最常使用的水刀切割磨料主要分為幾大類,每種磨料的硬度、切割速度、成本和適用性各不相同。以下是主要幾類:
1.石榴石(應用最廣泛)
- 種類:鐵鋁榴石(天然礦物磨料)
- 石榴石砂硬度:莫氏硬度 7.0–8.0
- 常用目數:30/60、80#、120#
- 優勢:
- 切割速度和成本之間取得了良好的平衡
- 低粉塵、無毒、對操作人員安全
- 不會損壞幫浦部件
- 應用領域:
- 金屬(鋼、不鏽鋼、鋁)
- 石材、玻璃、複合材料、磁磚
- 狀態:適用於幾乎所有通用水刀切割的業界標準磨料

2.碳化矽 (SiC)
- 硬度:莫氏硬度 9.0–9.5(比石榴石硬得多)
- 優勢:
- 切割速度比石榴石快得多
- 非常適合用於非常堅硬的材料
- 缺點:
- 成本更高
- 磨料會加速噴嘴和混合管的磨損。
- 應用領域:
- 極硬材質:碳化物、陶瓷、碳化硼、藍寶石
3.氧化鋁(Al₂O₃ / 剛玉)
- 硬度:9.0 莫氏硬度
- 優勢:
- 高切割效率
- 適用於重型切割
- 缺點:
- 切割頭部件磨損嚴重
- 比石榴石貴
-
- 厚鋼、硬質合金、某些耐火材料的應用:
4.沙(石英砂/奧姆斯特德砂)
- 硬度:約7莫氏硬度
- 優點:成本非常低
- 缺點:
- 慢切
- 高粉塵,易碎
- 噴嘴和泵浦嚴重磨損
- 用途:在現代水刀切割機中基本上已被淘汰;僅適用於預算非常低的粗切割。
5.特殊/稀有磨料
- 鑽石粉末:超硬,極度昂貴 → 僅用於微切割/實驗室用途
- 碳化硼(B₄C):硬度極高但價格昂貴,不用作通用磨料。
- 鋼丸/鋼砂:用於某些噴砂工藝,但很少用於純水刀切割。
快速比較摘要
| 磨料 | 硬度 | 切割速度 | 成本 | 噴嘴磨損 | 主要用途 |
|---|---|---|---|---|---|
| 石榴石 | 中等的 | 標準 | 低的 | 非常低 | 普通切割 |
| 碳化矽 | 非常高 | 最快 | 高的 | 高的 | 硬質陶瓷 |
| 氧化鋁 | 高的 | 快速地 | 中等的 | 高的 | 重工業 |
| 石英砂 | 低的 | 慢的 | 非常低 | 劇烈 | 過時的 |
結論
對於幾乎所有商業和工業水刀切割,石榴石(80# 或 120#)是預設選擇。
碳化矽和氧化鋁僅用於切割極硬的材料,在速度或硬度至關重要的情況下使用。