臂式结构。 一套完整的水切割设备由超高压系统、水 刀切割头装置、水刀切割平台、CNC控制器 及CAD/CAM切割软件等组成
超高压水射流技术的应用
指导老师： 汇报人：
水射流加工(Water JetCuting)
：俗称“水刀加
工”。即是利用超高压(达数百MPa)水射流对各种材料进行切 割、穿孔和工件表层材料去除等加工。
超高压水射流应用广泛,在食品加工，机械加工，石油开 采，工业除锈等方面都有涉及。
一、清洁 二、灭菌 三、切割
超高压水射流灭菌方法的延伸：
1）牛奶保鲜：牛奶经 50MPa 处理，其微生物指标优于“巴
氏杀菌、灭菌乳卫生标准” 中巴氏奶的规定，250~300MPa 超高压奶的保质期可在冷链下保存 5 个月(巴氏奶为 3~5 天)。 2）白酒超高压水射流催陈研究：白酒经 50~300MPa 处理后， 香气优雅，酒体醇和，绵柔爽净，尤其空杯留香纯爽、持久，
谢谢！
2、超高压水射流切割技术的主要应用领域：
5）食品工业领域：用于切割松脆食品、菜、肉等，可减少
细胞组织的损坏，增加存放期。切割食品时，“数控水刀”
用数控装置可以控制其切割速度及路线，可以最大限度地保 持被切割物的营养成分，不会造成细菌传播且形状规整。 6）纺织工业领域：用于切割多层布料，提高切割效率，减 少边端损伤。水切割还广泛应用于服装裁剪、制鞋下料等，
一、清洁
4、箱/罐容器清洁。这是工业清洁中比较难的清洗方式，
比如一个反应釜，一个罐体，操作人员不可能带着机器下
到罐里清洁，这样有很大的危险性，必须采用良好的设备
或良好的工具才能够在罐内做到清洗，所有厂家都会选择 三维罐内清洗方式。比如采用超高压水的压力，在罐内进 行良好清洗，可以做到无死点。
三维罐内清洗系统：包括高压清洗机抽液及抽水系统、长
一、清洁
2、表面处理及清洗。沥青、混凝土或金属涂层在浇
超高压水射流切割及其应用课件
工业加工领域
总结词
超高压水射流切割技术在工业加工领域应用广泛，可对各种材料进行高效、精准 的切割。
详细描述
在工业加工领域，超高压水射流切割技术主要用于金属材料的切割，如钢铁、铜 、铝等。由于其切割速度快、精度高、热影响小等特点，被广泛应用于机械制造 、船舶制造、石油化工等领域。
航空航天领域
总结词
喷嘴
将高压水射流引导至工件表面，控制切割精度 和效果。
切割台
用于固定和支撑工件，确保切割过程中的稳定 性和精度。
关键部件与功能
高压泵
产生超高压水射流，是 实现切割的关键。
喷嘴
控制水射流的形状、方 向和速度，影响切割精
度和效果。
切割台
确保工件在切割过程中 的稳定性和精度，提高
切割质量。
设备的选择与维护
建筑行业领域
总结词
超高压水射流切割技术在建筑行业领域应用广泛，可对各种材料进行高效、精准的切割 。
详细描述
在建筑行业领域，超高压水射流切割技术主要用于石材、混凝土等硬质材料的切割。由 于其切割速度快、精度高、热影响小等特点，被广泛应用于建筑物的改造、维修和装修 等领域。此外，超高压水射流切割技术还可用于桥梁、道路等基础设施的施工和维护。
04
超高压水射流切割技术的前 景与挑战
技术发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，超高压水射流切割技术将不断革新，提高切割效率和精度。
智能化发展
未来超高压水射流切割技术将更加智能化，实现自动化、远程控制和智能监控。
环保化发展
随着环保意识的提高，超高压水射流切割技术的环保性能将得到提升，减少对环境的影响。
面临的主要挑战
技术瓶颈
目前超高压水射流切割技术仍存 在一些技术瓶颈，如切割厚板材 时效率较低、切割表面质量不稳
水射流技术与便携式水切割应用
郑州中天建筑节能有限公司水射流技术与便携式水切割的应用1、何为水射流技术？水射流技术又称水刀、水切割技术，是真正的冷切割。
它是将普通的水经过压力系统增压后所产生的高能量水流(便携式水切割系统可达到40Mpa~50Mpa)，再通过一个极细的沙管喷嘴(φ0.1-0.35mm)，以每秒近千米的速度喷射出水流进行切割，这种切割方式称为水切割。
便携式水切割系统合理运用水射流原理，通过产品研发人员不断努力，克服技术及实际运用中存在难点，运用先进的设计思路及理念，终于研发出具有独特性能的便携式水切割系统，为水射流技术的广泛应用开辟了又一道路。
水切割技术是世上公认的最通用的也是发展得最快的技术。
相对其它切割技术而言，水切割不会产生有毒有害的气体或液体，并且也不产生有毒有害的物质或蒸汽。
水切割加工后，在被加工件表面不会产生热反应区或机械应力残留。
水切割确实是一种万能的、高产能的冷切割技术。
2、便携式水切割2.1便携式水切割优势智能高效：本公司在传统的设计思路基础上研发并制造出危险物处理系统，本系统采用电子调速装置，可根据不同目标物体的厚度调节运行速度，该设备切割速度快，效率高，安全性好。
在危险品和废旧爆炸物品的处理领域以及救援和破障工作中占有重要的优势。
小巧轻便：针对市场需求和传统水切割设备在户外应用领域的不足，本公司研发的危险物处理系统较传统的水切割设备体积缩小了若干倍，重量小于110-420公斤，仅为同类设备的1/7-1/4，由两人即可以实现设备作业场所的转移。
灵活便携：危险物处理系统针对主要针对对危险品、废旧爆炸物品的销毁以及破障工作而设计研发的水切割系统，可应用于野外、山林、楼宇等交通不便的场所。
设备整体重量轻体积小，可安全、快速的运输到指定的位置，不受工作环境限制，从而实现了对各种突发事件的及时应对和良好解决。
2.2 便携式水切割主要应用于哪些方面便携式水切割系统通过先进的设计理念和完善的设计思路，使其在应用上更具独特性。
水切割的原理和应用
水切割的原理和应用1. 水切割的原理水切割，也称为水射流切割（water jet cutting），是一种采用高速流动的水射流来切割材料的技术。
水切割的原理主要包括以下两个方面：高压水流和磨料。
1.1 高压水流水切割通常使用高压水流来实现切割过程。
高压水流通过专用设备产生，通常使用水泵将水压升高到几千至几万磅每平方英寸（psi）的压力。
这种高压水流可以通过细长的喷嘴或针尖状的装置喷出，并形成能够在短时间内对材料进行切割的高速水流。
1.2 磨料除了单纯的高压水流外，水切割常常使用磨料来增加切割的效果。
磨料通常是一种坚硬的颗粒材料，比如石英砂或者金刚砂。
在水切割过程中，磨料被注入高压水流中，形成了一个混合物。
通过喷射出的高速水流，磨料会带动切割材料表面的摩擦和冲击，从而实现切割。
2. 水切割的应用水切割技术具有广泛的应用领域，以下列举了一些常见的应用。
2.1 金属切割水切割在金属切割领域有着广泛的应用。
由于水切割不产生热影响区，可以避免对金属材料的变形和氧化，因此在一些对切割质量要求较高的金属材料上，水切割被广泛应用。
比如，在航空航天领域，水切割被用于切割飞机结构零件、涡轮发动机叶片等。
2.2 石材切割水切割在石材切割领域也被广泛应用。
石材通常具有高硬度和易碎性，传统的切割方法很难满足对切割的精度和表面质量的要求。
水切割通过高压水流和磨料的组合，可以在保证切割质量的同时，避免对石材的损伤。
2.3 玻璃切割水切割在玻璃切割领域也具有重要的应用价值。
与传统的玻璃切割方法相比，水切割可以在不产生割缘和断裂的情况下对玻璃进行精确的切割。
这对于一些需要大面积玻璃的应用，比如建筑中的玻璃幕墙，具有重要意义。
2.4 塑料切割水切割在塑料切割领域也有广泛的应用。
塑料通常具有较低的熔点，如果使用传统的加热切割方法，容易产生热损伤、变形等问题。
而水切割则可以避免这些问题，为塑料切割提供了一种更加精确和可靠的选择。
结论水切割技术作为一种高效、环保且适用于各种材料的切割方法，在现代工业中得到了广泛的应用。
水射流切割技术及其应用
水射流切割技术及其应用
水射流切割技术是一种高压水液体侵啮切削技术，它是在低压（0.001-0.07MPa）的
射流的基础上，在高压（0.1-100MPa）的高压下，使用水或者水混合物联合非常细小的金
属粉末作为加工介质，以减少金属物体加工过程中产生的余料，提高精度，节约材料使用。
水射流切割技术主要由切割头、水射流发生系统和高压泵组成，该技术可以切割各种
金属材料，如钢材、不锈钢、铝合金、锌合金和铜合金。
在实际应用中，该技术的主要优
势是切割速度快，精度高，板厚薄，无变形，它可以有效地切割多种中厚金属板材，最多
可以切割厚度为6毫米的金属板材。
水射流切割技术可以应用在切割船舶板材、飞机零部件、飞机翅膀、电梯抑制罐、汽
车玻璃附件等行业，这是一种环保技术，它能有效减少行业污染。
此外，它也会被发挥到
在工业容器制造中，比如水箱、油衣衣罐和冷冻罐等工业容器，以及卫生设备附件的制造中，例如高纯水的制造中，楼宇建设中，比如楼宇钢结构、钢筋施工和重型桥梁施工等。
总之，水射流切割技术是一种非常成熟的切削技术，它能够很好地应用在船舶板材、
飞机零部件、工业容器制造、卫生设备附件、楼宇建设等多个领域。
它不仅具有切削速度快，精度高，板厚薄，无变形等优势，而且能有效减少行业污染，是行业开发的可靠技术
支持。
超高压水射流切割及其应用课件
控制系统
调节压力、流量和切割头 的运动轨迹。
01
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高压泵
用于产生超高压水射流， 是切割设备的核心部件。
压力容器
储存高压水，并确保水质 的纯净度。
辅助工具
包括冷却系统、清洁设备 和安全防护装置。
工具种类
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喷嘴
根据切割需求选择不同孔 径和形状的喷嘴，以控制 水射流的形状和方向。
超高压水射流切割及其应 用课件
目录
• 超高压水射流切割技术简介 • 超高压水射流切割设备与工具 • 超高压水射流切割应用领域 • 超高压水射流切割技术的前景与挑战 • 超高压水射流切割技术应用案例
01
超高压水射流切割技术简介
技术原理
高速水流切割
超高压水射流切割技术利用超高压水流对材 料进行高速冲击，从而达到切割的目的。
拓展切割材料范围
加强超高压水射流切割技术对不同材料的研究和 应用，拓展可切割材料的种类和范围。
05
超高压水射流切割技术应用案例
案例一：金属板材切割
总结词
高效、精准、环保
详细描述
超高压水射流切割技术广泛应用于金属板材切割，具有高效、精准和环保的优 点。相比传统的切割方法，超高压水射流切割能够减少材料浪费，提高切割效 率，同时减少对环境的污染。
案例四：其他行业应用
总结词
适用性强、应用广泛
详细描述
超高压水射流切割技术还广泛应用于建筑、航空、汽车、玻璃等行业。该技术能够满足各种复杂形状 和材料的切割需求，具有广泛的适用性和灵活性。
感谢您的观看
THANKS
切割材料有限
超高压水射流切割技术对材料的切割效果受到材料硬度、 韧性和化学成分等因素的影响，目前仍难以实现对各种材 料的广泛适用。
高压水射流切割加工的原理
高压水射流切割加工的原理
高压水射流切割是一种利用高压水流来进行材料切割和加工的技术。
它通过将水经过高压泵进行加压，然后通过特殊设计的喷嘴形成高速的射流，用于切割和加工各种材料，如金属、混凝土和纤维等。
高压水射流切割的原理主要涉及两个方面：静水压力和射流动能。
首先，水经过高压泵被加压到非常高的压力，通常达到几千至几万磅每平方英寸（psi）。
这种高压状态下的水被称为静水，静水具有很大的切割能力。
然后，经过喷嘴喷射出来的水束因为高速而获得了巨大的动能。
射流的速度通常超过音速，这意味着它可以产生巨大的冲击力和切割力。
射流通过将水分子聚集到一起形成高密度的流束，从而增加了能量密度和切割效果。
此外，高压水射流切割还可以通过控制射流的形状和大小来实现不同的切割效果。
通过使用不同形状的喷嘴或调整喷嘴的开口大小，可以产生不同形状的射流，如圆形、椭圆形和矩形。
这种灵活性使得高压水射流切割可以适应不同材料和切割需求。
总的来说，高压水射流切割利用高压水的静压力和射流的动能来实现材料的切割和加工。
它具有切割速度快、切割面平整、无热影响区、无毒害废料等优点，广泛应用于金属加工、建筑拆除、混凝土切割和清洗等领域。
水切割的原理和应用特点
水切割的原理和应用特点1. 水切割的原理解析1.1 水切割的工作原理•水切割是一种采用高压水射流进行切割的加工技术。
它利用高压泵将水加压至极高压力，再通过喷嘴将高压水射流以极高速度喷射出来。
•喷射出的高速水流能够在瞬间将物体表面的材料剥离，从而实现切割的目的。
1.2 水切割的原理•高速喷射的水流含有巨大的动能，当水流与被切割物体接触时，动能会转化为冲击力，将物体表面的材料撞击、剥离。
•水切割利用了高压水射流的机械冲击、摩擦和水流动能的载物作用，并通过喷嘴的设计和水射流的控制，实现对物体进行精细和复杂的切割。
1.3 水切割的工作条件•水切割需要使用高压泵提供足够的水压，常见的工作压力为3000-4000 Bar。
•喷嘴的选择和设计对水切割起着至关重要的作用，喷嘴的内部孔径和形状决定了水射流的速度和方向。
2. 水切割的应用特点2.1 高精度切割•水切割采用高速水射流进行切割，能够实现非常精细的切割，切割线的精度可达到0.1mm，适用于对精度要求较高的工艺。
•水切割还可以实现三维立体切割，能够对各种曲线、异型结构的材料进行精准切割。
2.2 适用性广泛•水切割可以切割各种硬度和厚度的材料，包括金属、非金属、壁纸、石材、陶瓷等。
•水切割对材料的硬度要求较低，不会产生热变形、热影响区，适用于切割易燃易爆材料。
2.3 环保高效•水切割过程中不需要使用任何化学物质，只需要清水即可，对环境友好。
•水切割刀具的磨损少，寿命长，维护成本低，同时切割速度快，节约时间和能源。
2.4 无热影响区•水切割是一种冷加工技术，切割过程中不会产生热变形和热影响区，材料的组织结构和性能不会发生改变。
•这使得水切割对热敏材料的切割尤为适合，减少了不必要的热处理工序。
2.5 切割效率高•水切割的喷射速度达到约1000m/s，切割速度快，加工效率高。
•同时，由于喷射过程中有冷却作用，水切割能够避免材料的烧损和熔化，提高切割效率。
3. 水切割的应用领域3.1 金属加工•水切割在金属加工领域有着广泛的应用，可以对不锈钢、铝合金、铜等金属进行精细切割。