磨料水射流切割加工(abrasive water jet cutting)技术,是一种先进的切割加工方法,利用高速液体(水或水与磨料的混合物)的高能量对石材进行细缝切割、开孔。这种高速射流通过的喷嘴直径约为0.2mm,系统压力为400mpa。其加工特点是切缝窄为1-3mm;切割效率高;切花岗岩的速率可达2 -4平方米每小时;切口质量好,无切割热变形等,可用于异型板材的切割、精密拼花、仿形雕刻等特殊加工。
磨料水射流技术是在20 世纪70 年代初出现的。经过20 多年的研究和改进,现在已发展成为能够切割复杂的二维形状的工艺方法。加工的材料除大理石、玻璃外,还包括普通钢、合金钢、不锈钢、陶瓷等金属和非金属材料,最大切割厚度可达100mm。所用刀具为高压水束,它永不会变“钝”,各个方向都有切割作用,使用水量不多。加工开始时不需进刀槽,工件上任意点都能开始和结束切削。可加工小半径的内圆角。切削中不会产生热量、切屑、毛刺、烟尘、渣土。工件材料不会受热变形,切缝很狭小,材料利用率高,加工精度可达0.1mm。很多方面都可应用这种新工艺。
1971年首次在美国制造了世界上第一台高压水射流切割设备,简称纯水射流切割机(water jet cutting),并且出售给一家制箱厂。用于切割6mm 厚的层压板,效果较传统的锯切好得多。鉴于纯水射流的切割能力较差,仅限于切割布匹、木材、塑料、橡胶等软质材料的切割,后经10 多年的不懈努力,于1983 年在美国又成功获得了磨料水射流切割技术专利,并开发出应的磨料水射流切割系统加工设备。该技术的出现,极大地提高了其切割能力,应用范围进一步拓宽,到目前为止的不完全统计,磨料水射流可切割500 多种以上的软硬材料。对于切割花岗岩、大理石等硬脆性材料,更是获得了非常理想的加工效果。因该技术具有许多独特的优点,系统也较为简单,故得到了较快地发展和应用。目前该技术在美国、英国、法国、德国、意大利、日本、俄罗斯等国,都得到了迅速发展,并且飞机制造业、汽车制造业、石材加工业都广泛地利用磨料水射流切割加工设备。www.stone595.com
1997年在德国汉诺威和1999年在法国巴黎工业展览会上,都展现了磨料水射流切割加工技术的迅猛发展,以及在该技术方面的明显进步。在法国巴黎工业展览会上展示了德国的folw、瑞士的bystronic和法国的digitul control三家公司生产制造的三种新型装置,目前德国专业生产机械式激光打孔压力机的tumpf公司也在研制水射流切割装置,俄罗斯在20世纪80年代末金切机床科研所也开始了该技术方面的实验研究。
我国从20世纪80年代开始研制磨料水射流切割加工设备,1986年成都飞机公司工业研究所与长沙矿山研究院联合研制了ajc-1 型高速磨料水射流切割装置,1986 年10月在成都飞机公司工业研究所完成了组装、调试、试切加工,于同年12月在长沙正式通过国家技术鉴定,并认定该设备为国内首创。该设备各项技术性能均达到了设计要求,并认为该项科研成果在国内生产和科研方面都具有广泛的应用价值,是我国水射流切割技术的重大突破,同时也标志着我国已进入射流切诡技术的先进行列。www.stone595.com
近年来,原机械工业部通过机械研究所、南京理工大学等高校、院所,都在不断地深入研究磨料水射流切割加工技术。目前研制生产出售该类产品的国内企业仅有十几家,其产品问世,是我国该行业的一大技术进步。