谈起水刀、水切割,人们便会联想武功中的最高境界“以柔可刚”。水刀也成为切割技 术中的高层武功,不仅环保绿色,而且高速高精,逐渐成为行业热潮和投资产业新宠。回顾我国水刀厂家的发展历史,从70年代起步,到2008年以来的迅速崛起,再到如 今的各家争鸣,相信不久的将来,会有更多的优秀的水刀厂家。
随着技术的进一步成熟、市场认知程度不断提高,该产品的竞争优势逐步显现,从而在金属材料、软基材料、复合材料等更多的下游行业被广泛接受。目 前,全国已有6,000多台超高压水切割机从水刀厂家生产并投入使用,应用领域包括机械制造、不锈钢制品、轨道交通、建筑装饰、压力容器、玻璃、石材、陶瓷、复合材料、汽 车、广告标识制作、航空航天等数十个行业。国内水刀厂家已进入成长的初期阶段。在该发展阶段,超高压水射流切割技术较为成熟、系统最高压力已提升 至420Mpa,达到国际先进水平,产品性能稳定,在整个切割设备领域呈现出与其他切割技术互补和部分替代的特征,并被绝大多数的制造和加工行业广泛接 受。但由于超高压水切割机对于下游用户来说属于固定资产投资,切割设备的更新替代是一个渐进过程。因此,虽然该阶段整个行业的成长性明显高于导入期,每年 的增长速度均能保持在30%以上,但总体市场规模仍然不大,在国内切割设备市场的占比不到5%,未来市场空间巨大。
激光切割设备的投资较大,大多用于薄钢板、部分非金属材料的切割,切割速度较快,精度较高,但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应;另外对有些材料激光切割不理想,如铝、铜等有色金属、合金,尤其是对较厚金属板材的切割,切割表面不理想,甚至无法切割。人们对大功率激光发生器的研究,就是力图解决厚钢板的切割,但设备投资、维护保养和运行消耗等成本也很可观。水切割投资小,运行成本低,切割材料范围广,效率高,操作维修方便。
等离子切割有明显的热效应,精度低,切割表面不容易再进行二次加工。水切割属于冷态切割,无热变形,切割面质量好,无须二次加工,如需要也很容易进行二次加工。对金属的加工,线切割有更高的精度,但速度很慢,有时需要用其它方法另外穿孔、穿丝才能进行切割,而且切割尺寸受到很大局限,水切割可以对任何材料打孔、切割,切割速度快,加工尺寸可选余地大。
对一些金属零件可采取冲剪工艺方法,效率高、速度快,但需要特定的模具和刀具,水切割与该切割方法相比柔性好,可随时进行任意形状工件的切割加工,尤其在材料厚、硬度高等情况下,冲剪工艺将很难或无法实现,而用水切割方法则较为理想;火焰切割也是金属领域常用的切割工艺,切割的厚度范围非常大,但与水切割相比其热效应明显、切割表面质量和精度较差,另外水切割能很好地解决一些熔点高、合金、复合材料等特殊材料的切割加工。
在玻璃、石材、陶瓷等切割加工行业,传统的方法是用金刚石刀具进行切、锯、铣等,切割的厚度范围非常大、速度较快,但对常规厚度的板材,水切割可进行高精度的任意曲线的切割加工,成品率高,降低生产成本,且大大提高加工产品的附加值。