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水刀切割技术的由来
来源:   发表时间:2011/7/1 11:06:00  浏览次数:
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  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。
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