水刀切割和激光切割
如果說要對材料進行切割，有很多方法可以實現，用鋸切，還有用氣切等方式，都可以實現對各種材料的切割。
但這些切割方法都並不完美，所以後來又發明出了水刀切割和激光切割，這也是現在廣泛使用的切割方式，事實證明，這兩(liang) 種方式也是業(ye) 內(nei) 最有效的切割解決(jue) 方案。
但是人們(men) 並沒有停止尋找更好的切割方式，例如說一些精密金屬零部件的加工，或者是一些新材料的切割，就需要尋找新的切割方式，繼而就研發出了獨特的水刀激光切割技術。
首先來看看水刀與(yu) 激光這兩(liang) 種切割方法之間，有什麽(me) 區別和相似之處。
一：定義(yi)
水刀，就是以水為(wei) 刀，通過將水在容器內(nei) 增壓到超高壓，再經過極小的噴嘴射出高壓水流，從(cong) 而實現對材料的切割；為(wei) 了增加切割能力，還會(hui) 將一些石榴砂，金剛石等磨料添加在水中，是一種現在廣泛使用的切割方式。
激光切割，是通過機器製造出高功率的激光束，再照射到需要切割的材料，激光所產(chan) 生的高溫會(hui) 將照射的材料熔化或者汽化，從(cong) 而實現對材料的切割。
二：切割的材料
水刀，在可切割材料方麵幾乎沒有限製，水刀切割時不會(hui) 讓材料產(chan) 生熱量，從(cong) 而避免了被切割材料會(hui) 產(chan) 生的熔化，翹邊，彎曲，燃燒等現象；水刀切割的常見材料類型包括塑料，橡膠，石材，瓷磚，不鏽鋼，以及其它金屬等。
激光，激光能夠切割更廣泛的金屬，包括不鏽鋼和碳鋼，以及鋁和多種合金，某些激光可以切穿諸如木材，玻璃或塑料之類的非導電材料，但是激光產(chan) 生的熱量會(hui) 對一些金屬產(chan) 品產(chan) 生影響。
三：切割的厚度
水刀：水刀切割材料的厚度並沒有限製，主要還是要看所射出來的水流壓強大小，壓強越大就能切割越厚的材料。
激光：在一般的機械車間中，大多數激光可以切割2厘米左右的金屬，但是切割材料厚度也要根據金屬而異，金屬的熔點和導熱性都會(hui) 影響到激光切割的厚度；激光切割機的優(you) 勢在於(yu) ，它能夠以比水刀高得多的速度切割更薄的材料。
四：切割的精度和質量
水刀：水刀的切口寬度在0.7毫米左右，切割麵非常細，在某些情況下幾乎達到機器的質量，但切縫的頂部到底部會(hui) 有一些誤差，材料越厚這種誤差就會(hui) 越大。
激光：激光的切割誤差比水刀要小得多，當在小零件上切割緊密的幾何形狀或需要將零件緊密嵌套在一起時，使用激光切割就能實現，並且激光切割可以讓切割型材表麵更加幹淨和光潔，但隨著厚度或速度的增加也會(hui) 留下一些條紋。
五：比較總結
水刀：水刀切割是一種精確且用途廣泛的切割方法，可以切割各種廣泛的材料和厚度，雖然在某些材料中水刀的速度不如激光快，但可以提供高切割的質量，還不會(hui) 產(chan) 生影響材料的熱量。
激光：激光切割非常快且準確，但需要取決(jue) 於(yu) 材料和厚度，在一般情況下，激光的速度和精度都非常高，較厚的材料或者會(hui) 受到熱量影響的材料，最好找到另一種切削方法。
激光與(yu) 水刀結合
隨著碳纖維增強聚合物，以及陶瓷基複合材料等新材料的出現，這些新型材料的機加工成為(wei) 一個(ge) 問題。
無論是水刀還是激光切割都有著一些缺陷，為(wei) 了應對這一挑戰，就開發了水刀激光切割技術來加工這類高級複合材料。
水刀激光切割是一種混合加工方式，也被稱為(wei) 激光微噴，是將激光與(yu) “細細的”水射流結合在一起，水射流（水刀）通過與(yu) 常規光纖類似的方式精確地引導激光束從(cong) 而實現切割，水刀不斷冷卻切割區並有效清除切割時產(chan) 生的碎屑。
該技術最先是應用在半導體(ti) 晶圓切割上的，隨著技術的成熟，逐漸推廣到醫療設備，鍾表加工，燃氣和噴氣發動機渦輪葉片，半導體(ti) 設備的機械加工以及超硬工具製造過程中的材料切割。
激光通過聚焦後會(hui) 形成激光束，穿過加壓水腔時就會(hui) 推動水向前流動，並聚焦到噴嘴中，最後激光束將和水流一起從(cong) 噴頭中射出。
這個(ge) 水流裏是不加磨料的，所以切割主要還是靠激光，水的作用是利用水柱引導激光不分散，聚集激光能量切得更快，還有降溫和清除碎屑作用。
從(cong) 噴嘴到切割工件上的這段距離，激光束並不會(hui) 分散，而是在水柱中不斷反射前進，原理上類似於(yu) 光纖傳(chuan) 輸，激光束可以在長達10cm的距離被引導，從(cong) 而實現整齊的切縫，無需再次聚焦或距離控製。
水刀激光切割能夠獲得非常高的切割質量，對材料沒有熱損傷(shang) ，沒有燃燒或熱降解，毛刺更少，表麵更光滑，直邊切割有更高的精度，有助於(yu) 保持孔徑的高精度等優(you) 點，並且水刀可以不斷冷卻切割區，能夠有效清除切割時產(chan) 生的碎屑。
水刀激光切割對於(yu) 加工者來說，它可以有更快的生產(chan) 速度，更廣泛的加工材料，更高的可靠性和更高的切割質量，實現更低的切割成本。
而隨著更多新材料出現，水刀激光切割所有的這些特點，也將被更廣泛的使用。
參考資料：Synova SA文中圖片截取自Youtube《When water meets light_ Laser MicroJet explained》文中Gif截取自Youtube《Interesting - Exploding Skateboard Wheel With A 60,000 PSI Waterjet Cutter -Slow Motion Cutting》
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