關(guān)于水射流切割的YY，想聽聽各位社友意見

lianjiezheng

今天上午看到一個專利，大概的意思給各位大家分享下，在高壓噴射管路周圍添加降溫裝置，將高壓水降到0攝氏度左右，然后利用水噴射出后的吸熱作用，使水射流內(nèi)部產(chǎn)生冰晶體，利用這種冰晶體切割。這個專利并未見到有實際應(yīng)用，專利中也沒有應(yīng)用實例。
首先想說一下這個想法是非常好的，如果可行的話可以提高噴嘴壽命，節(jié)約磨料，維護也極為方便。但是這種方法的切割能力肯定是非常有限的，
首先宏觀上講冰的硬度在0攝氏度時是非常非常低的。有網(wǎng)絡(luò)資料提供說，
純冰在不同溫度下的莫式硬度為：
0 ℃ ，1～2；
9 t- L1 D8 ?1 M-15℃ ，2～3；
. w5 Q2 b2 P3 v1 p-40℃ ，4;
+ \2 c0 W) u. g# n-50℃， 6;
如果溫度再低 基本上不變化了。
當然這個硬度是對大塊的冰來講的，對微小的晶粒是否合適還不一定，因為大塊的冰存在氫鍵的作用。另外，微觀上講，微小的冰晶粒形狀是否有極大的切削力量也不可知。

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以下為我個人的再此基礎(chǔ)上一個新想法：
首先假設(shè)低溫下幾十個微米的冰晶粒也有同樣的硬度的前提，用液氮冷卻噴射出的水射流，將冰晶體溫度降到-50℃。
具體實施：1.一種冷卻是在噴嘴前段冷卻，使內(nèi)部產(chǎn)生冰晶粒，我們知道晶體的生長都是一個緩慢的過程的，通過控制溫度和冷卻時間（加大冷卻面積）可以有效控制水內(nèi)部晶粒的大小。
  [( r- h) E* u0 _                  優(yōu)缺點：這種冷卻直接有效，控制方便簡單。缺點是低溫下材料的性能會與常溫大不同，因此可能對材料提出了更多新的挑戰(zhàn)。
2.在噴射后端冷卻，水射流經(jīng)過一個液氮腔，揮發(fā)的液氮氣體將之冷卻。
優(yōu)缺點：增大了水射流和噴嘴之間的距離，切割受限，可能需要很長的冷卻距離，最終導致水射流發(fā)散。可能會卷吸進氮氣，產(chǎn)生不可知的效果。

以上僅是個人想法，最終可能是，高壓告訴的射流束內(nèi)部根本不可能產(chǎn)生或者容納我們傳統(tǒng)意義上理解的冰晶粒，最終切割沒有任何效果。
# b$ C. R" k& L/ E' m8 g* ]( w如果哪位有條件的話，買一瓶液氮，直接用液氮噴到水射流上看看是否有效果，驗證一下。
4 q; Z+ `6 \, B1 r/ Y/ l( _

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小弟不才剛接觸水射流幾個月，專業(yè)也不是啥流體力學 液壓 機械類，屬半路出家。所以很多都是個人想法沒有專業(yè)依據(jù)。
不對之處請包涵，愿與各位共同探討。
% f' @6 Z& k' q* K

: I5 a' `! j5 Y! M2 p! @/ B

lianjiezheng

另外，本來上午忽然有這個想法跟我們公司技術(shù)老大講了下，直接被否決了，心不甘，所以想聽聽大家意見

olivern81

冷加工啊，有前途。小弟不才，純幫頂了{:soso_e100:}

guoshanji

不懂，看起來很厲害的樣子，綁定了

lianjiezheng

專業(yè)啥啊，號線更不對哦，冰水混合物的溫度是0℃，冰的硬度上不去哦。
0 f2 s! \) U. V3 F不過水中加一種礦物，然后把水降到低溫讓礦物析出，不知道行不行

孫冰巖

不明白了，學習一下！

活的自在

坐等高手中。。。。。

龍九禪師

看過速度與激情沒有？
手里拿個小罐子噴噴，那么大的拖車拉鉤一敲就斷！！

lianjiezheng

深圳龍九 發(fā)表于 2012-7-26 12:38
5 ~- f+ ]# A$ ^( A7 x; \看過速度與激情沒有？
手里拿個小罐子噴噴，那么大的拖車拉鉤一敲就斷！！

那個叫低溫脆性，掛鉤一般都是碳素鋼的，也就體心立方結(jié)構(gòu)的晶體，具有韌脆轉(zhuǎn)變溫度，低于該溫度材料很脆很弱的。所以對材料的要求是不一樣的。

手心的魚

可以實驗下,但快速流動的水流在0度的時候肯定不會產(chǎn)生結(jié)晶體,水結(jié)冰是因為分子的運動速度變慢,分子與分子之間產(chǎn)生一定的鍵而形成晶體,快速流動的水流本身就可以破壞這種連接鍵.