低压磨料水射流切割技术

水刀坊

    水射流切割机，通常简称为水切割机，也称“水刀”。按磨料水射流的压强大小分为低压磨料水射流（50～100MPa）切割机和高压磨料水射流（100～400MPa）切割机。生产经验表明，磨料水射流技术的切割原理就是利用几十至几百兆帕的磨料水（高压水中掺入磨料，如碳化硅、石英砂、金刚砂和石榴石等），通过特殊设计的、孔径极小（0.1～0.5mm）的喷嘴，以每秒几百米的高速喷出磨料水射流的冲击作用、剪切破断作用（即削割作用）和气蚀作用来分割工件。
　　目前，湖南省湘潭市高新陶瓷机械厂研制设计了低压磨料水射流切割机系统。利用低压磨料水射流切割机技术制作艺术拼花时，首先把整个拼花图形中的线条按1:1的比例作图，或通过扫描把所需切割的拼花图案扫入电脑后直接转换成拼花图案。拼花图案形成后，再使用绘图软件，把同类材质及色彩的图案集中在一起，并按材料最省原则排列图形，然后利用切割程序切割，把切割好的图形拼成原来的图案，得到艺术拼花制品。由此可见，低压磨料水射流切割技术在艺术拼花的切割过程中显示出得天独厚的优势，具体表现在：

　　一、简化工艺，高效率切割 利用低压磨料水射流切割技术制作艺术拼花制品时，通过数控进给系统的自动控制功能，将拼花图案的任一点设置为起割点，因此切割拼花制品时，在编程上具有很大的灵活性，可根据拼花图案的大小、复杂程度及成品抛光砖或破损抛光砖的形状大小等设置最短的切割路线，提高切割效率。同时利用低压磨料水射流技术切割每一条曲线，切割时开启磨料水，结束时关闭磨料水，然后立即移置下一个切割点。特别适用于加工线条较多且线条之间又不连续的图案，无需预先打孔，简化加工工艺，提高切割效率。
　　二、切割质量高 通过数控进给系统的自动控制功能精确地带动割枪运动，从而获得形状尺寸误差较小、拼缝仅零点几毫米的艺术拼花制品，且切割面平整光洁、无毛刺、无挂渣、无崩边及无塌角等缺陷。
　　三、材料利用率高 瓷质抛光砖属于脆性材料，用传统方法切割时，易破碎而浪费。利用低压磨料水射流切割技术制作艺术拼花制品时，通过电脑将切割图形按材料最省原则排列，然后编程切割。切割时割枪与工件不接触，不会损坏瓷质抛光砖，且割缝仅0.1～0.5mm，能最大限度地提高材料的利用率，降低生产成本。
　　四、通用性强，无需夹具 通过选用适宜的切割速度、工作压强或磨料件通过选用适宜的切割参数，如切割速度、工作压强（或磨料水射流的射流量）及掺砂量等可以切割不同材质、不同厚度的工件，无需更换喷嘴，通用性强。
　　五、无环境污染 低压磨料水射流切割技术属于湿态高能量冷切割，切割时工件不会发热变形，更不会产生有毒气体及粉尘等污染。切割时所喷出的水和磨料经集水箱回收后经过滤、脱泡等净化处理后可循环使用。同样磨料经凉干及过筛处理后也能重复使用多次，不会污染环境。
　　总之，低压磨料水射流切割技术具有结构简单、设计制造方便、操作简便、切割效率高、产品形状尺寸误差小、割缝窄、切割面平整光洁、无毛刺、无挂渣、无崩边、无塌角，并对复杂图形实现智能化切割及无粉尘污染等优点。虽一次性投资高，但它既能将成品抛光砖切割成高附加值的艺术拼花制品，又可将抛光砖生产过程中约５％左右的破损抛光砖切割成各具风格特色的艺术拼花制品，从而极大限度地降低生产成本，提高经济效益。所以说低压磨料水射流切割技术的推广应用，必将促进我国墙地砖工业及机械制造业的蓬勃发展。

王雷华

顶