水刀砂，全称水射流切割磨料，往水射流中混入水刀砂，形成磨料射流切割金属或其他材料，切割厚度有时超过150mm。通常使用粒度30-150目的二氧化硅、氧化铝或石榴石做磨料，其中80-100目的石榴石最为常用。石榴石，化学名铝（钙）硅酸盐，为褐红色砂状均匀小颗粒，略带黑色杂质及少量浮尘。

水刀砂（高压水射流磨料）

化学名称： 铝（钙）硅酸盐

物理性质：褐红色砂状均匀小颗粒，略带黑色杂质及少量浮尘

物理成分： 石榴石≥89%，云母≤5%，浮尘≤4%

化学成份： SiO2 36.5%，Al2O3 20.64%，FeO 26.92%， Fe2O3 4.45%，MnO 1.25%，MgO 1.68%， GaO 3.5%

用途： 高压水射流切割，水刀切割，水切割

特点：在喷水切割用途中，石榴石的结晶粒度可以满足其粒度要求，即0.06-1.0厘米。与金刚石砂轮和线锯相比，利用石榴石的喷水切割具有良好的三维适应性，且成本低、加工性能优良，基本无粉尘，也没有污染。

在磨料水射流切割中，由于磨料完成90%以上的切割工作，磨料微粒的性质与特点变为最主要的因素了。最常用的磨料是粒度为60-100目的石榴砂，磨料越硬喷嘴寿命越短，这也是为什么碳化硅、金刚石明明硬度更大却很少使用的原因。

参考产品：60目--90目石榴石砂（天然金钢砂），又名（水刀砂、水刀沙）

加工工艺：精选含量为85.4%石榴石岩矿，人工烘干使水分含量低于4.7%，机械粉碎后酸洗（除去杂质）水洗（除去泥沙灰尘），二次人工烘干（便于分筛除尘），水分含量低于5%。最后用先进的二次分筛工艺（使颗粒更均匀）筛选包装。

推荐：60目砂用于切割不锈钢，铜材，大理石制品。80目砂用于切割金属，玻璃，陶瓷制品。

纯水水刀是最早的水刀方法。最早的商业应用始于上世纪七十年代中期，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。对于棉纸和抛弃式尿布，与其它技术相比，水刀技术在材料上留下的水分最少。在某些尿布或棉纸工厂中，意外停机时间对其他切割技术而言非常普遍，代价超过每小时20000美元。

纯水刀的特点

非常细的水流（常见直径范围：0.004至0.010英寸） ，非常详细的几何形状 ，非常少的材料切割损失 ，切割时不产生热量 ，切割厚度可以很大 ，也可切得很薄 ，切割速度快 ，能够切割软、轻质材料（例如厚达 24″的纤维玻璃绝缘材料） ，极小的切削力 ，夹具简单 ，拓晟水刀每天 24 小时的连续运行 。

加砂水刀的特点

极为通用的技术， 无HAZ ，无机械应力 ，易于编程 ，水流细（直径 0.020 到 0.050 英寸） ，可切割非常复杂的几何形状 ，薄材料切割 ，10 英寸厚度切割 ，堆积切割 ，材料切割损失非常少 ，夹具简单 ，切割力小（切割时低于 1 磅），对几乎所有加砂水刀作业都只需设置一次 ，可方便地从单切割刀头切换到多切割刀头 ，可快捷地从纯水水刀切换为加砂水刀 ，减少了辅助操作 ，毛刺很少或无毛刺 。

磨料对高压水射流（俗称“水刀”、“水切割”）的性能有很大影响，尤其是磨料射流切割时，磨料的选择直接影响到切割速度和切割面的质量。

磨料的种类理论上很多。根据来源可分为天然磨料和人造磨料。天然磨料是将自然界中的矿物质经破碎筛分而成，通常容易杂质多，但造价便宜；人造磨料是通过化学方法冶炼而成，纯度高，性能好，但制造工艺复杂、价格昂贵。

石榴砂的化学名称：铝(钙)硅酸盐，以中条山石榴石矿为原料，按现代工艺枝术精制而成，产品自锐性。磨效高，砂耗低，磨件光洁度好，该磨料介壳状断口，硬度适中，韧性好，边角锋利，可在不断粉碎分级中形成新的棱角和边刃，使其研磨能力优于其它磨料，它具有硬度高，比重大，化学性质稳定及其特有的自锐性优点，后面也被广泛用于水射流切割，因此又名水射流砂。

天然铁铝石榴石因其独特的物理特性，硬度高、切削能力适中、不含游离硅，成为最理想也最经济的高压水射流切割介质。

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，国内主要集中在山东日照、河北邢台、连云港东海和内蒙古地区。在价格上，进口石榴砂价格较高，而国产砂价格低，质量也很好。

中国的水刀砂产主要有内蒙古、江苏连云港、山东日照、河北邢台。

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。

江苏连云港水刀砂一直是国内水刀砂的主要产地，颜色鲜艳，形状成圆形颗粒，硬度大、露天矿、易开采、年产量大；因此价位合适，在市场占据量特别大。

山东日照水刀砂为深层矿，属于地下榴灰岩矿，富含Fe2O3和Al2O3，因此颜色深红偏黑，硬度非常好，产品纯度高，主要以出口为主，近几年开始做国内市场，市场占有率在迅速增加。

河北邢台的水刀砂是最早的发源地，硬度为7度左右。颜色为棕红色、成棱角状，因为它有锋利的边缘，水刀机切割起来速度快缝隙小。这是它最大的优点，也是石榴砂水刀砂的主要产地之一。

其实石榴砂不管哪个产地，只要厂家做的规范都不会影响使用效果。近几年水刀行业的业务在不断扩大，不同地方的客户选择离自己运输方便、合适价位的水刀砂。希望同行业把自己加工的产品把好关，走出去的产品得到广大用户的认可。