與那些古代寶刀相比,要問(wèn)現(xiàn)在什么刀最鋒利,有人會(huì)說(shuō)是水刀切割機(jī),這不是冷笑話,也不是腦筋急轉(zhuǎn)彎,因?yàn)楹芏嗳硕疾恢朗裁词撬叮旅婢蛠?lái)了解一下這個(gè)現(xiàn)在世界上最鋒利的水刀到底是什么“刀”,它到底有多鋒利。什么是水刀 水刀也叫水切割,或者高壓水射流切割技術(shù),通過(guò)對(duì)水加壓后以水為刀,切割物體的技術(shù),最早用于航天航空工業(yè),由于有其不改變被切割物品的物理化學(xué)性能,速度快,效率高,成本低等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在廣泛被應(yīng)用于纖維,金屬,陶瓷,玻璃,復(fù)合材料等行業(yè)中產(chǎn)品的切割。
水刀的發(fā)展
早在上世紀(jì)30年代,美國(guó)、蘇聯(lián)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家的工程師就起采用超高速水射流技術(shù)切割巖石和煤炭。這是我們所牽涉的最早的水刀和水射流切割技術(shù)工藝。但當(dāng)時(shí)人們并沒(méi)有留意到。后來(lái),有人登記了超高壓水射流切割技術(shù)專(zhuān)利,并在接下來(lái)的幾年里面順利研發(fā)了透過(guò)超高壓水射流切割技術(shù)的設(shè)備,也就是說(shuō),水射流切割設(shè)備真正發(fā)生在這個(gè)時(shí)候。
歷經(jīng)幾十年的發(fā)展,水射流切割技術(shù)不斷獲得各國(guó)技術(shù)研發(fā)人員的改進(jìn)和提升。當(dāng)然,水射流切割技術(shù)也在不斷改進(jìn)。從最初的幾兆帕到幾十兆帕(MPa),再到現(xiàn)在的幾百兆帕(MPa),發(fā)展速度是相當(dāng)可觀的。據(jù)了解,目前最大壓力的水刀設(shè)備已經(jīng)達(dá)了600兆帕(MPa),這對(duì)于切割150 mm厚的金屬材料來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題。因此,毫無(wú)疑問(wèn),水刀是目前世界上最鋒利的“刀”。
水刀切割時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)立即被高速流動(dòng)的水射流帶走,并且不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì),材料無(wú)熱效應(yīng),還可實(shí)現(xiàn)任意曲線的切割加工。
“水刀”的工作原理是將水流增壓至200MPa以上,在通徑很小(一般大于0.2mm)的噴嘴的約束下,形成高速“水箭”,能夠穿削如木材、皮革、橡膠等軟質(zhì)材料;如果在“水箭”中混合磨料,則能夠穿削各種質(zhì)地堅(jiān)硬的材料,如巖石、玻璃、鋼板等。與微機(jī)控制的工作臺(tái)或機(jī)械手結(jié)合起來(lái),形成數(shù)控加工系統(tǒng),滿足特殊的或復(fù)雜的平面加工要求。
水刀切割實(shí)驗(yàn)
1.防彈玻璃夠硬吧,多張防彈玻璃疊在一起,足有10厘米厚,在水刀面前輕松被撂倒。
2.自然界中最堅(jiān)硬的材質(zhì)是金剛石吧,可當(dāng)世界上最硬的金剛石遇到世界上最鋒利的水刀的時(shí)候,金剛石還是認(rèn)慫了,瞬間被劈成兩半,試問(wèn)世界上還有水刀切不了的東西嗎?
文中g(shù)if圖片截取自Youtube《Bulletproof Glass vs 60,000 PSI Waterjet》
《Cutting_a_HUGE_17_Carat_Diamond_with_60_000_PSI_Waterjet_-_With_Cody's_Lab》