純水切割和磨料切割工藝

水刀切割工藝包含：純水射流切割和磨料射流切割。純水射流切割設(shè)備構(gòu)造簡潔，運(yùn)行穩(wěn)定，且切縫狹窄；混合磨料射流通過加入磨料，顯著降低同等切割目的所需的壓力。

純水射流切割作為水切割的初始形式，尤其擅長處理紙板、橡膠、塑糊等非金屬材料。在200MPa的壓力下，這些材料能夠被精準(zhǔn)切割。盡管影響水切割的因素繁多，但壓力始終是核心要素。要實(shí)現(xiàn)高效的水切割，必須實(shí)現(xiàn)排出壓力與噴嘴直徑的最佳匹配。

在噴嘴與材料不變的前提下，當(dāng)排出壓力提升至40~85MPa時(shí)，材料上的切槽深度可達(dá)0.1~0.2mm，此壓力被視為最小臨界壓力。噴嘴直徑的減小會(huì)導(dǎo)致臨界壓力的降低，因?yàn)閲娮熘睆降目s小減少了承受破壞性載荷的材料表面面積，相對切割壓力則隨之增大。由于射流切割在最小臨界壓力下效 果甚微且質(zhì)量不佳，因此必須提高排出壓力以增強(qiáng)射流穿透深度。當(dāng)壓力達(dá)到100～150MPa時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對厚度不超過2mm的PVC板、紙板和玻璃纖維板的穿透切割，切割質(zhì)量上乘，切縫光滑。然而，使用dn=0.4mm噴嘴切割12mm厚材料時(shí)，即便在近150MPa的排出壓力下，其切割質(zhì)量也遠(yuǎn)不如使用dn=0.1mm噴嘴的結(jié)果，切邊顯得不夠光滑。

水刀在工業(yè)切割領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出。以純水射流為例，雖然通過提高射流排出壓力也能切割金屬板材，但這樣的成本效益并不理想。相比之下，加入磨料可以在較低壓力下實(shí)現(xiàn)高效的切割。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，無論采用何種形式的水切割，其射流排出壓力大多控制在200～300MPa，因?yàn)檫@一壓力范圍能夠在技術(shù)、成本、可靠性與切割效果之間達(dá)到最佳平衡。