水刀切割以其超高的精度和效率切割各种金属，改变了金属加工行业。这种先进的技术使用高压水流和磨料来切割金属，就像热刀切黄油一样。

本文将为您介绍有关水刀切割金属的所有知识。那么，让我们直接开始吧！

水刀能切割金属吗？

是的，水刀可以切割金属。A 水刀切割机 是一种可以切割各种材料的强大工业工具。它使用高压水流或水与研磨材料的混合物。

当水射流不含任何研磨材料时，它被称为纯水射流或仅水切割，适用于切割木材或橡胶等软质材料。如果水射流中添加了研磨材料，则称为加砂水射流，可以切割金属、石材或玻璃等硬质材料。

水刀切割金属的工作原理是什么？

水刀切割金属是一种非热处理工艺，使用高压水流混合磨料颗粒来切割材料。以下是其工作原理：

水和磨料

水刀切割法是一种机械锯切程序，它使用细水流与碎石榴石（或其他材料）相结合，以达到切割的目的。 研磨材料)形成尖锐的颗粒。石榴石因其硬度高，常用于切割金属板。

速度和压力

水被加压到超高压，以切割硬质材料，压力范围为 50,000 至 90,000 PSI。

然后，水通过一个直径通常在千分之五到千分之十五英寸之间的小孔喷出，形成超音速水柱。

加入研磨剂

水流通过一个腔室，与磨料颗粒混合，确保它们完全融合并沿同一方向流动。然后，这种混合物被送入聚焦管或喷嘴。

切割工艺

超音速水流和磨料从聚焦管中涌出，磨损材料。

每个磨粒只侵蚀少量材料，产生的热量极少。水流可迅速冷却产生的热量，防止出现热影响区。

笔直准确的切割

高速水流使磨粒在离开聚焦管后仍能保持直线运动。这样就能对各种材料进行精确的直线切割，而不会产生热影响区。

水刀可以切割哪些类型的金属？

金属是加工车间经常切割的一种常见材料，也是一种广泛使用的材料。水刀可以快速、准确、干净地切割这些金属。水刀可以轻松而精确地切割各种金属。水刀可以切割的金属包括

工具钢

这种金属很难用传统方法进行铣削，尤其是在硬化之后。水刀切割简化了工具钢的仿形加工。

此外，您还可以在切割前或切割后对其进行硬化处理。钢的硬度对水刀的性能影响不大。

钛合金

这种金属既稀有又昂贵，对传统加工方法提出了挑战。水刀切割为钛金属的切割提供了一种经济高效的解决方案，可实现紧密嵌套、最佳材料利用和切口再利用。

水刀在切割钛时产生的废料也很少。这意味着您可以节省一些材料，并且每次都能获得整洁无暇的加工效果！水刀切割还能保持钛的质量，因为它不会产生热量或应力。

铜和黄铜

这些金属难以切割 传统工具因为它们容易堵塞。它们也不适合激光切割，因为它们会反射光束。

水刀切割可以轻松切割铜和黄铜，不会出现任何问题，是这些金属的最佳选择。

铝

铝是比较容易使用水刀切割的金属之一，因为它相对较软。这种金属重量轻、强度高，但也容易变形。

通常，激光可切割厚度为 8 毫米的铝材，但水刀可切割厚度为 170 毫米的铝材，而且效果极佳。水刀切割还能处理铝材所需的复杂形状和复杂细节。

钢（低碳钢和不锈钢）

这种金属即使在硬化后也适用于等离子、激光和水刀切割。等离子可切割厚度达 80 毫米的钢材，激光可切割厚度达 25 毫米的钢材，水刀可切割厚度达 170 毫米的钢材。

水刀切割不会产生热量或热影响区，是热敏性产品的理想选择。

合金

水刀还能切割 金属合金 如铬镍铁合金和哈氏合金。水刀不会对这些合金造成任何燃烧、熔渣去除、热变形或分子变化。

其他切割方法可能耗时过长、对材料的应力过大或磨损切割工具。水刀是一种更经济、更高效的替代方法。

水刀切割金属的应用

在金属工业的精密切割方面，水刀切割已成为一种高效、多功能的解决方案。以下是水刀的众多应用 水刀切割 金属工业：

汽车行业

水刀切割机在汽车行业应用广泛。它们可以使用不同类型的水刀切割汽车的外部和内部零件。加砂水刀是切割金属车身面板的理想选择，而纯水水刀则可以处理地毯和绝缘材料等较软的材料。

在五轴或六轴设备的帮助下，水刀切割还可以加工出复杂的形状和形状，例如复杂的发动机零件。这种多轴切割工艺可以降低加工成本，提高汽车行业许多小型部件的生产效率。

水刀切割在汽车行业中的主要优势之一是能够在不产生热量、有害气体或蒸汽的情况下加工出光滑无毛刺的表面。此外，它还能最大限度地减少废料量，确保高质量的表面效果。

航空航天工业

水刀切割因其多功能性和精确性在航空航天工业中至关重要。无论是塑造复杂的飞船部件还是切割航空发动机的金属部件，水刀切割都能确保无与伦比的精度和质量。

水刀切割在航空航天工业中的一个重要优势是能够切割热敏材料，而不会造成热变形或损坏。这就避免了最微小的误差或结构故障以及潜在的灾难性后果。

这些行业广泛使用水刀切割机来制造 飞机复合材料 并生产喷气发动机、涡轮叶片等部件。这种方法能以惊人的精度从复合材料、钛和铝等材料中精确切割出复杂的形状。它甚至可以处理厚达 11 英寸的材料。

电子行业

水刀切割在电子工业中有许多应用，例如切割硅晶片和制作印刷电路板。此外，智能手机、笔记本电脑和电路板等电子设备金属部件的精确切割和成型现在也可以通过水刀切割实现。

水刀切割机适用于这一行业，因为它们可以实现高精度，而不会损坏易碎的电子元件。

水刀切割也是一种冷加工工艺，不会产生任何热量，这对涉及热敏元件的电子行业非常有利。

金属加工

水刀切割广泛应用于金属加工工艺。无论是切割复杂的形状还是创建精确的孔洞，水刀切割都能提供无与伦比的精度和速度。它可以切割不锈钢和铝等厚金属。

这使其成为加工各种材料的制造商的最佳选择。水刀切割的切口干净整洁，无需二次加工，既省时又省钱。

国防部门

加砂水刀切割用于制造国防领域军事装备的零部件。它可以切割用于车辆和个人装甲的凯夫拉复合材料，以及最大 250 毫米的厚钢板。

加砂水刀切割是国防领域的理想选择，因为它可以切割金属、复合材料和陶瓷等最坚硬的材料。此外，它还具有精度高、可在不改变材料分子结构或特性的情况下加工出复杂形状等优点。

医疗部门

水刀技术在医疗领域有很多优势，尤其是在制造方面 植入物和假肢.

水刀切割因其精确性和卫生性而成为医疗行业的理想选择。它可用于切割医疗和诊断设备的小块材料。

建筑与视觉艺术

水刀技术可以对石材、玻璃、金属和其他材料进行复杂而精确的切割。它可以比以前更快、更有效地切割厚度从 1 毫米到 300 毫米的材料。

这使其适用于建筑应用，如制作彩色玻璃窗和装饰金属板。

水刀切割金属的优势

水刀切割 与电火花线切割、等离子、机械加工、激光等其他技术相比，该技术具有一些独特的优势。它们是

成本效益

水刀切割的主要优点之一是运行成本低，每小时仅约 $14.00。这是考虑产品材料、人工、利润率等因素后的最终价格。

但是，如果需要使用研磨材料，则必须支付额外费用。磨料成本从每磅 $0.20 到 $0.35 不等。根据泵的功率和切割时间的长短，每小时最多可使用 $35.00。

水刀切割还能在其他方面节省成本，例如从设计到切割的快速转换、快速切割速度和快速安装时间。由于切向力较小，大部分时间都不需要夹紧材料。

无热或化学品

水和磨料是这种被称为 "冷切割 "技术的侵蚀过程中唯一使用的材料。水流可以冷却侵蚀过程中产生的热量。这就避免了等离子、激光和机械加工中经常出现的弯曲、变形和材料硬化，从而无需进一步加工。

由于它不会产生任何蒸汽或烟雾，因此对环境和操作人员也更加安全。侵蚀过程中产生的任何粉尘都会被截留在水中，随后被安全地过滤掉。

卓越的边缘质量

水刀切割的边缘质量是专业人士选择它的主要原因之一。水刀切割是用非常细的水流冲击物体。

这意味着金属切割机不会与物体发生摩擦。这将带来光滑的表面和出色的边缘质量。

多种切割形状和多轴切割

水刀切割不仅限于直线切割。您还可以在工件上制作其他切割形状。好的水刀切割机还配有附加软件，软件中已编程了许多切割形状。

水刀切割也是一种多轴切割方法。好的水刀切割机可以在 5 个不同的轴上进行切割。这使得制造复杂零件（如小型发动机零件）变得更加容易。与传统的三轴切割方法相比，五轴水刀切割的优势在于灵活性、切割速度和更少的人力。

更低的切削公差和更高的精度

切割公差是预期切割与切割工艺实际切割之间的差值。简单来说，切割公差反映了切割过程的精度（或缺乏精度）。公差越小，精度越高。

水刀切割的公差是最低的。其中一个主要原因是切割时水流很小。另一个重要原因是水刀切割不涉及材料熔化，因为它是一种冷切割方法。

多功能性/灵活性

几乎所有行业都在使用水刀切割，因为它可以以合理的成本切割几乎任何材料，而且不会改变材料的特性。水刀可以切割从 0.010 英寸丙烯酸到 10 英寸不锈钢的材料。您甚至可以堆叠薄材料，以提高效率并降低成本。

这些机器的工作台大小不一，从 0.5m x 1.5m 到 2m x 4m。但有些定制的机器可以容纳最大 4m × 18m 的巨大工作台，并支持多个机头。

水刀切割金属的技巧和注意事项

水刀是一种工业切割工具。因此，它同样需要采取安全预防措施。如果您遵循以下提示，就能确保切割过程中的安全。这些安全程序不容忽视，因为它们可以避免致命事故的发生。

防护装备

水刀切割 与其他工业操作相比，水力喷射切割需要特殊的安全设备。确保穿戴水力喷射切割安全防压装备。安全手套有多种类型。佩戴水刀技术协会生产的凯夫拉纤维加固防切割安全手套可提供适当的保护。

此外，还要佩戴适当的护耳装置，以免耳朵受伤。安全护目镜对防止眼睛受伤至关重要。检查您的安全眼镜是否获得 ISO 认证。其他保护措施包括头盔、护膝、护胫和护膝。即使采取了额外的安全措施，也绝不能靠近水刀水流。

学习如何使用运动控制器

水刀设备在最大速度下每分钟可切割 100 英寸的材料。这是一个非常快的速度，就像试图与饥饿的猎豹玩捉迷藏一样。机器工作时，双手要远离机器。

如果有些东西没有按照你想要的方式切割，停下来仔细检查一下也是可以的。干得慢一点总比受伤和根本完不成工作要好。

个人使用前请阅读安全手册

在个人使用水刀之前，请务必阅读操作员安全手册。如果您拥有水刀切割机，就必须制定自己的水刀安全规则。了解每个水切割或水刀切割工艺步骤中使用的安全符号的基本含义。

您和家人的安全取决于您是否完成了这一重要步骤。按照说明操作还可以防止设备损坏。

更多需要记住的事情

确保使用水刀切割机的环境适合您的工作。您要使用的设备上是否有适当的安全警告和说明？如果没有，请继续使用！

您是否遵守了雇主制定的所有规章制度？如果您已经有一段时间没有这样做了，那么现在回顾一下是个不错的主意。

总结

在金属加工领域，切割质量至关重要。无论您使用的是不锈钢、铝还是其他任何类型的金属，要制造出高质量的产品，实现精确、平滑的切割都是至关重要的。水刀切割技术改变了金属切割行业。

水刀切割以其精确性、灵活性和高效性改变了金属加工行业。这项技术利用水和磨料颗粒的力量，不断拓展金属加工的可能性。

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常见问题

• 水射流切割有哪些局限性？

水射流切割只能切割比所用磨料更软的材料。这意味着水射流切割不适合金属等硬质材料。对于厚度超过四英寸的材料，水射流切割也不起作用。

• 水刀能切割的最大金属厚度是多少？

水射流切割机可切割厚度达 9 英寸的不锈钢。不过，材料越厚，切割过程就越长。

不过，您可以对某些水射流系统进行改装，以便在特定应用中切割 18 英寸的钢块。但大多数水射流切割机都可用于切割 4 英寸或更小的钢材。

• 水刀切割的锥度是多少？

这种切割的锥度约为 1.1 度。角度会因材料、切割质量和材料厚度的不同而变化。