加砂水刀

加砂水刀與純水水刀只有幾點不同。在純水水刀中，由超音速水流侵蝕材料。在加砂水刀中，由水射流加速砂料顆粒，然後由這些顆粒（而非水）侵蝕材料。加砂水刀的能力比純水水刀強大成百上千倍。純水水刀和加砂水刀都有其用武之地。純水水刀可切割軟質材料，而加砂水刀則切割硬質材料，如鋼材、石材、複合材料和陶瓷。使用標準參數的加砂水刀能夠切割硬度等於（甚至稍稍超過）氧化鋁陶瓷（常常稱作礬土，AD 99.9）的材料。我們將在下面介紹加砂水刀的特點，以及加砂水刀切割刀頭的工作方式。


所示為 4” 鈦，由TCI Aluminum提供	石材、瓷磚和玻璃切割

複合材料、石墨、環氧樹脂和彈性材料	從陶瓷碗到氧化鋁（礬土）

加砂水刀的特點

極為通用的技術
無HAZ
無機械應力
易於編程
水流細（直徑 0.020 到 0.050 英寸）
可切割非常複雜的幾何形狀
薄材料切割
10 英寸厚度切割
堆積切割
材料切割損失非常少
夾具簡單
切割力小（切割時低於 1 磅）
對幾乎所有加砂水刀作業都只需設置一次
可方便地從單切割刀頭切換到多切割刀頭
可快捷地從純水水刀切換為加砂水刀
減少了輔助操作
毛刺很少或無毛刺

加砂水刀切割刀頭
每台加砂水刀都包括純水水刀。生成純水射流後加入砂料。然後砂料顆粒沿刀管被加速，就像步槍子彈那樣。

加砂水刀切割所用的砂料是經專門篩選、大小一致的硬砂。最常用的砂料是石榴石。石榴石質硬、強度高並且便宜。像五金店中的粉紅色砂紙一樣，不同的大小用於不同的工作：

120 Mesh－產生平滑的表面
80 Mesh－最常用，一般性用途
50 Mesh－切割速度比 80 Mesh快一點，但表面稍稍粗糙一些

刀管就像步槍槍管那樣加速砂料顆粒。類似噴嘴，刀管有許多不同的尺寸和使用壽命。刀管大約長 3 英寸, 直徑 1/4 英寸；內徑範圍從 0.020 到 0.060 英寸，最常用的是 0.040 英寸。

儘管加砂水刀設備常常被視為操作簡單的可靠設備，刀管需要得到操作員的關注。水刀技術的主要進展就是發明了壽命很長的刀管。不幸的是，長壽命刀管比以前的碳化鎢管脆弱得多。如果切割刀頭碰到了夾具、重物或目標材料，刀管有可能破裂。破裂的管子無法修復。目前，最先進的系統配有防碰撞探測裝置，以保護刀管。

材料	壽命	說明
標準碳化鎢	4 to 6 小時	這些是最早的刀管。現在不再使用，因為其性能差、單位時間的成本高。它們會被迅速磨損，需要經常更換。
低成本碳化物複合材料	35 to 60 小時	對粗切割或培訓新操作員很有用。 -Qbic 10-
中等壽命的碳化物複合材料	80 to 90 小時	性能全面且出色的刀管。-Qbic 20-
高級碳化物複合材料	100 to 150 小時	最好的產品。這種廣受歡迎的刀管具最佳同心性、可預計的磨損。用於精密加工和日常工作。-Qbic 30-

刀管與目標材料的間距通常為 0.010 到 0.200 英寸。間距較大時（大於 0.080 英寸）會導致零件切割邊緣出現霧化。很多水刀系統利用水下切割或其他技術來降低或消除這種霧化。

加砂水刀切割中的耗材是水、砂料、噴嘴（通常是紅寶石）以及刀管。砂料和刀管是加砂水刀所獨有的材料。其他耗材也可用於純水水刀。