神奇的“水刀”

　　王乃仙

　　你听说过用水来切割钢材和石块,甚至给病人做手术或截肢的事儿吗？

　　在南非,一些金矿的矿井里,矿工们手握“冲锋枪”,从矿井的岩壁上,轻而易举地“切下”了一块块坚硬的矿石。“冲锋枪”里射出来的不是子弹,而是普普通通的水。

　　在加拿大首都渥太华,医院的手术室里,无影灯下,主刀医生手中拿着一支“笔”,从“笔尖”射出一条极细的水柱,外科医生们就是利用这细小的水柱代替锋利的手术钢刀,做着外科手术。

　　上面这些事例,清楚地告诉我们水有着非凡的功能,它不仅能为生命的存在和延续提供保证，而且,在今天人们还能借助高新技术创造奇迹——利用水流喷射的冲力,制成了“水刀”或叫“水锯”。这种“水刀”不仅在医疗战线,而且还在金属切割、食品和采矿等行业中大显身手。

　　“水刀”实际上就是让水在高压条件下做切割工作。国外称它为“高压水流切割刀具”,它最早出现在加拿大。笔者最近亲眼看到在切割车间,由特型三维数控机床、油泵增压发生超高压系统、相关电脑辅助设计系统组成的超高压水刀切割机在几分种内就能在一块钢板上切割出缩小了的摩托车外型图案模型。据介绍,西方一些国家所生产的“超高压水流切割刀具”,其切割速度为一般工具切割的20倍,切割成本是一般工具切割的五分之一。另外,据有关资料介绍“水刀”的刀身是高压水流。产生高压水流的压力泵功率为150千瓦,每分钟从针箍状的喷嘴里喷射出80升水。这种喷嘴是用蓝宝石或人造宝石制成,直径为0.076毫米至0.635毫米。高压水流以每秒钟1000米高速离开喷嘴时的压强为310兆帕。因此,“水刀”可以轻松自如地切割各种材料,能把几厘米厚的钢板切开,也可以“锯出”各种带曲线的图案和带花纹的原件,以及精密度要求很高的、安装在像航天器一类飞行器上的各种零部件。这些高难度的零部件,是普通的钢质切割工具难以完成的。

　　“水刀”——高压水流切割技术在切割工艺领域中还是一名“新兵”,它出世至今,历史还很短,但它却是一位“多才多艺”的“多面手”。比起它的“前辈”——电锯、电弧切割和激光切割来,它有着许多优越性它具有强大的“威力”,可以随心所欲地切割各种口径的钢管和不同厚度的钢板;能够切下花岗岩一类坚硬的岩石。同时,在作业时,切割面上的温度能保持不变电弧、激光和钢锯则办不到这一点;不会产生强光而灼伤人眼;更不用担心因高温而引发火灾,十分安全。另外,用“水刀”切割原材料,或对伤病人员做截肢手术,成品或切口边缘平滑,不毛不糙,棱角理想。同时,也不产生粉尘飞扬,更没有机械切割时因金属磨擦而产生的刺耳噪声和震颤感,非常合乎环保要求。