华庆富

水，给我们的印象是温柔的、软弱无力的，类似意思的词语俯拾皆是：温柔似水、弱水三千、柔情似水……可是，当你稍稍改变一下水的流动方式，它竟然也能柔中带刚，甚至像武林高手一样，瞬间就能化掌为刀，变指为剑！

自古以来，人类就利用水流的冲击力来制成水车、水磨等水力机械，让它们替我们完成一些重复、繁重的体力活。如果水流从高压水枪中喷出，其冲击力就更大。高压水枪最初被用于采煤工业，名曰水力采煤。高速喷出的水流受阻于煤层，速度骤然下降，顷刻间会产生足够大的冲击力，使煤层出现脆性断裂，从而完成采煤作业。受此启发，科学家开发出高压水喷流切割技术，也就是今天我们所说的超高压水刀。

超高压水刀的基本技术既简单又极为复杂。普通水经过一个超高压加压器，将水加压至4.137×108Pa，然后通过一个直径为0.004英寸至0.016英寸的细小的喷嘴（1英寸=2.54厘米），可产生一道每秒达915米（约音速的3倍）的水箭，这道水箭可做各种表面处理及切割各种非金属物质，如纸类、纸尿裤、玻璃、纤维、海绵等。而当少量的砂（如石榴砂）被加入水射流中与其混合时，所产生的加砂水射流，几乎可切割任何硬质材料，包括金属、复合材料、石材及玻璃。超高压水刀还运用于各种不同的工业表面处理，如船身清洗及汽车喷漆设备清洗等。

超高压水刀对水、管道、喷口都有比较高的需求。如管道，水刀是用高压工具把水加压后射出来的，必须拥有极高的压力才能把坚硬的材料切开，所以管道必须能承受极高的压强，这个压强远远大于7×108Pa，因为薄钢板（被切割材料）本身就能承受7×108Pa的压强。