Помимо давления и скорости струи, еще одним важным фактором, влияющим на скорость струи, является диаметр сопла. Эти три фактора в совокупности оказывают значительное влияние на гидроабразивную резку, напрямую влияя на ее эффективность. Поэтому, чтобы лучше использовать высокопроизводительные инструменты для гидроабразивной резки, давайте разберемся, насколько сильно влияет диаметр сопла.
Хотя скорость и глубина резания увеличиваются с уменьшением диаметра выходного отверстия сопла, уменьшение диаметра сопла при определенном давлении приведет к распылению струи вблизи сопла из-за попадания воздуха, что приведет к снижению режущей способности. Однако с увеличением диаметра сопла (от 0,1 мм до 0,4 мм) глубина резания уменьшается. Рекомендуемый диаметр выходного отверстия сопла для резки составляет 0,1–0,3 мм. Кроме того, хотя скорость и глубина резания уменьшаются с увеличением диаметра сопла, ширина пропила увеличивается, что означает увеличение количества поврежденного материала в единицу времени.
При одинаковых условиях давления, сравнивая качество резки материалов, обрабатываемых соплами диаметром 0,1 мм и 0,4 мм, было установлено, что с увеличением диаметра сопла ширина пропила увеличивается, размер стружки увеличивается, а качество пропила (шероховатость) также значительно повышается. Можно предположить, что соотношение полной энергии увеличения фрагментации материала с увеличением мощности струи остается неизменным. Хотя как увеличение давления струи, так и увеличение диаметра сопла увеличивают мощность струи, их эффекты существенно различаются. Первое значительно улучшает скорость и глубину резания, в то время как второе только увеличивает количество измельченного материала (n), при этом уменьшая скорость и глубину резания.
Однако, из-за увеличения диаметра сопла увеличивается площадь контакта струи с обрабатываемым материалом, что повышает сопротивление материала сжатию, приводя к снижению скорости и глубины резания. Поэтому при использовании струй для операций резки увеличение давления струи является эффективным способом повышения эффективности. Однако для операций струйной очистки, удаления ржавчины и расслоения коэффициент глубины резания практически незначителен, и более важным фактором является площадь струи. Следовательно, когда давление струи соответствует требованиям очистки, увеличение диаметра сопла позволит более эффективно повысить скорость работы.