高速水可以切割金属吗？
水射流切割方法的技术特点
水射流切割是在400MPa的压力下，从直径为0.1mm~0.2mm的喷嘴中以100m/s的速度喷出水射流或磨料水混合物的切割过程。磨料水切割时，射流通过小直径(约1mm)硬质合金喷嘴从喷嘴喷出，磨料粉末通过喷嘴入口处的喷射从专用料斗中吸出。水射流的动能将被传递给磨粒，从而从切割坯件上去除微碎片。此时实际上根本没有热量和力作用在毛坯上，所以切割面没有变形，没有毛刺和材料组织扭曲。
当切割功率达到30kW以上时，可以用手或机器人夹紧装置自由夹持工作头。机器人的微处理器数控装置可以实现空间任意角度的切割。
喷水装置可以切割金属板、精确地制作直角、钻小孔、开窄槽以及完成非常接近的型材(包括非导热材料)。
切口可以从工件表面的任何一点开始。切口宽度小(水切割0.1mm~0.3mm，磨料水切割1mm~1.5mm)，能保证节材，降低能耗。该工艺流程具有灵活性和生态清洁性的特点，通常可用于完成需要快速重新调整设备的单件订单。
主要工艺参数是生产率或切割速度v，对于大多数水射流设备:v = 0.001m/min ~ 12m/min，切割精度为0.1mm。表2列出了Flow公司关于磨料水切割各种材料的速度和毛坯厚度的数据。表3列出了英格索兰(德国)关于水射流切割速度的数据。
布局方案
目前水射流设备的布局有多种方案，有机器人配套的形式，也有带转台的形式，但以移动龙门或固定龙门的布局应用最为广泛。
在一系列移动机架的装置中预先考虑了辅助角坐标[如百超、Waterjet(意大利)]。当工作头沿Z轴移动时，可以加工管坯，包括非圆表面。
消除射流的残余能量是在工作台下面的开口槽中进行的，这使得生态环境恶化。必须借助刮板传送带、螺旋输送机和液压涡旋机定期清理池中的污泥。
用于坯料定位的工作台可以由不锈钢板、金属丝网和尖钉制成网格状；工作台的表面可以由粒状材料形成。类似的工作台很贵，而且被jet磨损，所以使用寿命短。
Watejet公司的装置中使用的工作台，优点是由正方形(120mm×1200mm)网构成的实心框架，深度沉淀池由耐腐蚀钢制成，传动装置设置在框架的外尺寸内，有控制零点的终点开关。维护区设置在框架长度的一侧，装载区可以完全打开，网元悠扬可更换，框架很高。
带活动龙门的设备最好用于加工切割时不易移动的重零件。典型代表是Flow公司的Tll-200设备，其工作台尺寸为2m×4m。
固定龙门布局的一个例子是英格索兰公司的设备，其工作台尺寸为2m×3m。
当收集器中的残余射流能量消除后，形成的污泥将沿专用软管排入沉淀池。由于靠近工作头出口孔的区域覆盖有特殊的盖子，且盖子与真空吸尘器连接，收集器设置在距离坯料几毫米处，因此切割过程可以达到最大的生态清洁度。没有废水罐，设备的重量可以显著降低。
上述布局在结构上比移动门架的布局更复杂，并且在收集器中存在快速磨损的部件。此外，为了避免射流在坯料出口处弯曲过大而偏离收集器，对切割速度有一些限制。
工作台典型尺寸(以流量公司设备为例):2m×1.5m；；2m×3m；2m×4m；2m×6m；3m×2m；3m×4m和3m×6m(第一个数字是沿X轴的尺寸)。为了使工作头沿各轴运动，大多数机电伺服驱动采用滚珠丝杠传动。一般沿Z轴移动不超过180mm~200mm。
在制造装置时，要特别注意材料的选择和传动装置的保护，以免水和灰尘落入其中。在Waterjet的装置上，有一个耐腐蚀的钢制小车和一个由预紧滚珠支撑的铝制滑块，滑块沿着抛光的耐腐蚀钢制导轨移动。传动由无刷交流电机通过外摆线齿轮和足够抗拉强度的齿形带实现。沿Y坐标的传动关系由铝轴实现。传动装置预先考虑了橡胶带和波纹帘的双重保护。
喷水装置的主要参数
水射流装置的主要部件之一是高压装置。它由一个液压装置箱、一个带驱动电机的变量泵、一个或多个增压器、蓄能器、液压部件、一个油调节系统(过滤和冷却)、一个工艺用水辅助泵、一个细水过滤器和一个电气控制箱组成。
在双作用增压器中，油从1泵分流供给低压(一般为12MPa~16PMa)液压缸，迫使其活塞与高压液压缸的活塞一起运动。因为低压和高压液压缸活塞的工作面积之比为(20 ~ 30): 1，所以可以相应提高水压。因此，0.8MPa~1MPa压力下的工艺水可以通过另一个单向阀充满高压液压缸，进入蓄能器和工作头。
蓄能器可以缓冲液压缸活塞反向时的压力波动。工作头入口处的压力波动不应超过5%。因此，在选择蓄能器的容量时，必须考虑到压力为400MPa时，高压液压缸中水的压缩接近20%。因为蓄能器是一个高压容器，里面有大量的金属，所以在现代设备中尽量不使用。为了减少压力波动，一般在油泵的助力油路上安装一个容量在2.5L左右的蓄能器。
水射流切割过程的效率在很大程度上与工作压力P有关，因此装置设计者试图保证其最大值，但在超过400MPa的极限后仍未成功应用。一般P=350MPa~380MPa。问题是当P=300MPa时，高压液压缸内表面的应力已经达到大多数结构钢的屈服极限(即使没有局部应力集中系数)。这需要使用高强度耐腐蚀钢。另外，目前弹性体密封的寿命还没有超过500h。为了减少作用在液压缸紧固件上的轴向载荷，密封件的径向尺寸应该最小。
水射流装置的主要参数(工艺水流量Q和传输功率P)根据喷嘴直径D和液压系统的效率确定(图1)，D一般小于0.65 mm..为了提高水的流量，通过安装辅助(第二)标准增压器来实现。事实上，所有的增压器都设计有双作用增压器和可控液压方向阀。高压液压缸有一个光滑的内孔(无应力集中源)和一个内置单向阀的盖子。
流量公司生产30多种增压器，压力380MPa，q = 1.93 l/min ~ 12l/min。
百超的装置中使用的高压装置有以下主要优点:有两个双作用增压器，可以保持参数P和Q恒定，不使用蓄能器；冲压压力和工作压力无级调节；有三级精滤水器；可以观察高压密封的情况，并快速更换密封；足够供应几个工作头的电力。