但这些切割方法都并不完美,所往后来又发明出了水刀切割和激光切割,这也是现在广泛利用的切割办法,事实证明,这两种办法也是业内最有效的切割办理方案。

但是人们并没有停滞探求更好的切割办法,例如说一些精密金属零部件的加工,或者是一些新材料的切割,就须要探求新的切割办法,继而就研发出了独特的水刀激光切割技能。

水刀切铝合金门窗_掉常的加工办法把水刀和激光切割结合起来这设法主张无敌了 玻璃门

首先来看看水刀与激光这两种切割方法之间,有什么差异和相似之处。

一:定义‍

水刀,便是以水为刀,通过将水在容器内增压到超高压,再经由极小的喷嘴射出高压水流,从而实现对材料的切割;为了增加切割能力,还会将一些石榴砂,金刚石等磨料添加在水中,是一种现在广泛利用的切割办法。

激光切割,是通过机器制造出高功率的激光束,再照射到须要切割的材料,激光所产生的高温会将照射的材料熔化或者汽化,从而实现对材料的切割。

二:切割的材料‍

水刀,在可切割材料方面险些没有限定,水刀切割时不会让材料产生热量,从而避免了被切割材料会产生的熔化,翘边,波折,燃烧等征象;水刀切割的常见材料类型包括塑料,橡胶,石材,瓷砖,不锈钢,以及其它金属等。

激光,激光能够切割更广泛的金属,包括不锈钢和碳钢,以及铝和多种合金,某些激光可以切穿诸如木材,玻璃或塑料之类的非导电材料,但是激光产生的热量会对一些金属产品产生影响。

三:切割的厚度‍

水刀:水刀切割材料的厚度并没有限定,紧张还是要看所射出来的水流压强大小,压强越大就能切割越厚的材料。

激光:在一样平常的机器车间中,大多数激光可以切割2厘米旁边的金属,但是切割材料厚度也要根据金属而异,金属的熔点和导热性都会影响到激光切割的厚度;激光切割机的上风在于,它能够以比水刀高得多的速率切割更薄的材料。

四:切割的精度和质量‍

水刀:水刀的切口宽度在0.7毫米旁边,切割面非常细,在某些情形下险些达到机器的质量,但切缝的顶部到底部会有一些偏差,材料越厚这种偏差就会越大。

激光:激光的切割偏差比水刀要小得多,当在小零件上切割紧密的几何形状或须要将零件紧密嵌套在一起时,利用激光切割就能实现,并且激光切割可以让切割型材表面更加干净和光洁,但随着厚度或速率的增加也会留下一些条纹。

五:比较总结‍

水刀:水刀切割是一种精确且用场广泛的切割方法,可以切割各种广泛的材料和厚度,虽然在某些材料中水刀的速率不如激光快,但可以供应高切割的质量,还不会产生影响材料的热量。

激光:激光切割非常快且准确,但须要取决于材料和厚度,在一样平常情形下,激光的速率和精度都非常高,较厚的材料或者会受到热量影响的材料,最好找到另一种切削方法。

激光与水刀结合

随着碳纤维增强聚合物,以及陶瓷基复合股料等新材料的涌现,这些新型材料的机加工成为一个问题。

无论是水刀还是激光切割都有着一些毛病,为了应对这一寻衅,就开拓了水刀激光切割技能来加工这类高等复合股料。

水刀激光切割是一种稠浊加工办法,也被称为激光微喷,是将激光与“细细的”水射流结合在一起,水射流(水刀)通过与常规光纤类似的办法精确地勾引激光束从而实现切割,水刀不断冷却切割区并有效打消切割时产生的碎屑。

该技能最先是运用在半导体晶圆切割上的,随着技能的成熟,逐渐推广到医疗设备,钟表加工,燃气和喷气发动机涡轮叶片,半导体设备的机器加工以及超硬工具制造过程中的材料切割。

激光通过聚焦后会形成激光束,穿过加压水腔时就会推动水向前流动,并聚焦到喷嘴中,末了激光束将和水流一起从喷头中射出。

这个水流里是不加磨料的,以是切割紧张还是靠激光,水的浸染是利用水柱勾引激光不分散,聚拢激光能量切得更快,还有降温和打消碎屑浸染。

从喷嘴到切割工件上的这段间隔,激光束并不会分散,而是在水柱中不断反射提高,事理上类似于光纤传输,激光束可以在长达10cm的间隔被勾引,从而实现整洁的切缝,无需再次聚焦或间隔掌握。

水刀激光切割能够得到非常高的切割质量,对材料没有热损伤,没有燃烧或热降解,毛刺更少,表面更光滑,直边切割有更高的精度,有助于保持孔径的高精度等优点,并且水刀可以不断冷却切割区,能够有效打消切割时产生的碎屑。

水刀激光切割对付加工者来说,它可以有更快的生产速率,更广泛的加人为料,更高的可靠性和更高的切割质量,实现更低的切割本钱。

而随着更多新材料涌现,水刀激光切割所有的这些特点,也将被更广泛的利用。

参考资料:Synova SA文中图片截取自Youtube《When water meets light_ Laser MicroJet explained》文中Gif截取自Youtube《Interesting - Exploding Skateboard Wheel With A 60,000 PSI Waterjet Cutter -Slow Motion Cutting》