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1、超高压水切割行业分析报告目 录一、超高压水切割产品介绍71、超高压水切割技术原理72、超高压水切割机的组成7（1）超高压系统7（2）数控水切割平台93、超高压水切割技术的优点104、超高压水切割与其他切割技术的对比及其比较优势12二、超高压水切割技术的实际应用领域161、金属材料加工领域17（1）机械设备制造业18（2）不锈钢制品业19（3）建筑装饰业19（4）轨道交通行业20（5）压力容器行业21（6）电力设备行业22（7）航空航天业232、玻璃加工行业243、石材、陶瓷加工行业264、汽车内饰件加工行业265、复合材料加工行业286、广告标识制作行业297、其他领域30（1）造纸行业30（
2、2）服装行业31（3）制鞋行业31三、行业管理体制及相关政策321、行业管理体制322、行业政策32（1）产业结构调整指导目录（2011 年本）33（2）2010 年度科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南33（3）国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见33四、行业发展概况341、全球超高压水切割机行业发展概况342、国内超高压水切割机行业发展概况35（1）产品研发及试应用阶段（1996 年-2002 年）35（2）市场导入阶段（2003 年-2007 年）36（3）成长的初期阶段（2008 年-2015 年）363、不同切割技术的产业化进程及对比38五、市场容量及市场前景分析401、超高
3、压水切割机在切割领域的市场份额情况402、超高压水切割机占切割市场份额不高的原因42（1）水切割作为切割设备的产业化周期较长、发展时间相对较晚42（2）超高压水切割机的压力等级存在进一步提升的空间433、超高压水切割机的未来发展趋势及市场前景43（1）超高压水切割机将不断向新的应用领域持续拓展43（2）超高压水切割机在细分市场的应用将进一步深化444、超高压水切割机的潜在市场容量分析45六、行业竞争格局461、国际竞争情况46（1）高端市场46（2）中低端市场472、国内竞争情况47七、行业市场化程度、所处的发展阶段481、行业的市场化程度482、行业所处的阶段48八、进入本行业的主要障碍49
4、1、技术壁垒492、人才壁垒493、品牌壁垒504、市场推广及销售服务壁垒50九、影响行业发展的有利因素和不利因素511、影响行业发展的有利因素51（1）政策支持51（2）应用范围较广51（3）对传统切割方式的替代522、影响行业发展的不利因素52（1）行业推广成本高、周期长52（2）产品认知度不高53十、行业技术水平、技术门槛及技术替代531、行业技术水平及技术门槛532、行业技术未来发展方向54（1）大功率超高压系统54（2）高精度的数控切割机床54（3）水射流技术在清洗领域的延伸55十一、行业经营模式及行业特点561、行业经营模式562、行业利润水平的变动趋势及原因563、行业特征57十
5、二、上下游行业与本行业的关联性及其影响571、上游行业与本行业的关联性及其影响57（1）机械制造业57（2）电子器件制造业58（3）软件开发业582、下游行业与本行业的关联性及其影响58（1）金属材料加工领域59机械设备制造行业59不锈钢制品业59建筑装饰业59轨道交通行业60压力容器行业61电力设备行业61航空航天业62（2）玻璃加工行业62（3）石材加工行业63（4）陶瓷加工行业64（5）汽车内饰件加工行业64（6）复合材料加工行业65（7）广告标识制作行业65十三、行业内主要企业简况661、国外主要企业66（1）福禄国际66（2）美国 OMAX66（3）瑞典 KMT67（4）瑞士百超67
6、2、国内主要企业67（1）沈阳奥拓福科技有限公司67（2）佛山永盛达陶瓷机械有限公司67（3）广州华臻机械设备有限公司68（4）南京大地水刀股份有限公司68一、超高压水切割产品介绍1、超高压水切割技术原理超高压水切割技术属于先进制造技术。超高压水切割机，俗称水刀，是一种基于超高压水射流高能量射流束应用于切割加工的新型冷态切割设备。该项技术国际上起源于20 世纪70 年代，80 年代开始进入商业应用，90 年代以后在发达国家逐步得到发展。超高压水切割机的工作原理是：超高压系统内增压器通过两级增压，将普通水加压至300MPa 以上，由高压钢管将高压水输送至切割头处，经过切割头内直径为0.1-0.3
7、mm 左右的宝石喷嘴，形成一束速度高达800-1000m/s 、具有极大动能的高速水射流，切割头在数控机床的驱动下可对材料进行各种形状的切割加工。其中纯水射流可直接切割软基性材料，如：纸、布、皮革、塑料等；若在水射流中导入细砂， 增加其质量，则加砂射流几乎可切割任何材料，如金属、石材、玻璃、陶瓷等。2、超高压水切割机的组成超高压水切割机主要由超高压系统和数控水切割平台两大部分所组成，并配合水切割专用软件使用。（1）超高压系统超高压系统是水切割的动力来源，由增压器、主电机、液压系统、高低压水路系统、高压蓄能器和电气控制系统等组成。其中，增压器是超高压系统的心脏部件，其功能类似于人体的心脏，该部件
8、通过低压活塞的往复运动将液压能传递给高压活塞杆，由于低压活塞比高压活塞杆面积大20 倍，因此该增压过程可使压力升高20 倍，高压活塞杆对水的不断推送最终产生连续的高压水流；增压器的核心零件包括高压缸、高压密封圈、高压进排水阀、陶瓷活塞杆等。其中高压缸是高压水的容器；高压密封圈的作用是将高压水的水压保持并不泄露；高压进排水阀的作用是在低压状态关闭高压排水阀、开启进水阀让低压水流入充满高压缸，而在高压时则关闭进水阀、开启高压排水阀让高压水输出工作；陶瓷活塞杆是高压水的活塞。该类高压零件都是直接承受高压水压力的零件，既要具有承受高压力而产生的的机械拉力，又要具有极好的耐脉动变形的韧性，因此是高压系统
9、的关键零件。由于增压器的工作压力在300Mpa 以上，且工作频率可达80 次/ 分钟，每天往复工作11 万多次，在极端压力和频率的工作环境之下， 对高压缸、高压密封圈、高压进排水阀、陶瓷活塞杆等关键零件的强度和耐疲劳性要求非常高。上述增压器零件均属于易损件，其设计、加工制作的工艺成为增压器制造的核心技术。下图为增压器结构示意图：液压系统是将电能转化为液压能；超高压蓄能器利用容积空间吸收压力波动起稳压作用，使得输出高压水更为稳定；电气控制系统的作用是保证超高压系统自身的稳定运行，同时负责与数控切割平台的协调工作。（2）数控水切割平台数控水切割平台既是水切割的执行机构，又是工件支撑平台。数控水切割
10、平台由床身、横梁、升降装置、工作台、数控系统、电气控制系统、控砂阀、高压水开关和切割头等组成。切割头的作用是通过小孔喷嘴释放高压水，实现压力能向动能的转变，从而形成高速水射流束进行切割；在数控系统的控制下，切割刀头按照指定程序运动，从而对工作台上的工件进行任意曲线的切割；高压水开关的作用是控制切割头喷射的高压水快速开启、关断；控砂阀的作用是根据切割过程的需要，在瞬间开启和关断磨料的供给。3、超高压水切割技术的优点超高压水切割作为一种新兴的冷态切割工艺，与其他切割方式相比的最大特点是通过非热源的高能量射流来加工，切割中无热过程， 对所有材料的切面均不产生热效应，可以切割几乎所有的金属和非金属材料
11、，特别是对各种热切割方法难以或不能加工的材料，水切割的技术优势更为显著。具体而言，水切割主要具有以下优点：(1) 冷态切割品质优异、加工质量高。水切割是一种先进的冷态切割工艺,加工时几乎不产生热量, 对工件材料无热影响,因而工件不会产生热影响区和热变形，不会造成材料的组织结构变化或变质, 这对加工热敏感材料如钛合金尤为有利；切缝窄 , 提高材料利用率, 一般而言, 纯水切割其切缝为0.1 1.1mm,加砂切割其切缝在0.81.5mm 之间；切面质量好,无飞边，仅在对韧性材料切割时会残留细小毛刺,切面光滑、平整, 无裂缝、无浮渣；水刀在工件上所产生的横向及纵向的作用力极小,对材料不产生直接的表面
12、压力,几乎不存在机械应力与应变,无工件变形,切割精度较高，可一次直接切割成形，不需或易于二次加工。(2) 切割材料的广泛适应性。水切割是迄今为止适用性最强的切割加工工艺方法。超高压水切割机几乎可以切割任何材料, 因此被誉为“万能水切割机”。水切割可以分为纯水切割和加砂切割两大类，纯水切割主要用于一些软基材料如泡沫、塑料等；加砂切割是在喷嘴处加入细砂，形成水砂混合射流，从而增加射流质量，提高射流的动能，实现对硬质材料的切割。实践证明，超高压水切割机可用于各种软基与硬质材料、导电与非导电材料、金属与非金属材料、塑性与脆性材料、复合材料等切割加工；可以切割200mm 以内的钢板或坚硬的大理石、花岗岩
13、等, 对于其它方法难以切割的材料如钛合金及各种复合材料更是非常理想的加工手段。(3)高度柔性化、自动化。水切割机可切割任意平面曲线和空间轮廓, 切入点和终结点可选在工件表面的任意一点, 可作全方位的切割, 无切割方向的限制, 能切割出任何复杂的图形，完成包括各种形状、角度或斜度各种异形加工。另外，水切割机切割头体积小、移动方便, 便于实现自动化控制,操作方便,所有操作均可使用软件控制,降低工人劳动强度。(4)具有绿色制造工艺特点。超高压水切割因其工作介质是水,在切割加工过程中无尘埃、无污染、噪音低、无废气排放,有降温、灭尘、润滑等作用, 能够减少粉尘对于环境的污染, 也不会损害人体健康； 操作
14、环境整洁, 符合环保要求, 提高了操作的安全性。(5) 加工成本低。与传统的冲、剪、车、铣加工方式相比，采用水切割自动化加工，至少可节省4-5 道工序,从而减少加工时间并降低制造成本；由于加工工具为高速高压水流, 因此与传统刀具切割相比， 既减少了刀具准备、刃磨等时间, 同时切割质量好而稳定, 工艺一致性好、效率高，易于控制产品切割质量。除此之外, 因为水切割加工工件所产生的边角料通常是整片形式而非碎屑, 可以再一次利用，采用计算机自动编程和自动排版套料， 提高材料利用率可达2040，能有效的降低材料损耗，提高经济效益。（6）适合特殊环境切割。与热切割技术相比，超高压水切割不会产生火花和有毒气体, 可以有效地避免火灾的发生；同时，由于水的冷却作用, 工件温度较低,对于严禁明火作业以及易燃易爆材料的加工，如核原料、废弹药、海洋石油钻井、地下煤矿、油田、大型油、气储罐区以及油气输送管道、水下、泥浆、火灾救援、地震救援等场合，激光、火焰、电脉冲、等离子等热切割方式明显不能胜任，而水切割则可以做到安全切割。4、超高压水切割与其他切割技术的对比及其比较优势各种金属和非金属材料的切割加工是现代工业生产的重要工序之一，工业生产中零件的几何形状和尺寸，绝大多数是通过切割工艺来实现的。近年来，切割技术的开发和应用取得了长足的发展，切割技术也从传统的机械切割、火焰切割发展
