水刀的原理及应用

　　水的力量，大自然中。具体表示为水的侵蚀，所谓滴水穿石，几千万年来就有了水对地球表面的冲刷和侵蚀屡见不鲜。对水束的有效利用，一百多年前在采石业已经开始了。

　　二十世纪三十年代，美国和苏联工程师就已经在矿山用高速射流技术开采岩石、石料和煤炭。高压水切割，尔后不时发展。把水束当作工具用作制造工艺，最先在飞机制造和航天工业。

　　超高压水射流技术从发展史上看，先由苏联人提出而在美国人手上得以相对完善的一门射流技术。超高压水射流切割的第一个专利是由美国ingersoll-rand公司Mccartwey制造公司的员工申报。自1971年以来，该公司采用这种技术研制的设备胜利地切割了多种材料。

　　为了制造足够的能量进行切割，需要把水加压至300Mpa以上，然后使水穿过0.2mm0.26mm直径的能量转换器[宝石喷嘴]水束达到大约800-900m/s速度，也就是说音速的两倍半。也就是说，切割能量的发生是高压水通过能量转换器后，压力能转换为动能。这种纯高压水束的能量足够把一些软质材料，如塑料、木材、橡胶、泡沫制品切断。这就是所谓"纯水切割"。

　　为了切割硬质或复合材料，需要在水束里加进细砂（即所谓磨料，选用的6080目的石榴石砂）用"带磨料切割"几乎可以切割所有100mm以下的资料（压力要很高，且断面质量差）。

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