超高壓水切割機行業技術水平、技術門檻及技術替代解析
本文導讀:高壓系統的壓力等級是反映超高壓水切割機技術水平的核心要素。隨著超高壓水切割設備應用領域的拓展,超高壓系統壓力等級的研發技術水平需要進一步提高,以不斷適應下游客戶的需求;同時對于廠商而言,不斷開發更高壓力水平的超高壓系統也是提高其品牌影響力和市場競爭力的重要手段。
1、行業技術水平及技術門檻
超高壓水切割設備主要由超高壓系統和數控水切割平臺兩大部分構成,相應的產品技術則包括超高壓系統開發技術和機床平臺制造技術,其中核心為超高壓系統開發技術。
按照切割壓力等級,超高壓系統開發技術可劃分為200 MPa、400MPa、600MPa等不同水平,壓力越大則切割能量越大、切割效果越好。目前全球超高壓系統開發技術最高壓力可達650 MPa,由福祿國際、瑞典KMT等少數廠商掌握,國內產品最高壓力可達420Mpa,只有以本公司為代表的極少數廠商具備該技術水平。從實際應用來看,國外應用較為成熟的以420MPa超高壓系統為主,而國內超高壓系統由于產品及技術穩定性等原因,實際運行壓力大多在300-350Mpa之間,420MPa水平的超高壓水切割機在國內市場發展潛力較大。
2、行業技術未來發展方向
在切割加工行業中,追求高質量、高效率的直接成形加工,是目前國際上的發展趨勢。超高壓水切割機也是圍繞這一趨勢而不斷進行技術革新的,未來發展方向主要表現在:
(1)大功率超高壓系統
高壓系統的壓力等級是反映超高壓水切割機技術水平的核心要素。隨著超高壓水切割設備應用領域的拓展,超高壓系統壓力等級的研發技術水平需要進一步提高,以不斷適應下游客戶的需求;同時對于廠商而言,不斷開發更高壓力水平的超高壓系統也是提高其品牌影響力和市場競爭力的重要手段。
另一方面,在同等的壓力之下,提高射流束的流量,即加大射流的功率也一樣可提高切割能力,從而產生了多增壓器并聯技術:在對現有系統不做大改動的前提下,采用多增壓器并聯技術,即將兩個或多個增壓器并聯使用,可以很方便地提高增壓器的輸出流量,采用大口徑噴嘴進行切割,這樣水射流的有效切割能量更大,切割效果會得到大幅提高。
(2)高精度的數控切割機床
隨著包括精密滾珠絲桿,伺服電機,直線伺服馬達,諧振減速單元等技術的出現,水切割機床平臺可以達到更高的位置精度和運動速度;反向間隙補償,重復定位精度的提高,機床制造廠商將更大的精力投入到分析機床幾何誤差產生的原因,通過采用球桿測量儀和激光干涉儀等高精度測量器具檢測機床幾何精度并建立誤差映射表來給予精度修正,以此制造更高精度的水切割機床平臺。
(3)水射流技術在清洗領域的延伸
超高壓水清洗與超高壓水切割同屬于超高壓水射流技術的具體應用,兩者原理相同,區別主要在需要更大的流量。超高壓水清洗技術是用無熱源的高能量射流來清潔物體表面,清洗介質是潔凈的水,通過調節來選擇合適的壓力和流量,使其既具有清除物體表面附著物的功效,又不會對清洗表面帶來任何的損傷和腐蝕。
在工業清洗領域,傳統方法主要包括化學方法、噴砂拋丸方法、簡單機械及手工方法等,其中噴砂拋丸、簡單機械清洗方法在操作過程中會產生大量粉塵,污染環境、損害人員健康;化學清洗方法則由于清洗過程會產生大量酸、堿廢液而污染土質和水質;手工方法則效率低下,清洗強度低。相比之下,超高壓水清洗由于是以自來水為介質清洗,整個清洗過程無臭、無味、無毒,噴出的射流霧化后,可降低作業區的空氣粉塵濃度;同時由于水射流的強大動能,超高壓水清洗機比傳統方式的清洗速度快幾倍到幾十倍,因此應用面非常廣泛,可用于石化、火力發電、船舶制造、以及軍用、民用航空機場跑道清洗等行業,市場前景非常廣闊。







