水切割(水刀)的力量是如何產生的:

水流從加壓泵加壓，然後透過高壓管從切割噴頭射出來。非常簡單的解釋。然而，這一過程經過了十分複雜的設計，目的是產生60000PSI的壓力。古有成語滴水穿石，不要小看水分子的力量。分子達到一定速度都都可以對物體進行切割，例如高速旋轉的紙片，高速高壓的氣流等 。

水刀的發展(改進型):

把石榴沙混入這種高速度的水射流中，透過在混合管中混合，然後以305m/s的速度直接從沙管中射出到被加工的材料，這種切割過程其實是一種磨碾切割的過程，這種力量和動作都是由水產生的。

磨料切割機的壓力可達到55,000PSI,這種高壓水透過一個細小的噴嘴以762m/s 的速度射出，這種速度是音速的2.5倍。

▲紙片做的鋸子，可以切割木材

水刀，即以水為刀，本名高壓水射流切割技術，這項技術最早起源於美國。用於航空航天軍事工業。以其冷切割不會改變材料的物理化學性質而備受青睞。後經技術不斷改進，在高壓水中混入石榴砂，極大的提高了水刀的切割速度和切割厚度。現在水刀已經廣泛應用於陶瓷、石材、玻璃、金屬、複合材料等眾多行業。目前在中國，水刀的最大壓力已經做到了420MPa。一些技術先進的公司已經完善了3軸、4軸水刀，5軸水刀也趨向成熟。

水刀基本原理是既簡單又複雜,水射流是從加壓泵開始，透過高壓管，然後從切割噴頭射出來。非常簡單的解釋。然而，它是經過了十分複雜的設計，才能產生60000PSI的壓力。在設計過程中，有處小小的滲漏都會對部件持久地侵蝕導致損壞。所以生產商和工程師們會小心地處理高壓材料的加工工藝，利用特殊的科技組合這種機器。使用者只需要知道基本的操作知識。 　　

切割機在1982年應用在工業上，最早的在1970年就已出現，在工業上主要是應用在汽車，航空，玻璃行業，從這些切割中不斷的提高精確度。磨料切割機的壓力可達到55,000PSI,這種高壓水透過一個細小的噴嘴以762m/s 的速度射出，這種速度是音速的2.5倍。把石榴沙混入這種高速度的水射流中，透過在混合管中混合，然後以305m/s的速度直接從沙管中射出到被加工的材料，這種切割過程其實是一種磨碾切割的過程，這種力量和動作都是由水產生的。

水刀有如下優點：

（1）環保無汙染、不產生有毒氣體及粉塵。

（2）可加工各種高硬度的材料，如：玻璃、陶瓷、不鏽鋼等，或比較柔軟的材料， 如：皮革、橡膠、紙尿布等。

（3）是一些複合材料，易碎瓷材料複雜加工的唯一手段。

（4）切口光滑、無熔渣，無需二次加工。

（5）可一次完成鑽孔、切割、成型工作。

（6）生產成本低。

（7）自動化程度高。

一、深入瞭解為水刀切割獲得高壓水的物理原理

切割材料所需的能量是透過將水加壓到超高壓並透過將高速水聚焦在一個小的寶石孔中而形成強烈的切割流而獲得的。水刀切割過程涉及兩個主要步驟。

1、增壓泵通常在50,000 psi以上的壓力水平下對普通自來水加壓。產生切割所需的能量。

2、然後，水透過一個小的寶石孔聚集，形成強烈的切割流。取決於水壓的施加方式，水流以高達聲速3倍的速度運動。

該方法適用於僅噴水和磨料射流。對於磨料切割應用，將石榴石送入磨料混砂室（該磨料混砂室是切割刀頭主體的一部分），以產生連貫且極富能量的磨料射流。為了達到這些壓力，透過增壓泵和過濾器將水引入裝置。該過濾過程非常重要，因為在達到超高壓之前必須先將水清洗乾淨，以保護高壓零件並提供穩定的切割流。有時需要水處理系統以去除水中的有害礦物質。過濾後，水進入高壓缸，在高壓缸中被加壓至所需水位。

然後根據應用將水帶到磨料噴嘴或純水切割噴嘴中。切割噴嘴可以固定或整合在運動裝置中，從而可以切割複雜的形狀和設計。運動裝置的範圍從簡單的橫切機到2D系統，3D機器以及多軸機器人。CAD / CAM軟體與CNC控制器相結合，可將工程圖或命令轉換為數字化程式設計路徑，以供切割刀頭跟隨。切割較硬的材料需要在切割流中新增細網眼磨料。可以使用的各種磨料包括粒度為50至120目的橄欖石，石榴石和剛玉。磨料首先儲存在加壓料斗中，然後進入計量元件，該元件控制送入噴嘴的顆粒量。然後將磨料在磨料切割頭內的特殊混合室中引入到切割流中。磨料切割透過加速腐蝕過程，可以更快地切割較硬的材料。切割後，來自切割流的剩餘能量會在集水箱中消散，該水箱儲存著切縫材料和廢磨料。

超高壓水射流切割機又稱水刀切割機又稱“水刀”，是世界上最新的冷切割新工藝和先進製造裝備，那麼，水刀切割機 是怎樣把溫柔的自來水變為鋒利無比的刀刃的呢？

1、自來水經過濾器過濾之後，由水刀切割機配件水泵進行加壓，進入增壓器兩端的高壓缸內。

2、當油活塞往復運動時，一端高壓缸透過進水單向閥進水，另一端高壓缸的水被推出、經過出水單向閥進入高壓管路。

3、如此動作，在兩端的高壓缸中交替進行，形成源源不斷的高壓水流。

4、由於存在增壓器換向週期，輸出的水流的壓力形成周期性波動。因此高壓水流需經高壓蓄能器進行穩壓，透過高壓管輸送到噴射頭。

5、在噴射頭上安裝有孔徑為0.25~0.33mm的水刀切割機配件寶石噴嘴。高壓水流在寶石噴嘴的約束下形成具有極大動能的高速“水箭”，可以擊穿纖維、皮革、橡膠等軟質材料。

6、在“水箭”中混合一定比例的磨料，則形成磨料水射流，可以穿透任何堅硬材料。 由此可見，水刀切割機是經過這6個轉換才把溫柔的水流變為利刃的。

水刀原理:將水經過增壓器，將水增壓至25,000 psi或是以上，然後透過一個小直徑的噴嘴噴出，可產生超過音速或是數倍音速以上的高速水箭，這種水箭可以拿來切割各種非金屬物質(包括石頭)。

如果要切割金屬及硬的物質時，則要在水箭中加入高硬度的細礦粒。以增強其切割能力，此種高速加細礦粒的水刀，幾乎可切割任何物質。想像一下被超過音速很硬又很細的東西連續擊中，軟一點的物質會被直接擊穿，硬一點的物質只是多撐一下還是會被擊穿，這就是水刀的切割原理。

水刀一詞在國內經常被混淆，不管幾千(清洗用)到數萬(切割用)PSI（磅／平方英吋）都可能被稱為水刀。

1995年美國國家防蝕協會(NACE)及鋼構＼塗層協會(SSPC)對工業用壓力水作了明確定義，根據不同壓力訂定了四個等級以及表面處理後的標準(NACE No.5/ SSPC-SP-12)，概分述如下：

（１）低壓水沖洗(Low-pressure Water Cleaning,LP WC):壓力低於5000PSI者。

（２）高壓水沖洗(High-pressure Water Cleaning,HP WC):壓力介於5000至10000 PSI者。

（３）高壓水箭(High-pressure Water Jetting,HP WJ):壓力介於10000至25000 PSI者。

（４）超高壓水箭(Ultrahigh-pressure Water Jetting,UHP WJ):壓力大於25000 PSI者。

水刀，即以水為刀，本名高壓水射流切割技術，可以對任何材料進行任意曲線的一次性切割加工，切割時產生的熱量會立即被水射流帶走，並且不產生有害物質，切割後不需要或易於二次加工，安全、環保，速度較快、效率較高。

這項技術最早起源於美國，以其冷切割不會改變材料的物理化學性質而備受青睞。後經技術不斷改進，在高壓水中混入石榴砂、金剛砂等磨料輔助切割，極大的提高了水刀的切割速度和切割厚度。目前，水刀已經廣泛應用於陶瓷、石材、玻璃、金屬、複合材料等眾多行業。2011年，水射流專家紀新剛將水刀做成了小型化、安全化，更推廣了水刀的廣泛運用，如：石油管道、採油樹搶修、罐體切割、裝置維修等。

超高壓水刀的基本工作原理既簡單又極為複雜。

水刀加工裝置的組成包括：超高壓泵、水刀切割頭裝置、水刀x-y可移動平面切割臺、CNC控制器及CAD/CAM軟體包等。

由普通水經過一個超高壓泵，將水加壓至400MPa。為獲得穩定的高壓水射流，需將產生的高壓水進入一個蓄能器以穩定壓力。然後透過一個極細小的噴嘴（即水刀切割頭裝置，其直徑為0.1-0.4mm左右），產生一道速度每秒近千米（約音速的3倍）的水箭，這道水箭就像一把切削加工的利劍，對所需要加工的工件進行切削加工。

後兩者精確控制切割位置、弧度、角度，保證了水刀切割精度。

感謝邀請。我以前單位就是做水刀，鐳射，等離子，火焰切割裝置的。其實水刀原理是比較簡單的，就是利用高壓水流的壓強去切割鋼板玻璃石頭等物體。只要壓強超過物體本身承受壓力範圍那麼任何物體都是可以被切割的。水刀的切割原理跟鐳射，等離子，火焰切割機不一樣，前者是利用壓強，後三者是利用溫度把鐵板燒化再用氣流把鐵水吹走，所以水刀是冷切割，鐳射等離子屬於熱切割。

水刀，又名水切割，學名高壓水射流切割技術，早期的水切割由於水的壓力很小，也沒有加入磨料，僅能用來切割紙張等比較軟的，強度低的材料，應用範圍非常的窄。

後來隨著技術的發展，有了高壓水泵可以用來切割更多的材料了，早期的水切割完全依靠水的壓力來切割材料的，但只能切割材料強度比水壓低的材料，應用還是受到很大的限制。

水切割是個好技術，應用範圍太窄了，可惜了了！科學家就是聰明，要想有創新就得不斷折騰啊！要不給水裡加點料試試看，磨料（石榴石或者金剛砂）水切割就誕生了。一試還真是很厲害，很多金屬都能切割了。結果水切割系統就是下面這個樣子了。

水泵將水加壓，但是這個壓力還是不夠啊，怎麼辦，只好在增加一個增壓泵將水再次加壓，達到想要的壓力，注意了，磨料是不能在水源或高壓水管路中新增的，因為很快就會把管路磨穿，那怎麼加，只能加在噴嘴位置，讓水和磨料混合，也不能裡出口太近了，因為要給他一段路程加速，只有磨料有了一定的流速才更有殺傷力呢，那麼磨料和水的混合流體就不會磨損噴嘴嗎，會，肯定會的，這就像七傷拳了，先傷己再傷人，那有辦法避免嗎，沒有，只能提升自身的硬度，所以水切割噴嘴都是用很硬的強度很高的材料製成的，比如碳化鎢陶瓷複合材料。

高六速的磨料透過被切割材料就像砂紙打磨材料一樣，沒透過一次就會磨掉少許金屬，那持續高速磨料水混合物和金屬不停的摩擦，和電動砂輪切割效果就差不多了。

那麼水切割和傳統的切割方法相比較有什麼優勢呢？

可切割範圍廣

可以切割絕大部分材料，如：金屬，大理石，玻璃 等等。

切割質量好

平滑的切口，不會產生粗糙的，有毛刺的邊緣。

無熱加工

因為它是採用水和磨料切割，在加工過程中不會產生熱（或產生極少熱量），這種效果對被熱影響的材料是非常理想的。如：鈦。

環保性

這種機器採用水和沙切割，這種沙在加工過程中不會產生毒氣，可直接排出，較環保。

無需更換刀具

你不需要更換切割機裝置，一個噴嘴就可以加工不同型別的材料和形狀，節約成本和時間。

這麼多優點，現在當然用的比較廣了，3軸/4軸/5軸的水切割機都比較常見了，水切割可以切出整體的葉輪來，這就很厲害了！

俗話說水滴石穿，意在比喻只要堅持不懈就能成功。可是今天辣辣想說，不需要日積月累，水就能切割石頭。我們可以看到，切割機噴射出來的水柱正在對汽車圓盤進行切割，可謂順暢之極。這種水柱被稱為“水刀”。

實際上，水刀不僅能切割金屬，堅硬的石頭對於水刀來說也毫無壓力。那麼，水刀究竟是個什麼東西呢？

水刀分純水水刀和加砂水刀，是指透過增壓器噴出的高壓水柱來切割物體的一種工具。水刀是一種冷切割技術，它的優點是在切割過程中，被切割物沒有化學變化，所以不會變形。它具備良好的切割效能，運轉的速度和精度都很高。

不管這麼樣，水刀切割出來的整齊線條讓強迫症看上去真的很舒服。你覺得呢？

高壓水槍雖然沒有水刀那麼厲害，壓力達到350MPa左右，相當危險。記得有次由於不注意，高壓水槍射在勞保鞋的前段鐵板上，估計要沒有前面的鐵板可能危險大了。高壓水槍的水沒有參雜任何東西的，而水刀的高壓水中混入石榴沙、金剛沙等磨料輔助切割，極大提高水刀的切割能力，可以說是削鐵如泥！

水刀的水切割技術基本原理

讓混入磨料作為輔助切割的高壓水透過直徑很小的噴嘴，從噴嘴出口形成水柱。水柱流速可高達900m/s，足以以所帶的動能切割各種材料。遇到像金屬、石塊等硬質材料，高壓水中就要混入石榴沙、金剛沙等，切割硬質材料時輔助磨料就會產生摩擦效應，從而提高水刀的切割速度和切割厚度。

水刀切割技術的優點

因為水刀切割屬於冷態切割，所以對切口不會造成燒傷，不會產生熔化或硬化，也不會變形以及出現焊瘤甚至有毒氣體產生。水刀切割不會對所切工件產生直接壓力，因此切割精度高，還可以切割各種複雜形狀的材料，切縫小且損耗少。加工工件不論大小還是成單成批的，都可以加工。

水刀切割比傳統切割優點多，但技術是關鍵，其次成本不低，因此對於中小企業來說用臺水刀切割機確實捨不得。

謝邀。水射流切割，又稱水刀切割、水切割、水射流切割。相對其它切割技術而言，水射流切割無任何有毒有害物質產生，且切割後無熱反應區或機械應力殘留，是一種萬能的、高產能的冷切割技術。水切割技術又稱為“冷切割技術”，相對於其他切割技術而言，其適用範圍最廣，具有切割溫度低、對切割材料的物理效能無影響，無熱變形且切縫窄、切割精度高、切面光潔、安全環保等優勢。

目前水切割以形式分為兩種，一種為大型水切割，一種為小型水切割。以壓力分為高壓型和低壓型，一般以100Mpa為界限。100Mpa以上為高壓型，100Mpa以下為低壓型。

大型水切割屬於超高壓類，通常壓力在380Mp以上。其切割原理為：水經過加壓後，在割槍位置經過一寶石噴嘴，利用水流速度帶動磨料，進而再經過割槍嘴噴出水和沙的混合體，來實現物體切割。

低壓型水切割的原理，是將水和磨料同時加壓方式，增壓後的水和磨料同時在割槍嘴噴出，故其具有功率低效率高等特點。