2022-05-11 21:43:38

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水刀砂,全称水射流切割磨料,往水射流中混入水刀砂,形成磨料射流切割金属或其他材料,切割厚度有时超过150mm。通常使用粒度30-150目的二氧化硅氧化铝或石榴石做磨料,其中80-100目的石榴石最为常用。 石榴石,化学名铝(钙)硅酸盐,为褐红色砂状均匀小颗粒,略带黑色杂质及少量浮尘。

基本信息

  • 中文名称

    水刀砂

  • 外文名称

    waterjet cutting abrasive

  • 材质

    石榴石、二氧化硅、氧化铝

  • 产地分布

    日照、邢台、内蒙古、连云港等

  • 特点

    硬度大、成本低、无尘无污染

  • 本质

    高压水射流磨

  • 化学名称

    铝(钙)硅酸盐

折叠 编辑本段 水刀砂简介

水刀砂(高压水射流磨料)

化学名称: 铝(钙)硅酸盐

物理性质:褐红色砂状均匀小颗粒,略带黑色杂质及少量浮尘

物理成分: 石榴石≥89%,云母≤5%,浮尘≤4%

化学成份: SiO2 36.5%,Al2O3 20.64%,FeO 26.92%, Fe2O3 4.45%,MnO 1.25%,MgO 1.68%, GaO 3.5%

用途: 高压水射流切割水刀切割,水切割

特点:在喷水切割用途中,石榴石的结晶粒度可以满足其粒度要求,即0.06-1.0厘米。与金刚石砂轮和线锯相比,利用石榴石的喷水切割具有良好的三维适应性,且成本低、加工性能优良,基本无粉尘,也没有污染。

磨料水射流切割中,由于磨料完成90%以上的切割工作,磨料微粒的性质与特点变为最主要的因素了。最常用的磨料是粒度为60-100目的石榴砂,磨料越硬喷嘴寿命越短,这也是为什么碳化硅、金刚石明明硬度更大却很少使用的原因。

折叠 编辑本段 加工工艺

参考产品:60目--90目石榴石砂(天然金钢砂),又名(水刀砂、水刀沙)

加工工艺:精选含量为85.4%石榴石岩矿,人工烘干使水分含量低于4.7%,机械粉碎后酸洗(除去杂质)水洗(除去泥沙灰尘),二次人工烘干(便于分筛除尘),水分含量低于5%。最后用先进的二次分筛工艺(使颗粒更均匀)筛选包装。

推荐:60目砂用于切割不锈钢,铜材,大理石制品。80目砂用于切割金属,玻璃,陶瓷制品。

折叠 编辑本段 水刀的起源

纯水水刀是必最早的水刀方法。最早的商业应用始于上世纪七十年代中期,用于切割瓦楞纸板。纯水水刀最大的应用是切割抛弃式尿布、皮革和棉纸和汽车内饰件。对于棉纸和抛弃式尿布,与其它技术相比,水刀技术在材料上留下的水分最少。在某些尿布或棉纸工厂中,意外停机时间对其他切割技术而言非常普遍,代价超过每小时20000美元。

纯水刀的特点

非常细的水流(常见直径范围:0.004至0.010英寸) ,非常详细的几何形状 ,非常少的材料切割损失 ,切割时不产生热量 ,切割厚度可以很大 ,也可切得很薄 ,切割速度快 ,能够切割软、轻质材料(例如厚达 24"的纤维玻璃绝缘材料) ,极小的切削力 ,夹具简单 ,拓晟水刀每天 24 小时的连续运行 。

加砂水刀的特点

极为通用的技术, 无HAZ ,无机械应力 ,易于编程 ,水流细(直径 0.020 到 0.050 英寸) ,可切割非常复杂的几何形状 ,薄材料切割 ,10 英寸厚度切割 ,堆积切割 ,材料切割损失非常少 ,夹具简单 ,切割力小(切割时低于 1 磅),对几乎所有加砂水刀作业都只需设置一次 ,可方便地从单切割刀头切换到多切割刀头 ,可快捷地从纯水水刀切换为加砂水刀 ,减少了辅助操作 ,毛刺很少或无毛刺 。

折叠 编辑本段 基本知识

磨料对高压水射流(俗称"水刀"、"水切割")的性能有很大影响,尤其是磨料射流切割时,磨料的选择直接影响到切割速度和切割面的质量。

磨料的种类理论上很多。根据来源可分为天然磨料和人造磨料。天然磨料是将自然界中的矿物质经破碎筛分而成,通常容易杂质多,但造价便宜;人造磨料是通过化学方法冶炼而成,纯度高,性能好,但制造工艺复杂、价格昂贵。

石榴砂的化学名称:铝(钙)硅酸盐,以中条山石榴石矿为原料,按现代工艺枝术精制而成,产品自锐性。磨效高,砂耗低,磨件光洁度好,该磨料介壳状断口,硬度适中,韧性好,边角锋利,可在不断粉碎分级中形成新的棱角和边刃,使其研磨能力优于其它磨料,它具有硬度高,比重大,化学性质稳定及其特有的自锐性优点,后面也被广泛用于水射流切割,因此又名水射流砂

天然铁铝石榴石因其独特的物理特性,硬度高、切削能力适中、不含游离硅,成为最理想也最经济的高压水射流切割介质。

根据研究表明,用水射流切割任何材料,有一个最佳的磨料粒度,即相同射流压力、流量下,可在某一粒度下获得最大的切割深度,而增加或降低粒度,切割深度均相应降低。而且对于不同硬度的磨料,用于不同材料的切割,其效果各不相同。对脆性材料、塑性材料和较软的材料,对磨料的要求也不同。对于同种磨料,同种切割材料来说,不同的水压和沙流量,对切割的效果影响也很大。切割过程中,水压和沙流量也有一个最佳的状态。

目前,水射流级石榴砂主要为60目,80目和120目,基本为天然砂石筛选加工。其主要产地为印度、中国、美国 、澳大利亚等地区,国内主要集中在山东日照、河北邢台、连云港东海和内蒙古地区。在价格上,进口石榴砂价格较高,而国产砂价格低,质量也很好。

折叠 编辑本段 产地分布

中国的水刀砂产主要有内蒙古、江苏连云港、山东日照、河北邢台。

内蒙古水刀砂硬度大,但是主要为风洗,灰尘含量比较大,影响切割速度;另外,多为小作坊生产。深居内陆,运输成本非常高。

江苏连云港水刀砂一直是国内水刀砂的主要产地,颜色鲜艳,形状成圆形颗粒,硬度大、露天矿、易开采、年产量大;因此价位合适,在市场占据量特别大。

山东日照水刀砂为深层矿,属于地下榴灰岩矿,富含Fe2O3和Al2O3,因此颜色深红偏黑,硬度非常好,产品纯度高,主要以出口为主,近几年开始做国内市场,市场占有率在迅速增加。

河北邢台的水刀砂是最早的发源地,硬度为7度左右。颜色为棕红色、成棱角状,因为它有锋利的边缘,水刀机切割起来速度快缝隙小。这是它最大的优点,也是石榴砂水刀砂的主要产地之一。

其实石榴砂不管哪个产地,只要厂家做的规范都不会影响使用效果。近几年水刀行业的业务在不断扩大,不同地方的客户选择离自己运输方便、合适价位的水刀砂。希望同行业把自己加工的产品把好关,走出去的产品得到广大用户的认可。

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