水刀切割的历史

水刀被广泛认为是市场上最有效的切割方法，但许多人并没有意识到它已经存在了多久。虽然多年来一直在修改，但第一台水刀使用的历史可以追溯到 1800 年代。在深入探讨水刀的迷人历史之前，让我们先了解一下水刀到底是什么。

什么是水刀？

从广义上讲，水刀是一种使用高压水射流切割材料的机器。水刀可以切割任何东西，从纸板和橡胶到金属和石头。为了了解水刀在多少压力下运行，让我们把它放在透视图中。一个普通的厨房水槽水龙头可以在高达 60 psi 的压力下排出水，或每平方英寸的最大磅数。然而，水刀喷射水的压力为 90,000 psi。

有两种不同类型的水刀：纯水刀和研磨水刀。纯水刀仅使用水来施加压力，并且最适用于塑料和泡沫等较软的材料。磨料水射流将磨料颗粒（通常是石榴石）添加到水流中，以便它可以切割更坚硬的材料，如玻璃和金属。由于能够切割几乎任何东西，水刀因其多功能性而迅速流行起来。水刀在效率、速度和环境影响方面也超越了竞争切割方法。

水刀的起源

水射流切割在 1850 年代首次用于在新西兰和俄罗斯的煤矿中挖掘材料。这种水力采矿技术后来被加利福尼亚的煤矿工人采用，并被用来寻找隐藏在岩石下的黄金。此时，蒸汽动力使水的压力达到 800 psi。多年来，能够施加更大的压力，使水射流切割方法可以切割更多的材料。

到 20 世纪初，工人们能够达到 1600 psi，使他们开始切割的水压增加了一倍。水射流切割首次用于采矿以外的工业环境是在 1930 年代。 Leslie Tirrell 和 Elmo Smith 发明了一种喷射流技术，造纸业开始使用水刀切割来切割纸张。 1935 年，Smith 提出了在水流中添加磨料颗粒的想法，以使水刀能够切割更坚硬的材料。

水刀的演变

自从人们第一次开始使用水切割材料以来，水刀已经取得了长足的进步。在 1950 年代，一位名叫 Norman Franz 的工程师开始尝试在高压水系统中添加磨料颗粒来切割木材。他的研究结果证明，磨料水刀可以有效切割比以前使用的更硬的材料。

到 1950 年代后期，工程师们开发了一种系统，能够将水压提高到 100,000 psi，这是水刀切割方法发展过程中的一个令人难以置信的突破。该系统涉及一个带有高超音速液体射流的泵，该泵能够切割不锈钢等高强度合金。虽然这种方法不是一种有效的方法，但它使研究人员能够扩展使用水射流切割甚至切割最坚固材料的想法。

1970年代，水晶水射流孔板的发明使水射流切割方法商业化。由 Bendix Corporation 创建的水晶孔有助于将水刀带入主流。这个版本的水刀能够达到 60,000 psi 的水压。尽管它们价格昂贵，但仍被认为比制造中使用的传统切割方法更具成本效益。

水刀历史上最相关的突破之一出现在 1980 年代，当时埃及工程师 Mohamed Hashish 开发了一种适用于商业用途的磨料水刀切割喷嘴。在过去的四十年里，水刀切割系统不断改进，使其尽可能精确、高效和多功能。随着制造业不断突破其功能的界限，水刀的能力也在不断发展。

水刀的未来

与任何形式的技术一样，有无数的研究人员和制造商在不断寻求改进水刀切割机。多年来，水刀已经商业化，成本效益更高、用途更广、尺寸更小。未来几年，随着更新和更具成本效益的型号不断涌现，您可以期待看到更大规模的水刀使用。从效率的角度来看，较小的机器往往被视为更具吸引力，因此您可以期待看到工程师在未来开发更小的水刀切割机。作为切割行业的巨头，水刀肯定不会去任何地方。