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水刀的威力有多恐怖?看似柔軟的水,為何能輕鬆切割鋼板?

水刀到底有多恐怖?看似柔軟的水,變成水刀之後為何能夠輕鬆切割玻璃?

老子有言:“上善若水,水善利萬物而不爭”。意思是說,善良的人就像是潺潺的流水,水滋潤著萬物卻從不與萬物相爭搶。又如林則徐所言:“海納百川,有容乃大。”由此可見,在中國文化中“水”通常是溫潤、包容的代言詞,因而我們很難將其與以“鋒利”“危險”著稱的刀具相聯絡。

水刀,顧名思義,就是以水為刀,又稱高壓水射流切割技術。我們都知道水是地球上最豐富的一種化合物,全球約有四分之三的面積覆蓋著水,如此豐富的水資源當然不能被浪費,於是水資源開始得到各種途徑地利用。合理猜想一下,或許“水滴石穿”就是這項技術的研發靈感吧。在高壓的加持下,原本溫溫柔柔的水變得威力巨大,就像是林黛玉扛著火箭炮同樣可以變得殺傷力極強。

那麼水刀到底有多恐怖?水刀的威力取決於水壓的大小,目前我國執行水刀時的最大壓力可以達到420MPa,而1MPa約為10公斤力,也就是說水刀的最大壓力可以達到4200公斤力。只說資料可能比較蒼白,大家很難體會到其真正的威力,那麼更直觀得來說,人體在水刀面前就類似於一張紙片。10釐米厚的防彈玻璃對於水刀來說也只是小菜一碟,甚至於號稱“世界上最硬”的金剛石也可以被水刀輕鬆切割,水刀的威力由此可見。

眾所周知,自然條件下我們是無法達到執行水刀所需的那麼大的壓力的,這時候也可能會有人提出疑問:“把物品堆疊在一起湊到所需的公斤數不就可以了嗎?”對此我們只能說其很有質疑精神,這種方法要耗費的人力物力都必然是非常巨大的,明顯違背了我們發明設計水刀的初衷。那麼現實生活中這麼大的壓強到底是怎麼產生的?水刀又到底是如何去執行的呢?

其實原理非常簡單,高壓的產生主要是依靠高壓泵,高壓泵透過活塞往復運動,以此來完成氣體的吸入和排出。淨化後的水進入高壓泵後,空間內的氣體越來越多,導致其壓強增大,但是由於活塞的往復運動同時也導致了水壓的不穩定,於是我們需要一個蓄能器來儲存產生的高壓水,最後再透過噴嘴噴出。噴嘴口越小,水速也就越快,水刀切割也就越精細,有時候水中也會混入一些磨料來輔助切割。簡而言之,就是壓強太大把水擠出去了,並且用噴嘴來控制水的流速和水流大小。

透過上述對原理的介紹我們可以發現,水刀不僅鋒利,可以對大多數刀都無法切割的物質進行加工,並且操作簡便,只需要透過更換噴嘴就可以決定切割的精度,避免了二次加工。

同時,水刀是冷切割,完美規避了由於溫度過高導致零件變形的問題。當然,水刀能在一眾切割方式中拔得頭籌,不僅是依靠以上這些功能方面的優勢,更是因為其在兼顧質量與效率的同時,還十分環保。在切割過程中不會產生附加物質,對於生態環境十分友好。

然而事物都有其兩面性,世界上並不存在十全十美的東西,水刀也不例外。所謂“一分價錢一分貨”,水刀遠超同類切割技術的優異效能註定了其身價高昂,並且對電力要求非常苛刻,相信這兩點就可以勸退大部分的企業。因而對於水刀的使用,我們還需更客觀地去看待。

其實,水刀離我們的生活很近,但是又好像很遠,或許是擺在餐桌上的陶瓷花瓶,吃飯用的瓷盤、瓷碗,又或者是電視、手機中的玻璃零件等等,都有可能是利用水刀來進行加工的。

那為什麼又說水刀好像離我們很遠?對於大多數人而言,在此之前對水刀簡直是聞所未聞,一問三不知。如果別人告訴我說水比刀更鋒利,我一定會覺得這是一個天大的玩笑,天天都喝水,如果水和刀子似的不得喇嗓子麼?歸根結底,是我們缺乏對生活中那些看似普通的事物的好奇心與探索欲,而這兩點也正是科技發展的源頭活水。

所以請大家保持對生活的好奇心,積極地去探索未知,對已有的經驗或是知識敢於提出質疑,相信這樣以後,我們會發現生活原來遠比我們想象的更有意思,一起去探究世界的精彩吧,去熱愛生活,感受生活!