1. 水那么软,为什么能切割钢铁等材料
高速水流,能够削铁如泥,首先靠的是速度,另一个靠的是数量。比如一张纸如果速度足够快,就可以穿过坚硬的物体,这是速度。再比如滴水穿石,是要有足够的时间,代表足够的撞击数量,就可以砸穿石头。人们发明了水刀,正是因为水刀具备了足够的速度和数量两个撞击物体的重要特性,所以在很短的时间里能够实现“切割”金属,看似有些不好理解,柔软的水怎么能穿过金属表面,其实水刀切割过程就是数量足够大的水流撞击金属表面的快放画面。
水流能够切割金属还有一个重要原因是被切割材料的硬度,这就好比一个人从100米高空跳下,摔在水泥地面和摔在充气垫上的结果不一样,物体动量在衰减过程中,时间的长短代表着动能破坏力的大小,俗称“缓冲”。坚硬材料的表面无疑没有多少缓冲的余地,于是就会以超过材料抗屈服极限后的溃缩来表现。举个例子,如果用水刀去切割橡胶快,恐怕就没有效果了,这是因为橡胶材料的柔软和高的伸缩性,会减缓高速水流的动量的损耗,也就降低了水刀的“锋利程度”。
水刀的优势有一下几点,第一,水刀切割是冷态切割,切割过程中,水流会带走摩擦过程中的大量的热,不会导致金属材料被切割时产生的高温,这是非常有利的。
第二,水刀的水流速度的可调整,可以非常方便的切割各种厚度以及不规则的金属玻璃等材料,成本低,效率高,切割出的材料表面光滑平整不需要再次打磨,这是水刀切割的天然优势。
第三,水刀的可以实现锋利切割,其间隙非常小,只有不到1mm,可以实现各种精确的切割任务。
目前,水刀切割已经在金属和玻璃瓷砖等材料加工中广泛应用,如果材料太厚或太硬,还可以在水流中增加高硬度石榴沙来切割超过200mm的材料。
我们家里水龙头流出来的自来水,由于水压很小,故我们感觉水是“软”的,但是我们将自来水加压后,让其从高压水枪中高速喷出,此时水流打在身上,我们便会感觉到疼痛,水流喷在地面上,可以清除地面上的污物。工业上用于切割钢铁等材料的水是经过加压到数十MPa以上,然后从细小的喷嘴高速喷出水流来切割的,我们称这种切割为“水刀”切割。 水刀切割。
水刀切割需要通过高压发生器即高压泵(一般是用液压马达驱动增压器)将普通的自来水增压到数十~上百MPa以上,让水流从零点几毫米的喷嘴高速喷出,由于这种水流的速度很快,每秒可达上千米,此时喷出的水流具有很高的动能,可以用来代替金属刀片作较精密的切割,其不仅可以用来切割橡胶、木材、布料、皮革,就连切割钢板也是削铁如泥。 水刀切割机。
这种水刀切割与金属刀片切割相比,水刀切割的切缝很小,可以低至0.2毫米,并且切割时噪声小,粉尘也很少,切割出来的材料边缘较光滑、平整,用水刀切割出来的零件一般不需要打磨即可使用。此外,水刀切割属于冷切割,切割钢铁等金属材料时,产生的热量会被高速水流带走,故切割金属材料时发热量亦很小。对于玻璃、陶瓷等易碎材料,用普通的金属刀片无法切割,但用水刀却可以很好的切割。
高压水流清洗地面的油污。
由于水刀具有很高的动能,除了用于切割之外,还可以用于金属材料的除锈、除垢及清洗。像各种表面凹凸不平的金属板材、金属管件等都可以用水刀来清除其表面的污物。
水滴石穿,这个成语大家很熟悉,柔软的水,只要有足够的冲击力,就能把石头击穿。好比爆炸,气体急速膨胀,也能把房子甚至钢罐炸毁。
水切割的原理就是高压下水流产生速度,形成超高速的所谓的“水刀”。
现在切割钢板用的水切割叫水刀,高压水切割的“发现”起源于苏格兰,经过100年的试验研究,才出现了现在常见的工业高压水切割系统。这种“水刀”不仅能切割钢板,而且连切割质量的精度还超过了金属刀具。
超高压水切割是一种能产生高压的发生器,给水施加几百甚至几千个大气压,再让水从一个直径仅十分之几毫米的红宝石喷嘴中喷出,形成的水柱就是力量很大的高压水流。这种高压水的速度每秒高达近千米,能代替金属刀具做精密的切割。
水切割属于冷切割,不会改变材料的物理化学性质,而且水切割可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工,切割时产生的热量会立即被高速流动的水射流带走,并且不产生有害物质,材料无热效应,应用十分广泛。
因此,水能切割刚板,主要就是其超强的压力作用,这种压力堪比大炮。而作用在很细的喷嘴上,那就是锋利的切割刀片了。
水,虽是至柔,也能至刚。
2. 水为什么能切割钢板
水压切割机。首先那并不是纯水,水里面混杂了沙子增加威力。水内能切割钢板,主要是利容用了压力。水压切割机的原理是,给水施以强大的力,再让水从很小的孔中冲出,这样就会对冲击点产生巨大的压强,钢板承受不了,于是就被冲断了。压强的计算公式是力除以受力面积,增大力量,减少受力面积,都会增大压强,使看似柔弱的水携带着足以毁灭钢板的力量。
3. 水那么软,为什么能切割钢铁
物尽其用在水这种物质上表现得淋漓尽致
水被人类誉为生命之源,地球表面大约72%的部分都被其覆盖,更是我们时刻呼吸的空气中的重要组成部分。从饮用水到农业灌溉,水可以说是我们日常生活中最为常见的一种物质。但并没有多少人对水有足够深入的了解,尤其是它在现代科学技术的利用下所发挥的重大作用。
4. 水枪真的能切断钢板吗为什么
水枪不能切断钢板,水刀和超大型高压水枪为380V工业用电,500公斤超高压以上能切断钢板,因为水枪是把水喷射到高处或远处,也有作为工程用具的水枪,是一种将高压水流转变为高速水射流的采掘机械,超大型高压水枪一般又称水刀,因为压力可以达到和水刀一样大。
而水刀是高压水射流切割技术,在高压水中混入石榴砂、金刚砂等磨料辅助切割,极大的提高了水刀的切割速度和切割厚度。水刀已经广泛应用于陶瓷、石材、玻璃、金属、复合材料等众多行业。水刀的最大压力已经做到了420MPa,所以水刀能切断钢板。
水刀的优点之一是它应用广泛,可以切割包括石头、玻璃、纸张、金属、复合材料等几乎任意物品。它是一种冷切割工艺,相较于激光、等离子切割,它不留任何HAZ(焊接热影响区)和机械变形,不损坏零件的完整性。
常用钢板厚度规格大全如下表:
厚钢板:厚度大于4568101214162025304050,10以内宽度小于2000mm,10以上宽度一般2000、2500mm,长度4~12m;
薄钢板:厚度小于4mm,宽度500~1500mm,长度1.5~4m;
薄板的宽度为500~1500毫米;厚的宽度为600~3000毫米。薄板按钢种分,有普通钢、优质钢、合金钢、弹簧钢、不锈钢、工具钢、耐热钢、轴承钢、硅钢和工业纯铁薄板等;按专业用途分,有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等;按表面涂镀层分,有镀锌薄板、镀锡薄板、镀铅薄板、塑料复合钢板等。
扁钢:厚度4~60mm,宽度12~200mm,长度3~9m。
5. 水刀能切割钢板
水刀切割钢板是很常见的钢板加工方式,这里用到的是加沙水切割技术。石榴砂也就是天然金刚砂在其中起到很重要的作用,如果使用的砂子质量高的话,它甚至可以切割上百毫米厚的钢板。
6. 水那么软,为什么能切割钢铁等材料
流水可以切割坚硬的钢铁,可以说是柔软的典范。另外,水刀切割是以“牺牲”大量水分为基础的,可以说是多欺少的例子。水刀的切割效果完全取决于连续操作产生的冲击力。下面,我们从力学原理的深度来讨论。
1.为什么材料会损坏?——强度理论简介
4.水刀与——钢相互作用机理的深层力学分析
水刀的切削机理与磨床相似,但与刀具完全不同。水刀切割实际上是研磨的结果。
当水从喷口流出时,它与钢的边缘接触。在初始时刻,钢的边缘受到水刀,的集中力,表面应力超过极限值,并被破坏形成凹坑,如下图所示。水在坑内高速流动,由于巨大的冲击力,钢材在冲击点附近不断被摩擦,这和摩擦损失是一样的。就这样,水“慢慢”啃噬着钢材,最后把钢材完全切开。
采用流固耦合的方法,设置材料的断裂参数,可以完全模拟这一过程。这样,可以为水刀的设计提供理论依据。
5.摘要
虽然水刀是水,但它比不上钢铁。然而,由于水刀,速度很快,冲击力很大。当钢铁承受不了这种冲击力时,就会被破坏。这种损伤不同于普通刀具,属于磨损损伤。但是,这个过程需要消耗大量的水。虽然我们可以用柔软克服困难,但我们可以用更多来克服困难。