研究高壓水射流技術在刀具清洗中的應用效果
2025-02-20 12:00:00研究高壓水射流技術在刀具清洗中的應用效果
在刀具制造過程中，由于接觸空氣，刀具成品表面會產生氧化物。若缺乏有效的清洗手段，刀具在存放過程中會進一步氧化，形成黃褐色鐵銹，這不僅影響刀具的美觀，還會降低其使用價值。傳統的清洗方法存在諸多弊端：化學清洗成本高昂，易對刀具造成損害，且廢液處理不環保，易造成環境污染；超聲波清洗在經濟效益上不劃算，且對大型刀具無法處理，技術有待完善。
1. 高壓水射流概述
（1）高壓水射流原理
高壓水射流是通過高壓泵設備將自來水加壓至幾百甚至上千個大氣壓，再從直徑僅一到兩毫米的小孔噴出。這種水流噴射速度可達幾百米每秒，具有強大的沖擊力，可用于切割鋼制材料，甚至清理管道內堵塞的水泥塊。
（2）高壓水射流清洗設備及技術優勢
可調節性：高壓水射流清洗設備能夠調節水壓，從而控制水射流的流速，可在清洗物體的同時保護其結構。
無污染：清洗過程中不會對物體本身造成污染，僅需晾干即可。
適用性廣：無論物體構造多么復雜，高壓水射流都能有效清洗，且不受空間和環境限制。
高效節能：清洗下水管、熱交換器和鍋爐除垢的效率至少有90%，有時甚至可達100%，清洗速度快，耗時少。實驗表明，其清洗成本不到化學清洗的一半，耗電量和耗水量也極少。
操作靈活：只要水流能到達的地方，就能進行清洗，能迅速去除物體表面的污染物。
環保：清洗所用的自來水及清洗后的水不會產生有害物質，清洗過程中無粉塵產生，反而能降低空氣中的粉塵，起到保護環境的作用。
2. 高壓水射流技術清洗刀具的試驗研究
（1）試驗參數
試驗采用型號為DBG-1850Fg3的清洗機，試驗刀具為熱處理后的合金刀具，其各元素質量分數為：C 0.85%～0.95%，Si 1.20%～1.60%，Mn 0.30%～0.60%，Cr 4.155%～4.171%，W 1.54%～1.58%，S＜0.009%，P＜0.034%。
（2）刀具表面清洗參數
研究發現，壓力與射流速度成正比，與噴嘴直徑成反比。
（3）試驗方案與結果
設計了三種試驗方案，對實驗前后的條件及結果進行統計：
第一種方案：清洗刀具時間60秒，噴頭直徑1.4毫米，改變壓強（分別為55、60、65 MPa），記錄不同壓強下的清洗效果。
第二種方案：清洗刀具時間60秒，壓強60 MPa，改變噴頭直徑（分別為1.2、1.4、2.0毫米），記錄不同噴頭直徑下的清洗效果。
第三種方案：清洗刀具壓強60 MPa，噴頭直徑1.4毫米，改變清洗時間（分別為30、60、120秒），記錄不同時間下的清洗效果。
