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水射流加工的基本原理

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:水射流加工是以高速水流为载体带动高速、集中的磨料流冲击被加工表面,实现对材料有规律和有控制的去除过程。前混合式是将磨料和水在管道中混合均匀后,送到喷嘴进行加工。后混合式是将磨料输送到一级水喷嘴后的混合腔入口,利用水射流的高速负压作用将磨料吸入混合腔,磨料经过混合和加速后喷出喷嘴。目前,磨料水射流加工应用以后混合式为主,主要应用在金属材料,复合材料等用常规方法不能加工或难加工材料的场合。

水射流加工的基本原理

水射流加工是以高速水流为载体带动高速、集中的磨料流冲击被加工表面,实现对材料有规律和有控制的去除过程。它不同于传统的喷砂过程,因为磨料水射流的磨粒尺寸更细,对加工性能和加工参数控制得更加准确。其基本原理是利用液压系统把水压增加到200~400MPa,使高压水通过一个专门设计的一级水喷嘴(直径0.1~0.6mm,或称前级喷嘴),形成2~3倍声速的高速水射流,冲击待加工表面从而去除材料。按照水中是否混有磨料,分为纯水射流(WJ)和磨料水射流(AWJ)加工两种类型。前者主要用于软的非金属材料的切割等。后者依照磨料和水的混合方式的不同又分为前混合式和后混合式两种。前混合式是将磨料和水在管道中混合均匀后,送到喷嘴进行加工。这种方式由于磨料吸收能量充分,因而切割性能好,所需工作压力低(50~250MPa)。后混合式是将磨料输送到一级水喷嘴后的混合腔入口,利用水射流的高速负压作用将磨料吸入混合腔,磨料经过混合和加速后喷出喷嘴。由于磨料进入混合腔时间短,磨料吸收射流的能量不充分,因而切割性能较低,所需工作压力高(200~400MPa)。目前,磨料水射流加工应用以后混合式为主,主要应用在金属材料,复合材料等用常规方法不能加工或难加工材料的场合。磨料水射流特别适用于硬脆材料,如锗、硅、云母陶瓷微电子产品的原材料加工以及玻璃和大理石等建筑材料的加工,其加工原理如图7.3-1所示。(www.xing528.com)

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