高压水射流加工原理
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高压水射流加工利用了速度与动能的关系。在高压状态下，水的动能极其巨大，由于水流细小，其动能在接触物体时高度集中，形成强大的弹力，足以进行精细的切割，如断石分金。加入砂质磨料后，水的切割能力进一步增强，因为水流质量增加，动能更大，即使保持相同的流速，也能提供更大的外力，从而加速物体的切割。
加工过程需通过超高压加压器，将水压提升至4,000 bar (60,000psi)，通过极小的喷嘴（直径0.004英寸至0.016英寸）产生高速水箭，速度可达每秒750米，相当于音速的2.5倍。这个过程对设备要求严格，如管道需承受高达700兆帕以上的压力，以确保切割材料的切割效果。
为了防止高压水对管道和密封设备造成磨损，通常在水中加入5%的可溶性乳化油，提高密封性能。对于高压泵，也需添加油液增强其密封效果，保证系统的稳定运行。
喷嘴由硬质合金或蓝宝石等耐用材料制成，直径仅为0.05毫米，内部光滑平整，能承受1700兆帕的高压。这种喷嘴使高压水像刀片一样精准切割材料。有些水还会加入聚合物如聚乙烯氧化物，增加水的黏性，使其在喷射时形成细线状。
高压水射流加工的核心是泵，它负责加压和连续供应水流，驱动切割刀头形成超音速水射流。可用的泵有两种：增压泵和直接驱动泵。直接驱动泵，通过电机驱动三级活塞，工作原理类似于日常的低压清洗器，因其简单可靠，常被水加工行业采用。不过，其连续工作压力通常低于增压泵10%至25%。
