水射流分离技术最早可以追溯到19世纪初一位德国牙医所开发的。 二十世纪初,该公司获得了牙齿钻孔专利。而当今工业生产中的水刀切割技术,则是基于水滴以一定速度从水嘴喷出时所具有的动能原理。 水嘴的关键任务是在高压下集中水。 水嘴刚好够大,压力不会下降。 通常,水刀切割的喷嘴直径为 0.1 – 0.5 毫米。
水滴根据压力以一定的速度出现。 例如,在 4000 bar 时,射流速度为 640 m/sec。 以这种速度,水滴可以分离各种软材料,例如塑料、泡沫、软木、毛毡和类似材料。如果要使用水射流切割工艺来切割金属、陶瓷、玻璃或其他硬质材料,则必须在水射流喷嘴之后将沙子(磨料)添加到负压混合室中。
为此,使用粒径为 0.1 至 0.3 毫米的石榴石砂。 石榴石砂非常坚硬、锋利且重量足以达到很好的切割效果。 同时,它无毒,易于回收和后续处理。通常,水射流切割工艺使用 0.35 毫米的水喷嘴在 4000 巴、3.4 升水和 450 克沙子/分钟进行切割。
分离技术resp。 水刀切割工艺也非常灵活,因为从玻璃、石材、木材、陶瓷到泡沫、毛毡、软木和金属等不同材料都可以在不加热的情况下切割成不同的厚度。