水切割是基于超高压水射流应用的冷态切割技术。与热切割(如火焰、等离子、激光等)相比,“水刀”几乎可以切割从软到硬的所有材料,尤其在厚度20mm以上的金属,碳纤维、钛合金、铝合金、蜂窝结构及复合材料的成型加工中,已经成为国际公认的最理想加工方式。水切割技术目前已被广泛应用于钢材、铜铝材、玻璃、陶瓷、硬质合金、塑料、人造纤维、布、纸、复合材料等的加工,并可直接制成结构零件或焊接件,因而水切割系统已成为航空航天、军工,轨道交通、船舶、汽车,工程机械、轻工,化工、能源,建筑工程等产业的新型制造装备。
水切割与激光切割比较
激光切割设备的投资较大,目前大多用于薄钢板、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;另外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。目前人们对大功率激光发生器的研究,就是力图解决厚钢板的切割,但设备投资、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。
水切割与等离子切割比较
等离子切割有明显的热效应,精度低,切割表面不容易再进行二次加工。水切割属于冷态切割,无热变形,切割面质量好,无须二次加工,如需要也很容易进行二次加工。
水切割与线切割比较
对金属的加工,线切割有更高的精度,但速度很慢,有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割,而且切割尺寸受到很大局限,水切割可以对任何材料打孔、切割,切割速度快,加工尺寸灵活。
水切割与其它切割方法比较
对一些金属零件可采取冲剪工艺方法,效率高、速度快,但需要特定的模具和刀具,水切割与该切割方法相比柔性好,可随时进行任意形状工件的切割加工,尤其在材料厚、硬度高等情况下,冲剪工艺将很难或无法实现,而用水切割方法则较为理想;火焰切割也是金属领域常用的切割工艺,切割的厚度范围非常大,但与水切割相比其热效应明显、切割表面质量和精度较差,另外水切割能很好地解决一些熔点高、合金、复合材料等特殊材料的切割加工。
在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业,传统的方法是用金刚石刀具进行切、锯、铣等,切割的厚度范围非常大、速度较快,但对常规厚度的板材,水切割可进行高精度的任意曲线的切割加工,成品率高,降低生产成本,且大大提高加工产品的附加值。
水切割机的选择主要考虑两大部分:高压系统和数控切割平台,不同的高压系统与不同的切割平台可以组成适用不同领域的切割设备,如果您在选择设备以前对所切割材料的品种、厚度、切割表面以及切割速度的要求进行一次大概的思考,将会对您有所帮助。
1、高压系统的选择:主要根据切割材料的品种、厚度、切割表面质量和切割速度要求而定。
·380Mpa高压系统:30KW(40HP)、37KW(50HP),压力高,切割能力强,切割表面质量好,切割速度快,尤其适用厚度在30mm以上硬质材料的切割加工(如钢,铝,铜等金属材料及石材等),以及对切割表面质量和切割速度有较高要求的场合。
·300Mpa高压系统:22KW(30HP),经济实用,运行成本低,可用于厚度在30mm以下硬质材料的切割加工(如金属材料,石材,陶瓷,玻璃等),但切割速度(能力)会明显低于380Mpa高压系统。
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2、数控工作平台的选择:主要根据切割材料尺寸的大小而定。
·龙门式:结构紧凑,安装方便,适用于材料尺寸较为固定、上下料相对方便或上下料方式较为固定的场合。
·悬臂式:运动机构与切割平台分离,互不影响,上下料的空间较大,尤其适合于材料尺寸不规则、上下料方式不固定的情况,如果您购买设备是以承接对外切割加工为主,建议用悬臂式。
·尺寸规格:数控切割平台大小尺寸的选择首先应考虑切割工件的外形尺寸(也即切割行程),然后再考虑套裁问题以及材料本身的大小规格等问题,这样会帮助您进行经济实用的选择,当然也应考虑以后的发展变化。
·电气驱动方式:有交流伺服马达和步进马达两种驱动方式,切割效果两种方式无区别,但如果切割速度〉3000mm/min,数控切割平台最好选用交流伺服马达驱动,否则步进马达驱动会是一种经济实用的选择,而且以后的维护也较方便。
3、其他选配项目:
·自动送砂系统:为了减轻劳动强度,避免由于操作人员忘记及时加砂而造成切割中断,可选用自动送砂系统,该系统可同时供给两台机器使用,所以建议有两台机器时选配。
·双切割刀头:如果切割工件不大(一般小于600mm),且批量多、品种少,也可选择双刀头或多刀头切割,使一台机器具有更高的效率,但高压系统须采用3740型即37KW(50HP)或马力更大的高压系统。
·软水处理:如果您选择3040或3740高压系统,建议选配软水处理系统以延长高压密封件的使用寿命。 |