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水刀磨料對水射流的性能有很大的影響，尤其是磨料射流切割時，磨料的選擇直接影響到切割速度和切縫質(zhì)量。磨料的種類很多，理論上講，任何一種有一定硬度的微細顆粒都可作為磨料。如射流清洗作業(yè)廣泛使用河沙作磨料，而空氣噴射除銹作業(yè)則大多使用銅礦渣為磨料，因而磨料的來源十分廣泛。磨料根據(jù)來源可分為天然磨料和人造磨料。天然磨料是將自然界中的礦物質(zhì)經(jīng)破碎篩分而成，通常雜質(zhì)多、純度不高，但制造容易、價格便宜；而人造磨料是通過化學方法冶煉而成，純度高、性能好，但制造工藝復(fù)雜、價格昂貴。GB2476-83中規(guī)定了磨料的分類及代號。

1．粒度影響

對大多數(shù)金屬切割表明，有一個最佳的磨料粒度，即相同射流壓力、流量下，可在某一粒度下獲得最大的切割深度，而增加或降低粒度，切割深度均相應(yīng)降低。例如，在P= 225MPa、水噴嘴直徑d=0．46mm以200mm/min的速度切割鑄鐵時，80 石榴石可獲得最大切深。而對混凝土和巖石則36°最好。

2．硬度及其他影響

不同硬度的磨料用于不同材料的切割，其效果各不相同。對脆性材料切割，磨料硬度越高，切割效果越好。因為磨料射流切割脆性材料，其主要破壞形式是沖蝕破壞，磨料粒子硬度越高，強度越好，沖蝕能力越強。對于塑性材料切割，韌性好、強度高的磨料切割效果好，因為它們能有效地切人材料，造成材料的破壞。對于較軟的材料，壓力足夠高時，磨料粒子只要不破碎，其特性影響不大。

磨料和磨料噴嘴是一對矛盾，為了延長磨料噴嘴壽命，應(yīng)盡量采用硬度較低、粒徑較小的磨料；另外，還必須控制磨料流量，使切割速度與磨料噴嘴壽命協(xié)調(diào)起來，因為相對磨料而言，磨料噴嘴價格更高。

磨料種類雖多，但并非每一種都適于磨料射流作業(yè)。在選擇磨料

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(1)經(jīng)濟性。在滿足使用性能的條件下，盡可能選擇便宜的天然磨料。特別是磨料射流清洗作業(yè)中，磨料耗量極大，而又無法回收的情況下，價格是決定因素。即使在切割軟金屬時，也可選擇效果稍差的硅砂代替石榴石使用。如果磨料可回收利用則另當別論，但也應(yīng)考慮回收成本與投資。

(2)針對性。在較高要求的作業(yè)中，如精密切割時，一定要針對被切割材料選擇性能良好的磨料，以提高工作效率和作業(yè)效果。同時還應(yīng)充分考慮噴嘴的使用壽命，選擇適當硬度的磨料。

(3)實用性。雖然磨粒形狀各異，粗細不同，但一般選擇中等粒徑、等體積球狀磨料較為實用。水切割常用的磨料粒徑在80 左右。超高壓水切割機作為一個新興技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)得到了社會普遍的認可和接受。它具有高能、冷態(tài)、點割的特點，它對被氣割材料沒有選擇性，切割時不產(chǎn)生分層、無熱聚集、無熱影響區(qū)、無粉塵、煙塵污染等，提高了切割質(zhì)量、切縫窄，切速可達1. 828m/min，無畸變，無需磨具?？梢蕴岣卟牧侠寐屎蜕a(chǎn)率，并使生產(chǎn)線具有良好柔性，未來水切割機將作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的加工手段取代傳統(tǒng)的加工工藝，其應(yīng)用將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益與社會效益。

同時數(shù)控超高壓水切割機是超高壓水射流技術(shù)發(fā)展水平的一個標志之一，它的技術(shù)密集程度、技術(shù)附加值以及市場占有量等諸多因素使其成為國內(nèi)外水射流行業(yè)研究的一個熱點，這一點在近年來的國際水射流技術(shù)會議上尤為突出，并不因為水切割機商品化而降溫。就說這一新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域還有許多待研究的問題，其應(yīng)用的領(lǐng)域與技術(shù)發(fā)展前景廣闊。數(shù)控超高壓水切割在國內(nèi)外許多工業(yè)部門得到了得到了廣泛應(yīng)用。例如在建材工業(yè)和建筑裝潢業(yè)，具有其他切割技術(shù)缺少的技術(shù)優(yōu)勢，可用于切割大理石、花崗巖、陶瓷、玻璃纖維、石棉等材料。也可切割復(fù)雜形狀的石材拼花，切割尺寸精確，無污染，使瓷磚一改過去的單調(diào)呆板，呈現(xiàn)出五彩繽紛的裝飾效果。破損的陶瓷地磚，石材邊角料經(jīng)過深加工升值數(shù)十倍，成為精美的藝術(shù)拼花圖案。

在汽車制造業(yè)，用于切割儀表盤、內(nèi)飾及外飾件、門板、車床玻璃，不需要模具，可提高生產(chǎn)線的加工柔性。在航空、航天工業(yè)，用于切割硼纖維、碳纖維等復(fù)合材料，切割時不產(chǎn)生分層，無熱聚集，工件切割邊緣質(zhì)量高。切割鋁合金、不銹鋼、鈦合金、耐熱合金等金屬材料時，無金相變化，無熱影響區(qū)，無熱應(yīng)力，切縫窄，切口質(zhì)量高。

在食品工業(yè)，用于切割松脆食品、菜、肉等，可減少細胞組織的損壞，增加存放期。

在造紙工業(yè)，用于牛皮紙、波紋箱板等的分卷切條、無粉塵污染，切速高達1828m/min。

在電子工業(yè)，用于印制電路板的輪廓切割。在紡織工業(yè)，用于切割多層布料，提高切割效率，減少邊端損傷?？傊邏核懈顧C的應(yīng)用范圍在日益擴展，潛力巨大。隨著設(shè)備成本的不斷降低，其應(yīng)用的普遍性將進一步得到提高。

上世紀90年代，隨著發(fā)達國家的水射流切割機進入國內(nèi)市場，并以其獨特的技術(shù)優(yōu)越性得到了國內(nèi)越來越多的工業(yè)企業(yè)的認可。國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)也逐漸認識到水切割技術(shù)的發(fā)展前景和水切割機的市場潛力。國內(nèi)企業(yè)也紛紛投入到超高壓水切割機的研制開發(fā)中來，90年代后期我國第一臺水切割機的研制成功，標志著我國已成為了第五個水刀生產(chǎn)國。雖然與世界先進國家及生產(chǎn)制造商相比，無論是在技術(shù)先進性、性能穩(wěn)定性還是在功能多樣性上我國的水切割機制造企業(yè)還有很長的路要走，但我國的數(shù)控超高壓水切割機的研制與生產(chǎn)在逐步縮小與世界先進企業(yè)差距的同時，出現(xiàn)了“百家爭鳴、百花齊放”的新局面。數(shù)控超高壓水切割機正逐步成為中國制造領(lǐng)域的新興行業(yè)，其技術(shù)水平也在一定程度上影響著中國整體的制造技術(shù)水平，影響甚至帶動著相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，其經(jīng)濟效益與技術(shù)效益與日俱增。同時我國的水切割機制造企業(yè)在某些技術(shù)領(lǐng)域甚至關(guān)鍵技術(shù)上，實現(xiàn)了很多技術(shù)突破，跨入了世界水切割機技術(shù)的先進行列。較有代表性的如自動供砂系統(tǒng)、動態(tài)切割刀頭等技術(shù)。

提高水射流設(shè)備的可靠性是世界上各國制造商長久以來一直追求的目標。水射流加工設(shè)備出現(xiàn)故障很大一部分原因是由于系統(tǒng)可靠性不可夠造成的。為此，針對系統(tǒng)密封元件的磨損，研究出種種新的密封機理，開發(fā)了新元件，如套筒密封等；通過研制新材料，加強對泵組柱塞等運動部件磨損和腐蝕的控制。

近年來各國對環(huán)保要求越來越高，水射流加工雖然對環(huán)境影響較小，但噪音和磨料射流中的磨料是兩個影響環(huán)境的因素，對噪音的防治，一方面采用帷幕隔斷；另一方面近年來一些制造商采用聲發(fā)射器發(fā)射同強度但相位相反的聲波來抵消噪音。為減少磨料對環(huán)境的污染，可采取多種手段，一是回收使用過的磨料，如石榴石，但這樣的磨料使用后破碎程度大、粒度小，經(jīng)濟性差。近年來也現(xiàn)出了用鐵屑磨料進行切割的試驗。二是積極開發(fā)新的磨料射流形式，如冰射流。它采用液態(tài)二氧化氮或液態(tài)氮冷卻純水射流，將其中的細小顆料作為磨料，對環(huán)境無任何污染，因此這是一種極有發(fā)展前景的射流形式。超高壓發(fā)生器是水切割機的核心，是水射流動力產(chǎn)生裝置。超高壓泵與增壓器是超高壓發(fā)生設(shè)備的兩種形式。對于超高壓水切割設(shè)備按產(chǎn)生壓力大小將其分為250MPa、300MPa、380MPa、420MPa四種類型，不同的壓力會產(chǎn)生不同的切割效果，壓力越高切割速度越快，切割質(zhì)量越高，并且不同的壓力對油泵排量，排水量產(chǎn)生影響及噴嘴直徑有不同的要求，給出了加工膠質(zhì)玻璃時幾種因素之間的關(guān)系：所以說，超高壓發(fā)生器技術(shù)先進性在一定程度上代表著水切割技術(shù)的發(fā)展水平。

300MPa超高壓發(fā)生器是目前應(yīng)用最為廣泛的水切割機超高壓發(fā)生器類型，主要是針對陶瓷、玻璃等硬度較小的材料切割。由于其產(chǎn)生壓力相對較小，對各種密封材料、超高壓密封技術(shù)要求相對較低，因此，成為目前各制造商的主導(dǎo)超高壓發(fā)生器機型。但是其相應(yīng)的水刀切割效率相對較低。