在冷兵器時(shí)代,刀的鋒利程度就決定了是不是真的稀世好刀,在中國(guó)古代出現(xiàn)了很多非常有名的刀,如唐刀,苗刀,繡春刀等,這些刀都會(huì)用各種詞語(yǔ)來(lái)形容其鋒利程度。 特別是一些古裝題材影視劇的流行,讓這種古代鋒利的兵器被大家所熟知,每一把刀都經(jīng)過(guò)了千錘百煉,刀鋒犀利無(wú)比,在戰(zhàn)場(chǎng)上那也是所向霹靂,擁有一把好刀,成為無(wú)數(shù)英雄好漢一生的追求。 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,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?,下面就?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。 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。水不僅有柔的一面,也有剛的一面,所以在中國(guó)古代就有滴水穿石的說(shuō)法,認(rèn)為世界上最鋒利的物質(zhì)就是水,再堅(jiān)固的東西在水滴長(zhǎng)年累月的拍打下都會(huì)被改變,也許是從這里得到了靈感,人們就開始用水來(lái)切割那些堅(jiān)硬的物體。 這項(xiàng)技術(shù)最早被應(yīng)用于采煤,采礦中,將水增壓后形成高壓水流,但這個(gè)水的壓力相對(duì)還是比較小,像現(xiàn)在經(jīng)??吹江h(huán)衛(wèi)工人使用水流清理路面上的小廣告一樣,相對(duì)來(lái)說(shuō)水流壓力并沒(méi)有多大。 上世紀(jì)40年代,美國(guó)人將水增壓后從設(shè)計(jì)的細(xì)小噴嘴高速流出,并且能用于工業(yè)加工,也證明了水刀有較大的切割能量,這也是真正意義的水刀。 后來(lái)蘇聯(lián)人將水切割的壓力增加到200MPa,能切割的物體就更多了。到60年代末,開始在高壓水流中增加金剛砂,石英砂等磨料,這樣水刀的威力就更加巨大了,幾乎可以切割任何堅(jiān)硬的物體。 進(jìn)入新世紀(jì)后,水刀的發(fā)展和應(yīng)用更加迅猛,已經(jīng)改變了整個(gè)切割加工行業(yè),更是在向智能化發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了三軸,四軸,五軸甚至機(jī)器人水切割。 水刀利用超高壓技術(shù)可以將普通的自來(lái)水加壓到300MPa ~ 500MPa壓力,然后再通過(guò)內(nèi)孔直徑約0.05毫米的噴嘴噴射出來(lái),形成速度約為800 ~ 1000米/秒的高速射流,該射流具有很高的能量,可用來(lái)切割軟性材料,如果再在射流中加入適量的磨料,則幾乎可以用來(lái)切割所有的軟硬材料,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。水刀能夠切割什么主要是由水壓決定的,將水加壓到30MPa以上就是低壓水刀,可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的切割工作,加到100MPa就成了高壓水刀,能滿足大多數(shù)的切割工作,水壓超過(guò)200MPa就是超高壓水刀,甚至可以切開金剛石,并且切割的寬度只有幾毫米,目前最高的切割壓力可達(dá)到600MPa,國(guó)內(nèi)的商業(yè)水切割設(shè)備一般運(yùn)行壓力在200MPa ~ 400MPa左右,最高達(dá)到了420MPa。水要達(dá)到切割的壓力,就需要增壓泵給水加壓,以達(dá)到想要的壓力,從油泵出來(lái)的低壓油,推動(dòng)柱塞式液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)將水增壓。另一方面,供水系統(tǒng)將水經(jīng)過(guò)凈化處理,然后由水泵打出低壓水,進(jìn)入增壓器的低壓水被增壓后,壓力升高,由于高壓水是經(jīng)過(guò)增壓泵不斷往復(fù)壓縮后產(chǎn)生的,而增壓泵的活塞又是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的,就會(huì)造成噴嘴發(fā)出的水射流壓力不穩(wěn)定,為了滿足穩(wěn)定的高壓水射流,就需要將產(chǎn)生的高壓水存入一個(gè)蓄能器中,再由蓄能器向噴嘴供應(yīng)穩(wěn)定的水射流。經(jīng)過(guò)壓縮后的水經(jīng)過(guò)一個(gè)直徑微小的寶石噴嘴射出,為了增加切割能量,在噴嘴處有磨料與水混合,磨料不能在高壓水管路中添加,因?yàn)檫@樣很容易將管路磨穿,噴嘴為了應(yīng)對(duì)高水壓,一般會(huì)用藍(lán)寶石或紅寶石噴嘴鑲嵌在金屬材料中,噴嘴根據(jù)電腦設(shè)定好的指令在軌道上移動(dòng),精確的在被切割物上噴射水流完成切割作業(yè)。水刀成為工業(yè)界的加工工具后,就開啟了新的切割加工歷史,也被譽(yù)為下一個(gè)時(shí)代的工業(yè)趨勢(shì),你想知道水刀到底有多鋒利嗎?來(lái)看看那些號(hào)稱世界上最堅(jiān)硬的物體在水刀面前是怎么敗下陣來(lái)的吧。 水刀在切割時(shí)出水壓力有多猛,有人用水刀去切割橡膠滾輪,當(dāng)水柱靠近時(shí)滾輪快速旋轉(zhuǎn),在水柱持續(xù)沖擊下轉(zhuǎn)動(dòng)越來(lái)越快,輪子開始膨脹變大,最后炸裂彈開,原來(lái)水也如此暴力。 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。 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Gif截取自Youtube《60,000 PSI Vs 90,000 PSI Waterjet Cutting》《Bulletproof Glass vs 60,000 PSI Waterjet》《Cutting_a_HUGE_17_Carat_Diamond_with_60_000_PSI_Waterjet_-_With_Cody's_Lab》《Interesting - Exploding Skateboard Wheel With A 60,000 PSI Waterjet Cutter - Slow Motion Cutting》《NEW! High pressure water jet 500 bar》《Flow Waterjet Technology Overview》
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