加砂水刀

加砂水刀与纯水水刀只有几点不同。在纯水水刀中，由超音速水流侵蚀材料。在加砂水刀中，由水射流加速砂料颗粒，然后由这些颗粒（而非水）侵蚀材料。加砂水刀的能力比纯水水刀强大成百上千倍。纯水水刀和加砂水刀都有其用武之地。纯水水刀可切割软质材料，而加砂水刀则切割硬质材料，如钢材、石材、复合材料和陶瓷。使用标准参数的加砂水刀能够切割硬度等于（甚至稍稍超过）氧化铝陶瓷（常常称作矾土，AD 99.9）的材料。我们将在下面介绍加砂水刀的特点，以及加砂水刀切割刀头的工作方式。


所示为 4” 钛，由TCI Aluminum提供	石材、瓷砖和玻璃切割

复合材料、石墨、环氧树脂和弹性材料	从陶瓷碗到氧化铝（矾土）

加砂水刀的特点

极为通用的技术
无HAZ
无机械应力
易于编程
水流细（直径 0.020 到 0.050 英寸）
可切割非常复杂的几何形状
薄材料切割
10 英寸厚度切割
堆积切割
材料切割损失非常少
夹具简单
切割力小（切割时低于 1 磅）
对几乎所有加砂水刀作业都只需设置一次
可方便地从单切割刀头切换到多切割刀头
可快捷地从纯水水刀切换为加砂水刀
减少了辅助操作
毛刺很少或无毛刺

加砂水刀切割刀头
每台加砂水刀都包括纯水水刀。生成纯水射流后加入砂料。然后砂料颗粒沿刀管被加速，就像步枪子弹那样。

加砂水刀切割所用的砂料是经专门筛选、大小一致的硬砂。最常用的砂料是石榴石。石榴石质硬、强度高并且便宜。像五金店中的粉红色砂纸一样，不同的大小用于不同的工作：

120 Mesh－产生平滑的表面
80 Mesh－最常用，一般性用途
50 Mesh－切割速度比 80 Mesh快一点，但表面稍稍粗糙一些

刀管就像步枪枪管那样加速砂料颗粒。类似喷嘴，刀管有许多不同的尺寸和使用寿命。刀管大约长 3 英寸, 直径 1/4 英寸；内径范围从 0.020 到 0.060 英寸，最常用的是 0.040 英寸。

尽管加砂水刀设备常常被视为操作简单的可靠设备，刀管需要得到操作员的关注。水刀技术的主要进展就是发明了寿命很长的刀管。不幸的是，长寿命刀管比以前的碳化钨管脆弱得多。如果切割刀头碰到了夹具、重物或目标材料，刀管有可能破裂。破裂的管子无法修复。目前，最先进的系统配有防碰撞探测装置，以保护刀管。

材料	寿命	说明
标准碳化钨	4 to 6 小时	这些是最早的刀管。现在不再使用，因为其性能差、单位时间的成本高。它们会被迅速磨损，需要经常更换。
低成本碳化物复合材料	35 to 60 小时	对粗切割或培训新操作员很有用。 -Qbic 10-
中等寿命的碳化物复合材料	80 to 90 小时	性能全面且出色的刀管。-Qbic 20-
高级碳化物复合材料	100 to 150 小时	最好的产品。这种广受欢迎的刀管具最佳同心性、可预计的磨损。用于精密加工和日常工作。-Qbic 30-

刀管与目标材料的间距通常为 0.010 到 0.200 英寸。间距较大时（大于 0.080 英寸）会导致零件切割边缘出现雾化。很多水刀系统利用水下切割或其它技术来降低或消除这种雾化。

加砂水刀切割中的耗材是水、砂料、喷嘴（通常是红宝石）以及刀管。砂料和刀管是加砂水刀所独有的材料。其它耗材也可用于纯水水刀。