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高壓磨料水射流切割，也稱為水刀，是利用水射流技術(shù)和高速磨削技術(shù)發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。其原理是：將水加壓至200～400MPa的壓力，使水有了巨大的壓力能，送至孔徑很小的噴嘴中，這時(shí)加入磨料，水與磨料經(jīng)混合后，以兩倍于音速的高速度噴出，形成對(duì)石材工件的切割作用，這個(gè)切割作用由三種力完成：固體磨料的沖蝕作用、帶磨料的水對(duì)工件的剪切作用、磨料對(duì)工件表面的微加工作用。
石材的拼花是由多種圖形組成的，在一些精細(xì)曲線的加工上，傳統(tǒng)的帶鋸、線鋸、手工已經(jīng)很難完成較復(fù)雜的圖案，即使加工出，曲線之間的吻合度也差，利用高壓磨料水射流切割技術(shù)加工石材異型件，可以很好地解決這類難題。高壓磨料水射流切割機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)（不同設(shè)計(jì)有不同的參數(shù)）見表1。石材的拼花或異型圖案通過AUTOCAD軟件制成后，由掃描儀輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)編排后，輸給高壓磨料水射流切割機(jī)進(jìn)行工作。因切割的石材品種不同，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，表2是加工幾個(gè)石材品種的主要參考數(shù)據(jù)。
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性能指標(biāo)
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參 數(shù)
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性能指標(biāo)
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參 數(shù)
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切割精度/mm
切割壓力范圍/MPa
最大水流量/（L/min）
噴砂管內(nèi)孔直徑/mm
三相電機(jī)功率/kW
三相電機(jī)額定轉(zhuǎn)速/
（r/min）
水泵電機(jī)功率/kW
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±0.25
100～400
2～4
0.4～0.8
15
700～730
0.335
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步進(jìn)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩
/N·m
空氣壓縮機(jī)壓力/MPa
磨料品種
磨料粒度/目
計(jì)算機(jī)
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12
0.6～0.8
石榴石、金剛砂、
氧化鋁、碳化硅、
金剛石
60～120
奔騰3以上
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表2 國(guó)產(chǎn)高壓磨料水射流切割機(jī)切割幾種石材的主要參數(shù)
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石材品種
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厚度/mm
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水壓力/MPa
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切割速度/(mm/min)
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切割質(zhì)量
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金花米黃
大花白
幻彩紅
印度紅
大花綠
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20
16
20
20
15
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230
180
200
225
230
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100
80
70
80
105
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切口光滑、吻合度好
切口光滑、吻合度好
切口光滑、吻合度好
切口光滑、吻合度好
切口光滑、吻合度好
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高壓水射流切割機(jī)目前已有幾十種規(guī)格，但主要區(qū)分在磨料水的混合上，有前混合式，即磨料水沒有進(jìn)入噴前就已混合好，經(jīng)過壓力后噴出；后混合式，即水與磨料在噴嘴中混合后立即噴出。兩種混合方式的不同使機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)就造成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同。
