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水射流切割技术应用现状
来源: 时间:2022-05-05 浏览:3743
高压水射流切割技术作为一种高效、绿色环保的加工技术,有着广阔的应用前景,包括食品医疗、航空航天、建筑、海洋、石油和天然气工程等领域。

       WULFKUEHLER等网利用水射流切割生鲜蔬菜,与传统刀片切割相比,水射流切割不仅避免了钝刀的情况,还能杜绝交叉污染。FLORIANCaa7实验总结使用0. 10 mm孔径的喷嘴以及250 MPa的水压切割蔬菜的效果最好。针对传统甘蔗收割机易磨损堵塞以及重复切割而导致的经济损失,THANOMPUTRA等网提出了采用非接触式高压水射流切割的收割模式,在综合考量各项参数的情况下,实现甘蔗茎秆的较远距离切断。由于传统磨料石榴石存在可能影响食品质量的因素,在实际加工中,以盐粒、糖粒或冰粒做磨料进行切割,能有效保证食品安全和品质[Cso7医用水刀是一种新型手术分离器械,与普通手术刀、电刀、超声刀及激光刀等相比,医用水刀在临床上具有高度精准灵活的组织选择性和保护性、无热损

伤、无菌化、术中出血量少、创伤小等优点,有效避免了一刀切的情况。合理设计的医用水刀实现了低压水射流时对伤口的冲洗、高压水射流时对实质性组织进行切割的作用,有效解决了手术中频繁换刀的麻烦


       在废旧物品的切割破碎、回收利用方面,水射流切割有着明显的优势。废旧橡胶的循环利用己成为一个全球性的环境问题,水射流切割技术相比传统粉碎方法有着成本相对较低、过程简单、破碎质量好、无二次环境污染等优势Csa7。刘萍等人[Css7通过实验研究发现,冲击粉碎和水楔粉碎是橡胶层粉碎的主要机制,并用正交试验法总结了对胶粉颗粒度大小的影响因素,移动速度的影响最大,其次是射流的驱动压力,最后是靶距。在废旧弹药的处理方面,高压水射流在自动化、安全、绿色处理方面有着先天的优势,在高压水射流的作用下炸药能够从弹壳中分离出来,较之传统融化分离技术而言,水射流切割技术毫无疑问是一种更为有效的手段Cs}7

 为了实现海上废弃结构物的回收,在考虑效率的同时也必须兼顾到安全和环保等问题,水射流切割技术无疑是一种较好的选择Cs}7。传统的切割方式在水下的应用受限,对于涉及海洋的行业而言,水下救助打捞、船舶和海洋平台水下部分的拆卸、潜艇以及港口桥梁建设维护等,都涉及大量切割问题,尤其是沉没的油轮、化学品船、核潜艇等危险场合的切割处理时,水射流切割的通用性、安全性的特点就显得尤为突出了

 在各种内外因素的影响下,混凝土类建筑常常会出现损坏现象,通过水射流切割技术去除损坏表层是近些年刚兴起的一项技术,相比于传统机械破碎,水射流高效、安全、环保的技术优势明显,常应用于道路·桥梁、隧道、大坝的修复。    

 在煤矿、石油、油气开采领域,常利用水射流破岩钻井,能有效提高钻井效率并充分清洗井底C}o7除此之外,将水射流用于钻孔、切缝可以提高松软煤层透气性和瓦斯采集率。李晓红等C} i〕将高压脉冲射流应用于重庆某典型高瓦斯低透气性煤矿,结果表明平均百米钻孔煤层瓦斯抽放量较原有工艺提升了7. 8倍。WANCoz}利用空化射流声振效应促进瓦斯解吸,实验表明声波振动效应对煤层气解吸和最终甲烷解吸有明显的加速作用。

       复合材料是一种由两种及以上材料通过复合工艺组合而成的具有新性能的材料,表现出各向异性的特点,具有广泛的应用前景,其加工一直是一项工程难题[63]碳纤维复合材料是一种新型工业材料,它兼具硬脆材料和复合材料的加工特点,加工时己发生破碎和分层。而在磨料水射流的切割加工下,其切割面质量较好,没有分层现象[64]。此外,玻璃纤维增强塑料和芳纶纤维复合材料也是典型的难于切削加工的复合材料,磨料水射流单点冷态的加工优势较好地解决了这些材料的加工问题[[65-66]。针对材料多维曲面的切割成型,将水射流切割头安装在五轴联动主轴上,从而进行三维立体加工,是一项极其复杂的工程问题,现以应用于生产飞行器机翼、机身等大尺度曲面结构件、运载火箭壳体等。

       随着水射流切割性能的提升,其应用也越来越广泛。冷切割、加工柔性高等特点必将使得它在日益发展的现代工业中的地位越来越重要。

 

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