水刀的功用
在南非一些金矿的矿井里,矿工们手握“喷枪”,从矿井的石壁上,轻而易举地“切”下了一块块坚硬的石英岩。“喷枪”里射出来的是普普通通的水。
在加拿大首都渥太华一家医院的手术室里,无影灯下,主刀医生手中拿着一支“笔”,从“笔尖”射出一股极细的水柱——医生们就是利用这细小的水柱,把病人的残肢“切”了下来!
美国的一家医院里,正在进行一例高难度的手术,医生用“水笔”给病人切除坏死了的肝脏。但见“笔尖”过处,那坏死了的部分肝脏被迅速地切了下来,血管里的血还来不及渗出就被止住⋯⋯
水,有着非凡的功能。它不仅能为生命的存在和延续提供保证,而且人们今天还能利用水流喷射时的冲力,制成了“水刀”(也叫“水锯”)。这种“水刀”不仅应用在医疗战线,而且还在金属切割、食品和采矿等行业中大显身手。
“水刀”工艺实际上就是让水在高压条件下做切割工作。国外称它为“高压水流切割刀具”,它最早出现在加拿大。这种刀具的刀身是高压水流。高压水流从针箍状的喷嘴里喷出。这些喷嘴是用人造蓝宝石制成的,直径为0.076~0.635 毫米。高压水流以每秒钟 1000 米高速离开喷嘴。因此,“水刀”可以轻松自如地切割各种材料——可以把厚厚的钢板切开,也可以“锯” 出各种带曲线的图案和带花纹的原件,“锯”出精密度要求高、安装于航天器上的各种零部件。这些零部件的工艺要求高,难度又大,普通的切割刀具是难以完成使命的。
“水刀”——高压水流切割技术在切割工艺领域中还是一名“新兵”, 但它却是一位“多才多艺”的“多面手”。比起它的“先辈”电锯、电弧切割和激光切割来,它有着更多的优点:
“水刀”具有强大的威力,可以随心所欲地截切各种口径的钢管和不同厚度的钢板;能够切下花岗岩和石英岩之类坚硬的岩石。同时,在作业时, 切割面上的温度能保持不变(电弧、激光和网锯则做不到这一点);不会因强光而灼伤人眼;更不必担心因高温而引发火灾,十分安全。
“水刀”切割元件时,原材料不会发生化学的或物理的变化。这就是说, 不会使钢材、纤维玻璃、石棉制品(板材、管件)、水泥构件,或竹、木原材等各类物质的内部分子排列或结构发生变异,从而保证了成品的质量和规格要求。
用“水刀”切割原材料,或进行截肢手术,成品或切口边缘保证平滑, 不毛不糙,棱角理想;同时,也不产生粉尘飞扬;更没有机械切割时因金属摩擦而产生的刺耳噪声和震颤感,合乎环保要求。另外,整个操作过程可以使用电脑控制,精密度高。
“水刀”适用工艺范围极广,可以任意切割钢材,也可用于食品工艺中的果糖切割和在糕点上雕花布纹;可用于矿井坑道采矿作业;也可以作为外科医生的“手术刀”⋯⋯“水刀”所需的水,是普通硬水,来源广泛,水质无需特殊处理只是在切割硬件时,为了增强水的摩擦力,需在水中加入一定份量的石英砂之类研磨得极细的矿物细粒,以提高工效。