水刀为何能切开物体？

切割机喷射出来的水柱能够对汽车圆盘进行切割，可谓顺畅之极。这种水柱被称为“水刀”。

实际上，水刀不仅能切割金属，坚硬的石头对于水刀来说也毫无压力。水刀究竟是个什么东西呢？水刀分纯水水刀和加砂水刀，是指通过增压器喷出的高压水柱来切割物体的一种工具。水刀是一种冷切割技术，它的优点是在切割过程中，被切割物没有化学变化，所以不会变形。它具备良好的切割性能，运转的速度和精度都很高。

还有一种设备叫超高压水刀，它的基本技术既简单又极为复杂。当水被加压至60,000 PSI（或以上）并且从一小开孔通过时， 它可切割各种软质材料包括食品， 纸张， 纸尿片，橡胶及泡棉。 而当少量的砂如石榴砂被加入水射流中与其混合时， 所产生之加砂水射流， 实际上可切割任何硬质材料包括金属， 复合材料， 石材及玻璃。 超高压水刀也可使用于各种不同的工业表面处理应用如船身清洗及汽车喷漆设备清洗。

除低成本切割外，水刀还被认为是 上功能最多样、增长速度最快的加工技术（根据 Frost Sullivan 和Market Intelligence Research公司的报告）。水刀在全球范围内广泛用于高产量应用。它与其它技术（铣床、雷射、EDM、等离子和刨床）相辅相成。水刀切割不使用有毒气体或液体，不会产生有毒的物质或蒸汽。水刀切割表面不留任何HAZ或机械变形。它是一种真正的多功能 、高效率冷切割技术。

水刀已经证明自己可以完成其它技术无法处理的工作。从在石材、玻璃和金属上切割极薄的细节，在钛合金上快速钻孔，切割食品、直至对饮料和溶液进行杀菌消毒，水刀已经证明了它 的价值。

普通水经过一个超高压加压器，将水加压至4,000 bar (60,000psi)，然后通过一个细小的喷嘴(其直径为0.004英寸至0.016英寸)，可产生一道每秒达915公尺(约音速的三倍)的水箭，此道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。

而针对要切割金属及较硬的材质如各种石材、玻璃、陶瓷、磁砖等材质时，福禄另开发出具专利及更完善的设计，就是将砂料与水箭混流以增强其切割能力，此种高速度的加砂水刀几乎可切割任何材质。

其次，水刀用的水完全没有杂质是不对的。因为水压远远大于700兆帕，那么对于管道等密封设备而言，无论密封性能多么好，纯水总会使它们磨损而渗漏。为了解决这个问题，水刀用水就要加入5%的可溶性乳化油，提高密封效果。对于高压泵，也要加入一些油液提高其密封性能。

它的加工精度高，切割宽度只有0.1—0.8毫米，可以加工型面复杂的零部件。加工后的零部件切口光滑整齐，无须修整。尤其对易热变形材料的加工，“水刀”更具独特优越性。

“水刀”，正因为它不是刀，它不像刀具那样存在磨损问题，掺入水喷流中的磨料和废水可回收使用，设备又较为简单，加工成本低廉。加工过程中引起的振动和噪声都很小，切屑量仅是机械加工的15%—20%，并且碎屑随水流走，不会飞扬伤及操作者，才开拓了广阔的用武之地。“水刀”可用于冲孔，粉碎材料。船体及螺旋桨表面的附着物，化工管道中的积垢，用“水刀”来清洗也很方便。

“水刀”还可以用于外科手术。〔东京大学医学院用压强0.7兆帕的“水刀”在家兔身上做试验，表明它可用于肝、肾等器官的手术，不会损伤周围组织，也不易引起感染。〕。