指导教授萧瑞阳教授班级自控四甲组员49612031吴平

1、指導教授：蕭瑞陽 教授 班級：自控四甲 組員：49612031 吳平凱 49612906 黃立騏,南台科技大學機械系 99學年度 第2學期,專題討論報告,討論題目 水刀,目 錄,摘要 水刀與雷射比較 水刀歷 史 水刀原 理 砂刀原 理 水刀精 度 水刀優 勢 水刀應 用 參考文獻,事實上純水水刀能切割各種非金屬材料： 如紙類、紙尿褲、玻璃纖維、食物及各種蓬鬆之材料，而不至於沾濕材質。 與砂料混流之水刀(稱為砂刀)可切割各種厚、堅硬之材料： 如不鏽鋼、鋁、銅、鋼鐵、大理石、合金金屬、玻璃、塑膠、陶瓷、磁磚及各種可看得到之材料。,摘 要,水 刀 與 雷 射 之 比 較,沒有切割厚度的限制 像黃銅、

2、鋁等反射性材質亦可切割 無需投入熱能，所以不會燃燒或產生熱效應 當變更切材時，唯一所需變更的是切割速度；而不須變更氣體、聚焦或其它物件,可容易安裝更多的切割頭來增加產能 雷射設備的保養更專業化且困難度較高 只需以購買雷射設備1/2至1/3之價格就可擁有一套完整的水刀設備,Norman Franz博士一直被公認為水刀之父。水刀切割工具的第一人。 第一次把很重的重物放到水柱上，迫使水通過一個很小的噴嘴。他獲得了短暫的高壓射流，並能夠切割木頭和其它材料。 證明了高速會聚水流具有極大的切割能量,歷 史,水 刀 原 理,將普通過濾水經過超高壓增壓器，將水增壓至 55,000 psi，然後通過一個直徑僅

3、0.004 英吋至0.016英寸的噴嘴噴出，如此可產生 3000 英呎秒(約三倍音速)的高速水箭。 此種水箭可切割各種非金屬物質如紙類、紙尿布、玻璃纖維、海棉等，也可做表面處理。,1979年，Mohamed Hashish博士被公認為加砂水刀之父，他發明了在普通水刀中添加砂料的方法。 他使用石榴砂（砂紙上常用的一種材料）作為砂料。憑借這種方法，水刀（含有砂料）幾乎能夠切割任何材料。 1980年，加砂水刀第一次被用於切割金屬、玻璃和混凝土。 加砂水刀被許多其它工業採納，例如加工廠、石料、瓷磚、玻璃、噴氣發動機、建築、核工業、船廠等等。,而針對要切割金屬及較硬的物質時如各種石材、玻璃、精密陶瓷、磁

4、磚等材質，則須在水箭中加入高硬度細砂。以增強其切割能力，此種高速加砂水刀，幾乎可切割任何物質，而這就是水刀切割原理。,砂 刀 原 理,其切割工件之精度介於0.051mm (.002) 0.254mm (.010)之間。 工件之精度決定於機器之精度、切割工件之大小及厚度。,精 度,優 勢,水刀切割時由於水的特性幾乎不產生熱效應變形、應力殘留及表面硬化，不會造成金屬材料性質改變。因此對易燃、易爆危險區域的施工安全無慮。 切割時不產生粉塵、有毒氣體，可為操作人員提供更好的環境，更環保。 依設計及工件材質做不同的彈性切割，縮短從接單至成品的時間提升產能，為客戶帶來更大商機。,無震動破壞因素，對拆除或切

5、割的物件原結構不破壞及損鄰問題。 屬節約能源及低噪音的工法。 在基礎工程維修上可讓鋼筋不受損，不論鋼筋除銹處理或補強拓寬處理均省時、省力及最符合經濟效益。,體積龐大，震動力大，基礎容易受損，操作空間受限,水刀輕巧靈活，無鄰損顧慮,傳統刨除後，基礎容易受損,水刀剝除後，基礎完整,傳統刨除後，後續施工相對困難,水刀可保持鋼筋完整，後續施工容易,因水箭極細(純水0.1mm1.1mm、砂水混流0.81.8mm)，可減少被切割物質之損耗，節省材料成本。 切割面光滑平整幾乎無毛邊，大部分不必再加工磨平二次加工，節省時間及製作成本。 以電腦 CNC 控制無切割方向限制，可作高精密度切割且精確的控制施工範圍與

6、確保人身安全，降低設定時間及減少夾具的成本。,在各種清洗工程上因介質是水，所以無化學物質汙染、侵蝕問題。 依工作需求不同可調整水柱粗細、速度與流量，減少後續施工的修補工作，做除銹、除漆、混凝土切割、鋼筋切割處理，既達到經濟效果，又符合工作要求。,應 用,建築材料：花崗石、大理石等天然石材。人造石材、磁磚、陶瓷、玻璃、水泥板。 金屬材料：鋼鐵、不銹鋼、銅、鋁合金、硬化鋼、航空材料、特殊合金(鎳、鈦、鉬等)、金屬合成板。 複合材料：玻璃纖維、F.R.P.、航空材料、鐵氟龍、電木、PVC、石墨紙板等各種複合材。 其他材料：皮革、泡棉、橡膠等,針對各式各樣管道、儲槽、建築、金屬製品、煙囪、鍋爐做清洗、除銹、除漆、除垢、清除毛邊等作業。 航太業：飛機機體及機件之清洗、機場跑道除膠、除漆。 石化工業：熱交換器、管道、大型煙囪、化學槽桶的除垢及清洗；油槽、化工廠管件切割。,機場跑除膠,化學槽桶清洗,電力工業：火力電廠熱交換器、冷凝器、鍋爐、除灰管道的清洗及除垢。 船運業：船體、船塢的清洗、除銹、除漆作業。 汽車工業：烤漆房過濾系統清洗、各零件的去毛邊作業。 泛用在煉鋼廠鋼材去氧化層，鑄件廠工件去砂作業。,汽車烤漆房濾網清洗前後,前,後,鑄件廠鑄件除砂前後,