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1、 石榴石磨料在工业中的广泛应用及其产业发展现状石榴石磨料以天然优质石榴石矿为原料,按现代工艺枝术精制而成石，又名“水刀砂” 或“天然金刚砂” 。它是一种岛状结构的铝（钙）硅酸盐，具有较强的硬度和很好的耐酸耐 碱性，不仅色多优美，而且具有熔点高、比重大、耐酸、耐磨、强度高、化学性能稳定等 特点。石榴石在我国的生产使用历史悠久，磨碎以后制成的研磨粉，古人常用来研磨水晶玻 璃及各类玉石。且我国生产的石榴石磨料在十九世纪四十年代就远销东洋，分粗目，中目， 细目三大类。各种目数粒度均匀，颗粒形 d 状均一，成棱叫角晶体，有锋利的边缘，磨削 力高。天然铁铝石榴石因其独特的物理特性，成为最理想也最经济的高压
2、水射流切割介质。根据研究表明，用水射流切割任何材料，有一个最佳的磨料粒度，即相同射流压力、 流量下，可在某一粒度下获得最大的切割深度，而增加或降低粒度，切割深度均相应降低。 而且对于不同硬度的磨料，用于不同材料的切割，其效果各不相同。对脆性材料、塑性材 料和较软的材料，对磨料的要求也不同。对于同种磨料，同种切割材料来说，不同的水压 和沙流量，对切割的效果影响也很大。切割过程中，水压和沙流量也有一个最佳的状态。目前，水射流级石榴砂磨料主要为 60 目，80 目和 120 目，基本为天然砂石筛选加工。 其主要产地为印度、中国、美国 、澳大利亚等地区，国内主要集中在河北邢台和连云港东 海地区。在价格
3、上，进口石榴砂价格较高，而国产砂价格低，质量也很好。石榴石磨料用途介绍：我国的天然金刚砂矿藏量居世界首位，其中尤以东部沿海地区最为丰富，天然金刚砂 又叫石榴石砂，属深层岩石矿、硬度大、粒径分布科学、无过大颗粒堵塞喷头、无过细颗 粒和灰尘影响切削效率，切割速度较通常石榴石快 3050%，切割精度高，切口垂直、平滑。（1）钢结构、船体、桥梁等的喷砂除锈；（2）金属、石材、玻璃等的水刀切割；（3）化工、石油、制药、水处理的过滤介质；（4）大理石、光学镜头、玻璃器皿、皮革等材料的研磨；（5）砂轮、油石、砂布、砂纸原料；（6）高速公路路面、飞机跑道、耐磨橡胶、防滑油漆等耐磨材料；( 7 ) 广泛用于建筑
4、行业领域，高档真石漆 外墙装饰 室内装修 气质高贵典雅。 理想的新型非金属耐磨地坪骨料。国内石榴石磨料四大产地：我国地大物博、矿产丰富，在各类矿产资源中，水刀砂的产量和储藏量位居世界首位。 水刀加工产业尤以内蒙古、江苏连云港、山东日照最有代表性。内蒙古水刀砂硬度大,但是主要为风洗,灰尘含量比较大,影响切割速度,另外,多为小作 坊生产,深居内陆,运输成本非常高。江苏连云港金刚砂一直是国内水刀砂的主要产地,颜色鲜艳,硬度一般,露天矿,多为当 地的小作坊生产,因此成本低价低便宜,质量控制不严格,经常有各种杂质,经常有水刀堵头 的现象,2011 年底,连云港政府封闭了当地矿山,禁止任何人随意乱开滥采,
5、导致国内的水刀 砂供货非常紧张。山东日照水刀砂为深层矿,颜色深红偏黑,硬度大, 从 2011 年开始在国内市场销售,因 此是少为人知的另一产地,供货量大,质量稳定,海运陆运均比较便利, 是未来几年中国水刀 砂的主要产地。日照市石榴石矿业有限公司生产的高质量水刀砂在国际和国内市场上享有极高的声誉， 也是目前国内最大的水刀砂生产厂家。选择高品质的水刀砂原料，才能提高水刀加工的产 品质量。水刀加工起源于上世纪七十年代中期，最早的应用于切割瓦楞纸板，纯水水刀最大的 应用是切割抛弃式尿布、皮革和棉纸和汽车内饰件，与其它技术相比，水刀技术在材料上 留下的水分最少。在机械制造中，可以说车、铣、刨、磨都不能算
6、是真正的“冷”加工，在切削过程中， 由于刀具与工件的相对运动，产生的热量是很高的。刀具的好坏还十分明显地表现在产品 的加工质量上，有锐利的刀具，才可能得到高品质，符合要求的产品。然而，任何刀具随 着加工过程中，其使用而磨损、变钝。学机械的人都知道在切削加工中，由于刀具对工件的摩擦所产生一定量的切削热，使 得刀具磨损变钝，有时它的切削温度还不低，记得在工厂实习时还曾经给高速切削的高温 切屑烫伤过；温度高也是引起刀具磨损的重要因素之一。一种真正的冷加工，其特殊的切 削方法给制造业提出了新的加工途径，这就是水刀加工。加砂水刀加工的工作原理：水刀加工的工作原理:超高压水刀的基本工作原理既简单又极为复杂
7、。超高压水其形成 关键在于高压泵。从液压泵出来的低压油，推动增压器的大活塞，使其往复运动，大活塞 的活动方向则由换向阀自动控制。另一方面，供水系统先经过净化处理，然后由水泵打出 低压水，进入增压器的低压水被小活塞增压后，压力升高。由于高压水是经过增压器不断 往复压缩后才产生的，而增压器的活塞又需要换向，势必造成从喷嘴所发出的水射流的压力是脉动的。为获得稳定的高压水射流，需将产生的高压水进入一个蓄能器。然后再流向喷嘴，从 而达到稳定压力的目的。水刀就是由普通水经过一个超高压加压器，将水加压至 400MPa (60 000psi)，然后通 过一个极细小的喷嘴（其直径为 O.l。0.4mm 左右） ，产生一道速度每秒近千米（约音速的 3 倍）的水箭，这道水箭就像一把切削加工的利剑：对所需要加工的工件进行切削加工。水刀加工设备的组成包括：超高压泵、水刀切割头装置、水刀 x-y 可移动平面切割台、 CNC 控制器及 CAD/CAM 软件包等。其中的关键设备是：超高压泵，它使水压提高到能切割 各种材料，越是高压越能穿透各种材料；水刀切割头装置主要包含一个直径微小的宝石喷 嘴，通常采用的是红或蓝宝石，这种宝石喷嘴镶嵌在金属材料中，喷嘴安装在可以进行上 下微量调整的架子上，为了使高压水箭能精确通过所要加工的方位，而不损坏工件其他任 何地方，这也是保证水刀切割精度的一个重要因素。
