激光切割和水刀切割技术
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主要内容
一 激光切割技术 二 水刀切割技术
1
一 激光切割技术 1.激光切割技术的原理
激光切割是利用高功率密度（可达到107～ 1011W/cm2）的激光束扫描过材料表面，在极 短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度， 使材料熔化或汽化，再用高压气体将熔化或 汽化物质从切缝中吹走，达到切割材料的目 的。
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二 水刀切割技术
（5）无需更换刀具。你不需要更换切割机装置，一 个喷嘴就可以加工不同类型的材料和形状，节约成本 和时间。 （6）无切割方向的限制。可完成各种不同的切割形 状。 （7）所产生横向及纵向的作用力极小。可降低设定 时间及使用夹具的成本。 （8）切口细。可减少大量废弃材料的产生，节省直 接制造成本。
～ 0.3mm）； （3）切口没有机械应力，无剪切毛刺； （4）加工精度高，重复性好，不损伤材料表面； （5）数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面
很大的整板切割，无需开模具，经济省时。
6
一 激光切割技术 4.激光切割技术的应用领域
激光可切割的材料很多，包括有机玻璃、木板、塑 料等非金属板材，以及不锈钢、碳钢、合金钢、铝 板等多种金属材料。脉冲激光适用于金属材料，连 续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的 重要应用领域。
制。
（4）过滤设备。滤除液体中的尘埃、微粒、矿物质
沉淀物等。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
16
二 水刀切割技术
17
二 水刀切割技术
3.水刀切割应用范围
从金属材料到非金属材料，从天然材料到人工材料， 从食品到生活用品，基本上都能切割，有“万能切割 机”之誉。主要应用领域有： （1）陶瓷、石材等建筑材料加工； （2）玻璃制品加工，如家电产品中玻璃部件切割、 建筑装潢、工艺玻璃； （3）机械行业的金属板材切割下料； （4）广告行业的标牌、艺术图案切割；
13
二 水刀切割技术
原理图
14
二 水刀切割技术
水刀切割机
15
二 水刀切割技术
2.水刀切割加工的基本设备
（1）液压系统。液压系统主要包括增压器、控制器、
泵、阀、过滤器及密封装置。
（2）切割系统。喷嘴是切割系统最重要的部分，喷
嘴质量的好坏直接影响水射流的品质和效率。
（3）控制系统。可采用计算机控制系统进行自动控
11
一 激光切割技术
（3）向多功能的激光加工中心发展，将激光切割、 激光焊接以及热处理等各道工序后的质量反馈集成在 一起，充分发挥激光加工的整体优势。 （4）三维高精度大型数控激光切割机及其切割工艺 技术，为了满足汽车和航空等工业的立体工件切割的 需要，三维激光切割机正向高效率、高精度、多功能 和高适应性方向发展，激光切割机器人的应用范围将 会越来越大。激光切割正向着激光切割单元FMC、无 人化和自动化方向发展。
18
二 水刀切割技术
19
二 水刀切割技术 4.水刀切割的优点
（1）可切割范围广。可以切割绝大部分材料，如： 金属，大理石，玻璃等。 （2）切割质量好。切口平滑，不会产生粗糙的、有 毛刺的边缘。 （3）无热加工。这种效果对被热影响的材料是非常 理想的。如：钛。 （4）环保性。这种机器采用水和沙切割，这种沙在 加工过程中不会产生毒气，可直接排出，较环保。
21
二 水刀切割技术 5.水刀切割的缺点
（1）一次性初期投入成本高 （2）不能用于切割与水接触就不能使用的工件 （3）材料的耐磨性要求高 （4）超高压的密封问题 （5）超高压的安全问题
22
二 水刀切割技术
6.激光切割与水刀切割的对比
（1）激光切割设备的投资较大，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；
7
一 激光切割技术 5.激光切割的产品分类
（1）从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件， 特别是轮廓形状复杂，批量不大。
8
一 激光切割技术
（2）装饰、广告、服务行业用的不锈钢或非金属材 料的图案、标记、字体等。
9
一 激光切割技术
（3）要求均匀切缝的特殊零件。典型零件是包装印 刷行业用的模切版。
2
一 激光切割技术
原理图
3
一 激光切割技术 激光切割设备
4
一 激光切割技术 2.激光的特点
（1）激光的高亮度； （2）激光的高方向性； （3）激光的高单色性； （4）激光的高相干性。
5
一 激光切割技术
3.激光切割技术的优点
（1）速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工； （2）切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm
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25
12
二 水刀切割技术
1.水刀切割技术的原理
高压水射流是利用水或水中加添加剂的液体，经水泵 增压器增压，其压力可达70 ～400Mpa，再经储液蓄 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的高速液体束流，喷射到工件表面， 从而达到去除材料的加个目的。 高压水射流可分为纯水射流、磨料射流和特殊射流 （电液压脉冲射流、自激荡振脉冲射流等）。
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一 激光切割技术 6.激光切割技术的发展趋势
（1）激光切割将向高度自动化和智能化方向发展。 将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割，研制 出高度自动化的多功能激光加工系统。 （2）随着Internet和WEB技术的发展，建立基于WEB 的网络数据库，采用模糊推理机制和人工神经网络来 自动确定激光切割工艺参数，并且能够远程异地访问 和控制激光切割过程成了不可避免的趋势。
（2）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。
（3）激光切割设备投资、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。
23
小结
本章主要介绍了激光切割技术的原理、特点、 应用领域及其产品分类，并简要叙述了激光切割 的发展趋势；然后介绍了水刀切割技术的原理、 应用范围、水刀切割设备的组成及其优缺点，并 和激光切割技术进行了对比。共同合作完成此PPT 的同学有********。
一 激光切割技术 二 水刀切割技术
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一 激光切割技术 1.激光切割技术的原理
激光切割是利用高功率密度（可达到107～ 1011W/cm2）的激光束扫描过材料表面，在极 短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度， 使材料熔化或汽化，再用高压气体将熔化或 汽化物质从切缝中吹走，达到切割材料的目 的。
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二 水刀切割技术
（5）无需更换刀具。你不需要更换切割机装置，一 个喷嘴就可以加工不同类型的材料和形状，节约成本 和时间。 （6）无切割方向的限制。可完成各种不同的切割形 状。 （7）所产生横向及纵向的作用力极小。可降低设定 时间及使用夹具的成本。 （8）切口细。可减少大量废弃材料的产生，节省直 接制造成本。
～ 0.3mm）； （3）切口没有机械应力，无剪切毛刺； （4）加工精度高，重复性好，不损伤材料表面； （5）数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面
很大的整板切割，无需开模具，经济省时。
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一 激光切割技术 4.激光切割技术的应用领域
激光可切割的材料很多，包括有机玻璃、木板、塑 料等非金属板材，以及不锈钢、碳钢、合金钢、铝 板等多种金属材料。脉冲激光适用于金属材料，连 续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的 重要应用领域。
制。
（4）过滤设备。滤除液体中的尘埃、微粒、矿物质
沉淀物等。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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二 水刀切割技术
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二 水刀切割技术
3.水刀切割应用范围
从金属材料到非金属材料，从天然材料到人工材料， 从食品到生活用品，基本上都能切割，有“万能切割 机”之誉。主要应用领域有： （1）陶瓷、石材等建筑材料加工； （2）玻璃制品加工，如家电产品中玻璃部件切割、 建筑装潢、工艺玻璃； （3）机械行业的金属板材切割下料； （4）广告行业的标牌、艺术图案切割；
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二 水刀切割技术
原理图
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二 水刀切割技术
水刀切割机
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二 水刀切割技术
2.水刀切割加工的基本设备
（1）液压系统。液压系统主要包括增压器、控制器、
泵、阀、过滤器及密封装置。
（2）切割系统。喷嘴是切割系统最重要的部分，喷
嘴质量的好坏直接影响水射流的品质和效率。
（3）控制系统。可采用计算机控制系统进行自动控
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一 激光切割技术
（3）向多功能的激光加工中心发展，将激光切割、 激光焊接以及热处理等各道工序后的质量反馈集成在 一起，充分发挥激光加工的整体优势。 （4）三维高精度大型数控激光切割机及其切割工艺 技术，为了满足汽车和航空等工业的立体工件切割的 需要，三维激光切割机正向高效率、高精度、多功能 和高适应性方向发展，激光切割机器人的应用范围将 会越来越大。激光切割正向着激光切割单元FMC、无 人化和自动化方向发展。
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二 水刀切割技术
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二 水刀切割技术 4.水刀切割的优点
（1）可切割范围广。可以切割绝大部分材料，如： 金属，大理石，玻璃等。 （2）切割质量好。切口平滑，不会产生粗糙的、有 毛刺的边缘。 （3）无热加工。这种效果对被热影响的材料是非常 理想的。如：钛。 （4）环保性。这种机器采用水和沙切割，这种沙在 加工过程中不会产生毒气，可直接排出，较环保。
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二 水刀切割技术 5.水刀切割的缺点
（1）一次性初期投入成本高 （2）不能用于切割与水接触就不能使用的工件 （3）材料的耐磨性要求高 （4）超高压的密封问题 （5）超高压的安全问题
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二 水刀切割技术
6.激光切割与水刀切割的对比
（1）激光切割设备的投资较大，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；
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一 激光切割技术 5.激光切割的产品分类
（1）从技术经济角度不宜制造模具的金属钣金件， 特别是轮廓形状复杂，批量不大。
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一 激光切割技术
（2）装饰、广告、服务行业用的不锈钢或非金属材 料的图案、标记、字体等。
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一 激光切割技术
（3）要求均匀切缝的特殊零件。典型零件是包装印 刷行业用的模切版。
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一 激光切割技术
原理图
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一 激光切割技术 激光切割设备
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一 激光切割技术 2.激光的特点
（1）激光的高亮度； （2）激光的高方向性； （3）激光的高单色性； （4）激光的高相干性。
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一 激光切割技术
3.激光切割技术的优点
（1）速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工； （2）切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm
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二 水刀切割技术
1.水刀切割技术的原理
高压水射流是利用水或水中加添加剂的液体，经水泵 增压器增压，其压力可达70 ～400Mpa，再经储液蓄 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的高速液体束流，喷射到工件表面， 从而达到去除材料的加个目的。 高压水射流可分为纯水射流、磨料射流和特殊射流 （电液压脉冲射流、自激荡振脉冲射流等）。
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一 激光切割技术 6.激光切割技术的发展趋势
（1）激光切割将向高度自动化和智能化方向发展。 将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割，研制 出高度自动化的多功能激光加工系统。 （2）随着Internet和WEB技术的发展，建立基于WEB 的网络数据库，采用模糊推理机制和人工神经网络来 自动确定激光切割工艺参数，并且能够远程异地访问 和控制激光切割过程成了不可避免的趋势。
（2）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。
（3）激光切割设备投资、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。
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小结
本章主要介绍了激光切割技术的原理、特点、 应用领域及其产品分类，并简要叙述了激光切割 的发展趋势；然后介绍了水刀切割技术的原理、 应用范围、水刀切割设备的组成及其优缺点，并 和激光切割技术进行了对比。共同合作完成此PPT 的同学有********。