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水射流切割的原理與特點
[瀏覽次數:287 次] [更新時間:2019-6-17]
鄭州中天建筑節能有限公司
水射流切割的原理與特點
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1、水射流(wj、awj)加工技術起源 
作為一項獨立而完整的加工技術,高壓水射流(wj)、磨料水射流(awj)的產生卻是最近三十年的事,利用高壓水為人們的生產服務始于十九世紀七十年代左右,用來開采金礦,剝落樹皮,直到二戰期間,飛機運行中“雨蝕”使雷達艙破壞這一現象啟發了人們思維。直到本世紀五十年代,高壓水射流切割的可能性才源于蘇聯,但第一項切割技術專利卻在美國產生,即1968年由美國密蘇里大學林學教授諾曼?弗蘭茲博士獲得。在最近十多年里,水射流切割技術和設備有了長足進步,其應用遍及工業生產和人們生活各個方面。許多公司和工廠競相研究開發,新思維、新理論、新技術不斷涌現,形成了一種你追我趕的勢頭。目前已有多套水射流切割設備在幾十個行業應用,尤其是在航空航天、艦船、軍工、核能等高、尖、難技術上更顯優勢。已可切割500余種材料,其設備年增長率超過20%。

調速切割臺采用電子調速裝置,主要針對各類小型炮彈、自制水管炸彈等危險物實施切割銷毀作業 
小型炮彈被安全切開,黑色物質為填充炸藥

炮彈切割



2.高壓水射流加工系統構成與增壓原理


高壓水射流基本原理歸之為:運用液體增壓原理,通過特定的裝置(增壓口或高壓泵),將動力源(電動機)的機械能轉換成壓力能,具有巨大壓力能的水在通過小孔噴嘴(又一換能裝置),再將壓力能轉變成動能,從而形成高速射流(wj)。因而又常叫高速水射流。 
高壓水射流系統,主要由增壓系統、供水系統、增壓恒壓系統、噴嘴管路系統、數控工作臺系統、集水系統及水循環處理系統等構成。油壓系統低壓油(10~30mpa)推動大活塞往復來回移動,其方向由換向閥自動控制。供水系統先對水進行凈化處理,并加入防銹添加劑等,然后由供水泵打出低壓水從單向閥進入高壓缸。增壓恒壓系統包括增壓器和蓄能器兩部分,增壓器獲得高壓,即利用大活塞與小活塞面積之差來實現,理論上:a大?p油=a小?p水, p出水=a大/a小?p油, 增壓比即大活塞與小活塞面積之比,通常為10:1~25:1,由此,增壓器輸出高壓水壓力可達10mpa~40mpa。由于水在40mpa時其壓縮率達12%,因而活塞桿在走過其整個行程八分之一后才會有高壓水輸出。活塞到達行程終端時,換向閥自動使油路改變方向,推動大活塞反向行進,此時高壓水在另端輸出。如果將此高壓水直接送到噴嘴,那么噴嘴出來的射流壓力將會是脈動的,而且這對管路系統產生周期性振蕩,為獲得穩定的高壓水射流,常在增壓器和噴嘴回路之間設置一蓄能(恒壓)器,消除水壓脈動,達到恒壓之目的,常能控制脈動量在5%之內。



3、切除與切斷機理 

高速射流本身具有較高的剛性,在與靶物碰撞時,產生極高的沖擊動壓(p=ρvc)和渦流的形成,從微觀上看相對于射流平均速度存在著超高速區和低速區(有時可能為負值),因而高壓水射流表面上雖為圓柱模型,而內部實際上存在剛性高和剛性低的部分,剛性高的部分產生的沖擊動壓使傳播時間也減少,增大了沖擊強度,宏觀上看起快速楔劈作用,而低剛度部分相對于高剛度部分形成了柔性空間,起吸屑、排屑作用,這兩者的結合正好象使得其切割材料時猶如一把軸向“鋸刀”加工。

高速水射流破壞材料的過程是一個動態斷裂過程,對脆性材料(如巖石)等主要是以裂紋破壞及擴散為主;而對塑性材料符合最大的拉應力瞬時斷裂準則,即一旦材料中某點的法向拉應力達到或超過某一臨界值σy時,該點即發生斷裂。根據彈塑性力學,動態斷裂強度與靜態斷裂強度相比要高出一個數量級左右,主要是因為動態應力作用時間短,材料中裂紋來不及發展,因而這個動態斷裂不僅與應力有關,還與拉伸應力的作用時間相關。 
4.高壓水射流(wj、awj)切割應用范圍 
高壓水射流切割是利用具有很高動能的高速射流進行的(有時又稱為高速水射流加工)與激光、離子束、電子束一樣是屬于高能束加工范疇。高壓水射流切割作為一項高新特技術在某種意義上講是切割領域的一次革命,有著十分廣闊的應用前景,隨著技術的成熟及某些局限的克服,對其它切割工藝是一種完美補充。目前其用途和優勢主要體現在難加工材料方面:如陶瓷、硬質合金、高速鋼、模具鋼、淬火鋼、白口鑄鐵、鎢鉬鈷合金、耐熱合金、鈦合金、耐蝕合金、復合材料(frm、frp等)、鍛燒陶瓷、高速鋼(hrc30以下)、不銹鋼、高錳鋼、模具鋼和馬氏體鋼(hrc<30)、高硅鑄鐵、可鍛鑄鐵等一般工程材料,高壓水射流除切割外,稍降低壓力或增大靶距和流量還可以用于清洗、破碎、表面毛化和強化處理。在美國,幾乎所有的汽車和飛機制造廠都有應用。目前已在以下行業獲得成功應用:汽車制造與修理、航空航天、機械加工、國防、軍工、兵器、電子電力、石油、采礦、輕工、建筑建材、核工業、化工、船舶、食品、醫療、林業、農業、市政工程等方面。 
5.高壓水射流(wj、awj)切割與激光切割的區別
激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面,在極短時間內將材料加熱到幾千至上萬攝氏度,使材料熔化或氣化,再用高壓氣體將熔化或氣化物質從切縫中吹走,達到切割材料的目的 。而水射流切割實際應用中水中還要加入些微粉磨料,由于是在低溫下完成切割的,特別適合加工易分層、高溫易分解的復合材料,如玻璃鋼、碳纖維復合材料等。
高壓水射流法去毛刺
數控高壓水射流去毛刺機的優點
利用高壓水射流去毛刺,高效節能、潔凈環保、無化學污染,而且不需要進行二次清洗。高壓水射流去毛刺機可以清除各種機械零件加工毛刺,鋅合金,鋁合金,銅合金及鑄鐵件外殼的飛邊毛刺,不銹鋼鑄造件和燒結金屬粉末件。例如ABS閥體、硬質合金鉆頭、齒輪、鏈輪、氣動液壓閥體閥塊、泵體、發動機組件、傳動裝置和航空航天領域。高壓水射流去毛刺是最好的選擇,系統特點如下:
◆高效節能,無環境污染的清除毛刺和加工切屑。
◆工件無二次污染。不需二次清洗。
◆沒有苛刻的化學品污染生產過程無環境污染,完全符合RoHS規程
◆壓力高, 壓力 20-100 Mpa 泵系統。
◆工作是噪音低于80分貝。
◆全面的清除毛刺和廢水過濾、水利用率高,循環系統提高生產率和加快投資回報。
◆模塊化設計使客戶能夠輕松地集成系統和容納各種尺寸范圍的零件。
◆可適應24小時連續生產,整套系統只需要少量的維護和檢查。

◆適用于各種尺寸零部件去毛刺。

鄭州中天建筑節能有限公司 
公司簡介 
本公司主要生產供應:
1設備類:泡沫板設備,干混砂漿設備,鋼絲網架泡沫板設備,裝配式建筑設備,保溫與結構一體化設備,EPS保溫泡沫模塊設備,輕質隔墻板設備,廢泡沫造粒設備,廢秸稈再利用做建材設備,防火聚苯板滲透設備,保溫材料設備,巖棉板設備,泡沫線條切割機,抹灰機,塑料系列設備,節能減排環保設備,便攜式水切割設備等。
2產品類:保溫材料系列,保溫與結構一體化板材,裝配式建筑產品系列,智慧消防物聯網,防火門,防火窗,防火玻璃,超薄防彈玻璃,防臺風玻璃窗,輕質隔墻板,裝配式裝修板,除霾新風系統,消防強排風管道,排水板等建筑類產品。
3服務類:危爆產品的冷切割拆除,保溫材料生產技術,裝配式建筑技術服務,承接設備類,建筑類,化工類,工業類疑難雜癥。
4施工類:外墻保溫施工,涂料施工,防火門通風管道施工,輕質隔墻施工,裝配式裝修拎包入住施工,不銹鋼鐵藝施工,裝配式建筑施工。
鄭州中天建筑節能有限公司是一家集生產銷售、技術推廣、工程施工、產品研發為一體的綜合性節能減排服務企業, 致力于新型墻體材料和新型水刀的研發與推廣。自2007年成立以來把建筑節能產品及砂漿系列設備和水切割設備作為主營業務,主產A級防火保溫板設備,A級防火改性聚苯板滲透設備,泡沫聚苯板設備,擠塑板設備,裝配式建筑設備,鋼結構裝配式房屋設備,碳質木質素氣凝膠保溫板設備,石墨聚苯板設備,鋼絲網片織網機,鋼絲網架織網焊接插絲機,保溫板雙面抹灰機,EPS保溫空腔模塊設備,免拆外膜板保溫結構一體化生產線,砌筑砂漿生產線,灌漿料生產線;自流平砂漿設備,建筑保溫與結構一體化設備,阻燃B1B2級泡沫板生產線、防火A級干混砂漿生產線、防火A級復合砂漿保溫板生產線,泡沫保溫裝飾一體化系列配套設備,建筑垃圾處理設備,工地高壓噴水防塵設備,家庭防霧霾治理系統,中小學幼兒園學校教室防霧霾治理系統,市政防霧霾霧炮,防火A級鋼絲網架聚苯板免外模板結構一體化設備, EPS線條切割機,便攜式水刀,滅火器,小型輕巧式水切割機,高壓水清洗機,干混砂漿電腦包裝機、廢泡沫聚苯顆粒造粒機、防火B1B2級鋼絲網架聚苯板點焊機、折彎機、鋼絲網織網機、水洗砂機、三回程烘干砂機、泡沫切縫機、砂漿裝車機、斷絲機、電動吊籃等建筑節能材料生產專用設備和水射流設備。
砂漿的原料系列:可再分散乳膠粉(粘結砂漿、抹面砂漿、膩子粉),羥丙基甲基纖維素(10萬單位、15萬單位、20萬單位)木質纖維,聚丙烯抗裂纖維(PP纖維),聚乙烯醇粉末。
保溫材料系列產品:保溫與結構一體化板,免拆復合保溫一體板, Zt-c聚合物粘結砂漿、Zt-d聚合物抗裂抹面砂漿、Zt-e填縫劑、Zt-f瓷磚粘結劑(均為單組份干粉狀兌水既用)、Zt-h柔性耐水膩子、耐堿網格布、保溫錨釘、巖棉板,復合巖棉板,STP超薄絕熱保溫板,室內輕質隔墻板,鋼絲網片、聚苯板、擠塑板、泰柏板、鋼絲網架聚苯板、建筑玻璃隔熱貼膜、泡沫保溫裝飾一體化板材等系列配套外墻保溫材料。
樓宇消防系列產品:智慧消防物聯網軟硬件系統,防火門,防火窗,斷橋鋁合金防火玻璃窗,發電玻璃窗戶,抗颶風防臺風保溫窗,防火卷簾,防火液,中空防火隔熱玻璃窗,防火玻璃,防火封堵,擋煙垂壁。
智能制造服務類產品:前混合水刀,廢舊汽車切割,公路路標清洗,油罐清洗切割,天然氣管道切割及其他冷切割。
鄭州中天建筑節能公司的A2級改性防火保溫板,已通過國家防火檢驗中心檢測(都江堰檢測)合格,國家檢驗報告號:201411000,我公司的改性防火保溫板設備已于2014年獲得3項國家專利,公司開發的智能中央空氣處理防霾系統、智能防霾新風系統、防霾新風凈化機、防霾空氣凈化機、防霾新風冷氣機組、防霾壁掛爐中央采暖系統、防霾新型電動風口等幾大系列產品,已獲得國家專利,被廣泛應用于住宅公寓、學校,別墅、商務寫字樓、政府辦公樓、幼兒園、銀行、證劵、醫院、酒店、工廠、車站等場所。
鄭州中天建筑節能公司在2014年12月被河南省科技廳認定為河南省科技型中小企業,證書編號:2014S0100627。在2015年度被鄭州市金水區政府列為孵化器在孵企業,2016年度被鄭州市科技局認定鄭州市科技雛鷹企業,鄭州市科技型中小企業。2018年度列為科技部“國家科技型中小企業入庫企業”,編號201841010500004012,2018年度國家知識產權貫標認證企業,證書號碼:165IP182039R0S,公司成立11年來先后投入數萬元科研資金進行科技研發新產品,新材料,新工藝,新設備,先后獲得80余項國家專利,與大學,科研機構,大型央企多位技術專家教授進行深度合作。為國家節能減排,建筑節能,綠色建筑,裝配式建筑,低能耗被動式建筑事業做出自己的貢獻。公司以下設備和產品面向全國進行招商加盟合作,技術轉讓,專利技術許可,股權合作。公司的2016--2026年10年規劃布局要形成國內90家的大的合作伙伴或分公司,完成產業品牌布局。公司計劃2019年在中原股權交易中心掛牌。2021年在上海股權交易中心掛牌。2026年在香港港交所掛牌。
加盟鄭州中天建筑節能公司,“既讓自己是一家掙錢的公司,又讓自己成為一家未來值錢的公司,為社會和公司員工及股東們創造更多的社會價值和經濟效益。”
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