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如何用水刀切割手表! 水切割机水射流技术

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楼主
发表于 2010-2-12 15:39 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
先切割给手表看看内部结构

先来个实用的视频让大家了解下





水刀原理

水刀技术虽然看似简单,但却极其复杂。当强制穿过细小开口把水压升高到55,000PSI时,它就能够切割各种软性材料,例如食品、纸张、婴儿尿布、橡胶和泡沫等。当在水射流中夹入少量砂料,例如石榴砂,其“加砂水刀”可切割任何硬质材料,例如钢材、化合物、石头和玻璃等。也可以给UHP水流增加动力,完成各种表面清洗的应用,例如清洗船舰和汽车喷漆设备等等。


水刀优势

超高压水刀(UHP)技术以其备受赞誉的动力、速度及多功能性成为世界上发展最为迅速的机床工艺。

制造商们将超高压水刀应用到他们的生产中后,取得了更高的效率及更强的生产能力。如今,水刀能够快速且精确地切割从食品、纸张到复合材料、钢材甚至稀有金属等各种材料。
采用水刀技术您能感受到:

· 更强的切割能力
          轻松切割几乎任何材料,满足各种应用
          冷加工方式,无热效应,不会产生机械变形
          仅用一步,就能将厚度从1/16in(1mm)到8in(200mm)的材料切割成任意形状
          纯水水刀可快速切割各种软性材料,如橡胶、软木、泡棉等
          纯水水刀模式切换至加砂水刀模式只需不到两分钟
          加砂水刀可切割各种硬质材料,如金属、石材、塑料、复合材料、玻璃及石材等,且切边品质良好

· 降低材料及生产成本
          极少夹具及机加工需求
          切割精确且边缘工整,能满足紧密排版的要求。减少废品的产生同时,提高利润和生产率

· 绿色技术、互补工艺
          水刀在生产中可作为其它切割方式,如线切割、激光、铣切及等离子的互补技术
          尽管每一个车间都有其独特的切割工艺要求,但大多数都会发现水刀既提高了他们的生产能力,又增加了利润
          水刀切割无粉尘、无有毒气体及其它气体杂质,不会产生任何有毒物质
水刀历史

Norman Franz博士一直被公认为水刀之父。他是研究超高压(UHP)水刀切割工具的第一人。超高压的定义是高于30000psi。Franz博士是一名林业工程师,他想寻找一种把大树干切割成木材的新方法。1950年,Franz第一次把很重的重物放到水柱上,迫使水通过一个很小的喷嘴。他获得了短暂的高压射流(多次超过了现在使用的压力),并能够切割木头和其它材料。他后来的研究涉及更为连续的水流,但他发现获得连续高压非常困难。同时,零件的寿命也以分钟计算,而不是今天的数周或数月。

Franz博士从没制造出一种量产的木材切割器。而今天木材切割却是超高压技术最不重要的应用之一。但 Franz博士证明了高速会聚水流具有极大的切割能量-这种能量的应用远远超出了 Franz博士的梦想。

1979年,Mohamed Hashish博士在福禄研究室工作,开始研究增加水刀切割能量的方法,以便切割金属和其它硬质材料。Hashish博士被公认为加砂水刀之父,他发明了在普通水刀中添加砂料的方法。他使用石榴砂(砂纸上常用的一种材料)作为砂料。凭借这种方法,水刀(含有砂料)几乎能够切割任何材料。1980年,加砂水刀第一次被用于切割金属、玻璃和混凝土。1983年,世界上第一套商业化的加砂水刀切割系统问世,被用于切割汽车玻璃。该技术的第一批用户是航空航天工业,他们发现水刀是切割军用飞机所用的不锈钢、钛和高强度轻型合成材料以及碳纤维复合材料的理想工具(现在已用于民用飞机)。从那以后,加砂水刀被许多其它工业采纳,例如加工厂、石料、瓷砖、玻璃、喷气发动机、建筑、核工业、船厂等等。
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60000psi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。

水刀应用
一切皆有可能
因为用途广泛且易于操作,水刀切割是世界上发展最快的主要机床加工技术。制造商们意识到,实际上,水刀切割加工能力是无限的。各种规模的加工车间意识到,使用超高压水刀后带来了更高的效率和生产力。水刀成为很多加工车间的机床设备。因为加砂水刀技术是福禄在上世纪八十年代首先发明,该技术已经快速进入了持续的研究和开发。是什么使得水刀技术如此受欢迎呢?水刀需要少数的辅助操作,无需加热区域、无热变形或者其它切削方法导致的机械变形即可生产网状零件,能够加工狭窄的缺口,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。作为FlowMaster PC 控制系统的结果和直观的操作,水刀绝对易于使用。一般情况下,培训操作员几个小时后即可连续几个小时生产高品质的零件。再者,实际上水刀可以切割任何材料,并保持切口光滑平整。这些优点加在一起,成就了工业界每个零件显著的成本节约,而在传统上这是按照每小时成本定义生产。
水刀切割向各种制造商提供了许多优点。重点包括:
  无与伦比的多功能性
福禄水刀能够用于多种用途。无论何种形状、尺寸或材料,简单易用的 FlowMaster® 软件能够为您的业务提供有价值的多种用途。
  能力扩展
无论您致力于何种业务——汽车、航空、石料和瓷砖、工具和模具、制造业或者加工车间,您都可以在无需进行区域加热的情况下对厚达8英寸的金属、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。
  降低材料和生产成本
福禄水刀需要的工装器具最少,因此节省了您在车间里的宝贵时间。水刀切割的边缘精确、平整,能够紧固嵌套,节省废料,最大化使用材料节省成本。

  完善现有技术
当代潮流是把水刀增加到设备加工车间,作为其它切割技术的补充,例如:EDM、激光、铣床和等离子加工。在各车间具有切割项目自身要求的同时,多数人发现水刀对其生产率和利润的提高具有很大的帮助作用。

  技术
当强制穿过细小开口把水压升高到60,000PSI时,它能切割各种软性材料,例如食品、纸张、婴儿尿布、橡胶和泡沫。当在水射流中夹入少量砂料,例如石榴砂,”加砂水刀”可切割任何硬质材料,例如钢材、化合物、石头和玻璃。福禄是加砂水刀技术的发明者,在过去20年中,福禄出售的水刀系统是所有其它供货商总和的4倍。


[ 本帖最后由 kekokele 于 2010-2-12 16:32 编辑 ]

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沙发
 楼主| 发表于 2010-2-12 15:44 | 只看该作者
金属切割应用
现今,金属加工如今已成为水刀切割最广泛的应用之一。水刀以其无可比拟的优势,已被广泛应用于众多金属加工行业。如航空航天、轨道交通、代工、石油石化设备、医疗器械、重型机械等行业。
切割效率高、切割品质佳

加压到55,000psi的水刀可将最厚200mm的任何材料,金属材料,如钛合金,铝合金,不锈钢,铜等切割成任何形状。水刀更可进行叠层切割,将切割材料叠加在一起进行切割,可增加切割效率。

传统的加工方式,如等离子、激光、火焰等,都有其各自优点,但由于它们皆为热加工方式,切边有热效应,会产生变形,往往需要二次加工。而水刀为作为一种冷加工方式,切割无热效应、无粉尘、无有毒气体,且切割边缘光滑平整。因此在大多数情况下,切割一气呵成,无需二次加工。很多制造商将水刀作为一种互补加工工艺。
柔性高、成本低

现今工业中设备的高柔性对客户的重要性。无需更换工具,只需操作人员在软件中稍许更改设定,即可进行不同材料的切割,无论是批量切割或是小批量加工,都能胜任。

水刀切割几乎无需夹具,通常情况下,只需重物侧压即可。水刀控制软件FlowMaster,可帮助进行材料排版,优化材料的使用,降低成本、提高生产率。

            
            


[ 本帖最后由 kekokele 于 2010-2-12 15:45 编辑 ]
3
 楼主| 发表于 2010-2-12 15:46 | 只看该作者
陶瓷及大理石切割应用
在现在动态商贸环境中,超前思维是维持竞争力的关键。与传统切割工具和CNC机床相比,简单易用的水刀能够为石材和陶瓷制造商有效降低加工时间。
加砂水刀可以切割任何石材或陶瓷,无需更换工具。它自身的启动孔可以对材料进行钻孔。无需做特殊的考虑,它可以在绝大多数材料上开孔。对于特定的易碎脆性材料,福禄提供了具有专利的“真空辅助”选项。使用该选项,可以对大多数脆性玻璃、石材或陶瓷进行开孔。加砂水刀不会导致热能或表面变形。因此,材料能保持原来的外观和强度。
与锯刀和CNC相比,水刀允许在很窄宽度(开口)的工作台上加工石料。水刀增加材料的利用率,降低成本并提高利润。使用水刀,可以很容易的进行切割,并能在石料边缘制作复杂的角度。它的生产速度高、并可进行复杂的设计。无论您切割的是花岗石、大理石、板石、石灰石、工程石材或其它地板或台面石材、室内装饰或浮雕的瓷制品或瓷砖,还是艺术图案的玻璃或金属制品,加砂水刀能够以高速切割复杂的设计,不会破损,同时释放您的想象力并拓展您的业务。请看看我们的客户如何评价水刀以及对其功能的看法。
               
               
               
4
 楼主| 发表于 2010-2-12 15:58 | 只看该作者
论坛上高手如云,看看大家集思广意能否也DIY个水切割机,控制部分看参考数控,水射流喷嘴可参考shiyan老先生的线切割机,高压喷水清削部分,就是这个高压水泵谁能提供下,工作压力250M-380MPa,流量6-12L/min。



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[ 本帖最后由 kekokele 于 2010-2-12 16:07 编辑 ]
5
发表于 2010-2-12 16:08 | 只看该作者
这东东好贵的哦
6
发表于 2010-2-12 16:08 | 只看该作者
沙发吗。
7
发表于 2010-2-12 16:10 | 只看该作者
ding...............
8
发表于 2010-2-12 16:50 | 只看该作者
有些地方不明白,1)既然压力那样高,加压设备应当技术性比较高。2)喷嘴的耐受寿命估计是个瓶颈。
9
发表于 2010-2-12 16:54 | 只看该作者
应该比电火花难。
10
发表于 2010-2-12 17:30 | 只看该作者

喷嘴是红宝石或蓝宝石镶嵌在金属里的

喷嘴是红宝石或蓝宝石镶嵌在金属里的
11
发表于 2010-2-12 17:30 | 只看该作者

原理

水切割原理:超高压水切割首先需要的是超高压水,超高压水形成的关键在于高压泵。从油泵出来的低压油,推动增压器的大活塞,使其往复运动。大活塞的运动方向由换向阀自动控制。另一方面,供水系统先经过净化处理,然后由水泵打出低压水,进入增压器的低压水被小活塞增压后,压力升高。由于高压水是经过增压器不断往复压缩后产生的,而增压器的活塞又需要换向,因而从喷嘴所发出的水射流压力是脉动的。

为获得稳定的高压水射流,需使产生的高压水进入一个蓄能器,然后再流向喷嘴,从而达到稳定压力的目的。水切割就是由普通水经过一个超高压加压器,将水加压至4,000 bar (60,000psi),然后通过一个极细小的喷嘴(其直径为0.1mm至0.4mm左右),产生一道速度每秒近千米(约音速的三倍)的水箭。这道水箭就像一把切削加工的利剑,对所需要加工的工件进行切削加工。
水切割加工设备的组成包括:超高压泵、水切割切割头装置、水切割X-Y可移动平面切割台、CNC控制器及CAD/CAM软件包等。

其中的关键设备是:超高压泵使水压提高到能切割各种材料,越是高压越能穿透多种不同的材料;水切割切割头装置包含一个直径微小的宝石喷嘴,通常采用的是红或蓝宝石,这种宝石喷嘴镶嵌在金属材料中,喷嘴安装在可以进行上下微量调整的架子上,以使高压水箭能精确通过所要加工的方位,而不损坏工件其它任何地方。这也是保证水切割切割精度的一个重要因素。
本文来自: http://waterjet.jdgcs.cn/jichu/12.html
12
发表于 2010-2-12 18:04 | 只看该作者
:em26:
13
发表于 2010-2-12 18:26 | 只看该作者
记得坛子里以前有人出过个水切割用超高压水泵,后来因为这个东西危险系数太大,想玩的人放弃了,这个东西个人D的话危险系数实在太大,因为是超高压工作,个人安装的话,稍有哪里不对头喷嘴一歪,那可就真是断手断脚的事情了,要是喷脑袋上....那估计法医都得纳闷到底是啥高科技呢.......水如果净化不良,把眼堵了....那炸泵的可能性很高的:em21: ,反正在家里我可不敢玩这个
14
发表于 2010-2-12 18:30 | 只看该作者
为什么总是要切婴儿尿布:em17:
15
发表于 2010-2-12 18:36 | 只看该作者
另外高压水能切高硬度材料主要还得在水里添加混合磨料,比如说刚玉粉等等的,就是导嘴没有更好的材料了,要不混合金刚石粉的话,可以切钻石

[ 本帖最后由 up2x 于 2010-2-12 18:38 编辑 ]
16
发表于 2010-2-12 18:48 | 只看该作者
围观一下:em15:
17
发表于 2010-2-12 19:21 | 只看该作者
高科技!
18
发表于 2010-2-12 19:43 | 只看该作者

顶 !

早听说了 很好的东西 但很贵
19
发表于 2010-2-12 20:50 | 只看该作者
为什么我见到的水切割设备,切割出来的板材边是圆角的,是水压低的缘故?
20
发表于 2010-2-12 21:18 | 只看该作者
:em26:
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