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水刀如何運作

水刀技術是一種冷製切割程序,此種方法是利用超音速水流、水流與加砂以沖刷原料。因為這個方法,水刀可以切割的物品沒有限制。電子書下載

基本原則

水刀的概念相當簡單,此處說明水刀的運作方式:

 

1. 產生壓力

超高壓幫浦會產生帶有額定壓力為94,000 psi(6480 bar)的水流。

若按比例觀點考量,消防水管內含390到psi (20至84 bar)。

2. 將壓力轉換成速度

壓力透過細小的寶石噴嘴轉換成快速,細如髮絲、可以切割柔軟物質的水流。

3. 採用石榴砂

若想增加為1000倍的切割力量,超音速水刀水流中會加入的石榴石砂。

水與石榴石以接近四倍音速的速度離開水刀切割,能夠切割厚度超過一英尺的鐵塊。

純水刀與加砂水刀切割

有兩種水刀類型: 純水刀與加砂水刀。結合在一起,這兩種技術實際上可以切割幾乎所有材質、不論形狀及厚度。

 

純水刀

純水刀可切割柔軟的材質,像是墊片、泡沫塑料、塑膠、紙張、拋棄式尿片、絕緣材質、水泥板、汽車內飾、地毯、食品。

加砂水刀

加砂水刀與純水刀類似,差別在於純水刀建立後,石榴砂會透過混砂管在類似真空狀態被拉入水刀射流中,與水混和然後形成可以切割金屬、陶瓷、石材、玻璃與複合材質此類堅硬材質的加砂水刀。

水刀的零件

水刀不只是加壓後的水射流與砂子。整體水刀切割系統由下列零件組成:

 

超高壓系統

包含幫浦、水刀切割刀頭與高壓管路

切割設備

包含X、Y、Z軸、水刀切割腕軸,材料切割/支撐台面,以及水箱。

控制系統

包含程控軟體、作業介面、傳動馬達以及定位與速度反饋系統

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