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水射流切割技術應用現狀
來源: 時間:2022-05-05 瀏覽:10997
高壓水射流切割技術作為一種高效、綠色環保的加工技術,有著廣闊的應用前景,包括食品醫療、航空航天、建筑、海洋、石油和天然氣工程等領域。

       WULFKUEHLER等網利用水射流切割生鮮蔬菜,與傳統刀片切割相比,水射流切割不僅避免了鈍刀的情況,還能杜絕交叉污染。FLORIANCaa7實驗總結使用0. 10 mm孔徑的噴嘴以及250 MPa的水壓切割蔬菜的效果最好。針對傳統甘蔗收割機易磨損堵塞以及重復切割而導致的經濟損失,THANOMPUTRA等網提出了采用非接觸式高壓水射流切割的收割模式,在綜合考量各項參數的情況下,實現甘蔗莖稈的較遠距離切斷。由于傳統磨料石榴石存在可能影響食品質量的因素,在實際加工中,以鹽粒、糖粒或冰粒做磨料進行切割,能有效保證食品安全和品質[Cso7醫用水刀是一種新型手術分離器械,與普通手術刀、電刀、超聲刀及激光刀等相比,醫用水刀在臨床上具有高度精準靈活的組織選擇性和保護性、無熱損

傷、無菌化、術中出血量少、創傷小等優點,有效避免了一刀切的情況。合理設計的醫用水刀實現了低壓水射流時對傷口的沖洗、高壓水射流時對實質性組織進行切割的作用,有效解決了手術中頻繁換刀的麻煩。


       在廢舊物品的切割破碎、回收利用方面,水射流切割有著明顯的優勢。廢舊橡膠的循環利用己成為一個全球性的環境問題,水射流切割技術相比傳統粉碎方法有著成本相對較低、過程簡單、破碎質量好、無二次環境污染等優勢Csa7。劉萍等人[Css7通過實驗研究發現,沖擊粉碎和水楔粉碎是橡膠層粉碎的主要機制,并用正交試驗法總結了對膠粉顆粒度大小的影響因素,移動速度的影響最大,其次是射流的驅動壓力,最后是靶距。在廢舊彈藥的處理方面,高壓水射流在自動化、安全、綠色處理方面有著先天的優勢,在高壓水射流的作用下炸藥能夠從彈殼中分離出來,較之傳統融化分離技術而言,水射流切割技術毫無疑問是一種更為有效的手段Cs}7。

 為了實現海上廢棄結構物的回收,在考慮效率的同時也必須兼顧到安全和環保等問題,水射流切割技術無疑是一種較好的選擇Cs}7。傳統的切割方式在水下的應用受限,對于涉及海洋的行業而言,水下救助打撈、船舶和海洋平臺水下部分的拆卸、潛艇以及港口橋梁建設維護等,都涉及大量切割問題,尤其是沉沒的油輪、化學品船、核潛艇等危險場合的切割處理時,水射流切割的通用性、安全性的特點就顯得尤為突出了。

 在各種內外因素的影響下,混凝土類建筑常常會出現損壞現象,通過水射流切割技術去除損壞表層是近些年剛興起的一項技術,相比于傳統機械破碎,水射流高效、安全、環保的技術優勢明顯,常應用于道路·橋梁、隧道、大壩的修復。    

 在煤礦、石油、油氣開采領域,常利用水射流破巖鉆井,能有效提高鉆井效率并充分清洗井底C}o7除此之外,將水射流用于鉆孔、切縫可以提高松軟煤層透氣性和瓦斯采集率。李曉紅等C} i〕將高壓脈沖射流應用于重慶某典型高瓦斯低透氣性煤礦,結果表明平均百米鉆孔煤層瓦斯抽放量較原有工藝提升了7. 8倍。WANCoz}利用空化射流聲振效應促進瓦斯解吸,實驗表明聲波振動效應對煤層氣解吸和最終甲烷解吸有明顯的加速作用。

       復合材料是一種由兩種及以上材料通過復合工藝組合而成的具有新性能的材料,表現出各向異性的特點,具有廣泛的應用前景,其加工一直是一項工程難題[63]碳纖維復合材料是一種新型工業材料,它兼具硬脆材料和復合材料的加工特點,加工時己發生破碎和分層。而在磨料水射流的切割加工下,其切割面質量較好,沒有分層現象[64]。此外,玻璃纖維增強塑料和芳綸纖維復合材料也是典型的難于切削加工的復合材料,磨料水射流單點冷態的加工優勢較好地解決了這些材料的加工問題[[65-66]。針對材料多維曲面的切割成型,將水射流切割頭安裝在五軸聯動主軸上,從而進行三維立體加工,是一項極其復雜的工程問題,現以應用于生產飛行器機翼、機身等大尺度曲面結構件、運載火箭殼體等。

       隨著水射流切割性能的提升,其應用也越來越廣泛。冷切割、加工柔性高等特點必將使得它在日益發展的現代工業中的地位越來越重要。

 

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