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    純水射流切割是應(yīng)用最早的水切割形式。 尤其對(duì)紙板、橡膠、塑料 等非金屬材料（大多是聚合物）在 200MPa壓力下就能很好地切割。 盡管影響水切割的因素很多，但壓力仍是最重要的因素，即排出壓力與噴嘴直徑的最佳匹配是提高水切割效率所必需的。

以直徑 d" = 0. 1,.___ 0. 4 mm 的噴嘴，在排出壓力范圍為 20~ 220MPa 、靶距為 5mm、進(jìn)給速度 u 為1. 6mm/s 條件下進(jìn)行試驗(yàn)。 對(duì)聚合物材料破壞的進(jìn)一步觀(guān)察表明，該噴嘴在p<40MPa壓力下是不能破壞材料的。

    在噴嘴 和材料不變的情況下，將排出壓力增大到40----85MPa，結(jié)果在材料上的切槽深為O. 1----0. 2mm，這個(gè)壓力視為最小臨界壓力。如果噴嘴直徑減小則臨界壓力下降，因?yàn)楫?dāng)噴嘴直徑減小時(shí)，承受破壞 性載荷材料表面面積就減小，那么相對(duì)切割壓力就增大。由于射流切 割在最小臨界壓力下沒(méi)有效果且質(zhì)量極差，所以必須提高排出壓力即 增大射流壓力，其結(jié)果增大了射流穿透深度。

    壓力p= l00---- 150MPa時(shí)，對(duì)厚度不超過(guò)2mm的PVC板、紙板和玻璃纖維板可以進(jìn)行穿透切割，切割質(zhì)量趨于完好，切縫光滑。 而采 用dn =O. 4mm噴嘴穿透切割12mm厚的材料需要近150MPa的排出 壓力，其穿透切割斷面的質(zhì)量比采用d" =O. 1mm噴嘴射流的結(jié)果要 差得多，即切邊不光滑。

    以純水射流切割拼板玩具足以說(shuō)明其切縫細(xì)窄的程度。 當(dāng)然，進(jìn) 一步提高射流排出壓力，純水射流也可用來(lái)切割金屬板材，只不過(guò)這樣 得不償失，因?yàn)榧右阅チ暇湍茉谙鄬?duì)低壓區(qū)很好地切割。 經(jīng)驗(yàn)表明，無(wú)論采用何種形式的水切割作業(yè)，其射流排出壓力大都控制在200~ 300MPa（前混合磨料射流除外），因?yàn)檫@一壓力工況容易使技術(shù)、成本、 可靠性與切割目的達(dá)到統(tǒng)一。

    在無(wú)磨料的超高壓水切割系統(tǒng)的普通水中加入活性添加劑有利于改進(jìn)射流性能，減少易損件的磨損蜇。 添加劑實(shí)際上是一種局部線(xiàn)性的水解聚丙烯酰胺，其相對(duì)分子僵為14 X 106 ---- 18 X 106 個(gè)。 丙烯酰 胺和丙烯酸中的狹基起著偶電極的作用，即碳原子攜帶部分正電荷，氧原子攜帶部分負(fù)電荷，負(fù)電荷的氧原子與水分子中部分正電荷的氫原 子無(wú)休止地結(jié)合形成了氫氧化物結(jié)構(gòu)。 在水中兌入3％的這種添加劑，則每個(gè)聚合物單位能結(jié)合13個(gè)或14個(gè)水分子，結(jié)果全部形成微分子結(jié)構(gòu)使水聚合 ，預(yù)期這種微結(jié)構(gòu)促進(jìn)了穩(wěn)定的層流 ，減少了湍流或邊界層渦流的形成。 氫結(jié)合水分子形成聚合物即長(zhǎng)鏈微結(jié)構(gòu)，在自高壓噴嘴噴出后仍明顯地保持其分子結(jié)構(gòu)。 這就證實(shí)了其很好的射流聚焦作用。