本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛
作者：石兰（抄袭必究）
物尽其用在水这种物质上表现得淋漓尽致
水被人类誉为生命之源，地球表面大约72%的部分都被其覆盖，更是我们时刻呼吸的空气中的重要组成部分。从饮用水到农业灌溉，水可以说是我们日常生活中最为常见的一种物质。但并没有多少人对水有足够深入的了解，尤其是它在现代科学技术的利用下所发挥的重大作用。
古人云：“绳锯木断，水滴石穿。”，意喻即便是再细微的力量，只要坚持不懈便能成就难能的功劳。而当代人则研究出了以水为刀的高压水射流切割技术，也就是最理想的冷切割机具水刀。或许，对于很多不曾从事相关工作的人而言，可能会觉得水如此柔软的物质，怎么可能将坚硬无比的钢铁等材料切割开！
水切割-最理想的切割机具
事实上，切割的方法有很多种，除了冷切割之外，还有摩擦切割发、切削法、化学法和电烧蚀切割法。而我们今天需要了解的是冷切割这种特殊的切割方法，在此类切割方法实施的过程中，可以在保持原来材料特性的基础上不产生高温（一般在40摄氏度以下）。
虽然，有不少的切割工具都能达到冷切割作业的基本目的，比如：液压水冷切割锯、线切割、水切割、水冷切割锯、水冷锯片切割机等。但是，当切割环境周围存在易燃易爆物品的时候，则会将冷切割的作业要求进一步提高。在切割机具的选择上，有不少人都存在安全切割作业上的误区，倘若将燃油机切割锯和液压锯当作安全的冷切割机具，便是非常危险的一件事。
在所有切割机具中，水切割才是最理想的切割机具，它包含了低压水切割和超高压水切割两种主要类别。这是两种完全不同的水切割，而真正意义上安全的冷切割机具，则非低压水切割具莫属。因为另一种高压水切割，很可能会导致射流和高压冲击高速摩擦，而该过程中产生的静电则会为作业带来危险。
在实施安全切割作业的时候，我们是无法彻底消除环境中的静电的，能做的只有将其控制在不会导致易燃易爆物品被引爆的范围之内。而整个切割过程，也需要尽量保持切割冲击力较小，从而使得静电和温度都在这个切割的过程中被摩擦吸收。
以水为刀-高压水射流切割技术
在年之前，水刀都是一种不太被人重视的机械产品。究其原因，则主要因为这是一种新技术带来的机械产品，不同于一般电子产品浓厚的科技感和技术神秘感。直到水刀有了更小、更安全的类型，并不再局限于非危险领域使用的尴尬境地时才得以被更多人所熟知。而以水为刀的水刀，其原名实为高压水射流切割技术。
水刀被青睐的根本原因，就在于这种冷切割方式不会导致材料的物理化学性质发生改变。很多切割方法的应用都会因为材料品种而受到限制，但任何材料都能够通过水刀，实现任意曲线上的一次性切割加工。不管是在玻璃勋和陶瓷行业，还是金属和石材等行业，水刀都已经被人们广泛应用。
而我国水刀的最大压强，更是达到了MPa，就连5轴水刀也日趋成熟。在水刀进行作业过程中所产生的热量，并不会对生产过程带来危险，而是被高速流动的水射流一并带走。整个过程更不会有其他有害物质的产生，冷态切割可以让材料不产生热效应。
并且，被切割好的材料也不需要、也更容易进行二次加工。简而言之，水切割是一种适用性特别强大的切割方式，而高效率、快速度，以及环保和安全，都是它最大的优势和基本特性。当然，水刀也会根据不用的划分依据被分为不同的种类。比如，从压力属性这个角度来说，水刀可以分为MPa以上的超高压型、MPa以上的高压型，以及MPa以下的低压型。
而小型水切割和大型水切割（设备的大小）、非安全切割类和安全切割类（安全切割）、后混式和前混式（技术原理）、加沙切割和无沙切割（加沙情况），以及龙门式和悬臂式（机械结构），其实都是从不同的角度对水刀进行了分类。
切割比较-不同于其他方式的水切割
首先，我们可以将水切割和等离子切割进行比较。属于冷态切割的水切割不仅没有过多的热量、不会导致变形，而且良好的切割面质量避免了不必要的二次加工；而切割精度较低、切割过程中有明显的热效应，以及被切割的表面不利于二次加工，这些都是等离子切割最大的特点。
线切割和水切割是两种不同的方式，当我们对比它们对金属进行加工的时候会发现，线切割虽然拥有更高的精度，但缓慢的切割速度，同时还会导致切割尺寸受到很大的限制；而水切割的加工尺寸余地则大了很多，不管是对什么材料进行切割或打孔，都具有特别快的速度。
相信很多人对激光切割都不陌生，在对薄钢板和部分非金属材料的切割的时候，它可以拥有较快的速度和较高的精度。然而，却无法做到不在切缝处引起热效应和弧痕，更不能实现对铝和铜等有色金属、合金和较厚金属板材的切割。
虽然人类一直试图通过大功率激光发生的研究，从而解决激光切割的局限性，但这却需要耗费大量的投入。水切割就不同了，它不仅仅只需要较低的运行成本，更可以覆盖更广泛的材料切割范围，就连它的操作效率和维修都特别方便。水切割材料的成品率高，还可以高精度标准实现任意曲线的切割加工。
不管是水射流的流量还是压力，我们都可以很方便地进行调节，不仅没有特殊的清洁处理要求，更不会造成二次污染。所以，不管是从切割材料的覆盖范围、切割精度的把控、切割要求的实现，还是出于对地球环境的重视，水切割都无疑是生产过程中最理想的切割机具类型。
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