Wybór dyszy ścierniwa

Zasadniczo, średnica kryzy dla dyszy ścierniwa powinna być około trzy razy większa niż kryza dyszy wodnej. Niektórzy sugerują korzystanie z mniejszej proporcji, około 2,5-krotnej. Korzystanie z mniejszej proporcji spowoduje szybsze prędkości skrawania. Minusem jest większe zużycie dyszy i kosztów. Tolerancja części ucierpi z powodu szybszego zużycia dyszy.

Poniżej znajduje się krótki przewodnik dla najbardziej popularnych kryz dla cięcia strumieniem wody ze ścierniwem. Typowe ilości ścierniwa i przepływu wody są również przedstawione dla łatwego odniesienia.

Orifice Selection Chart
Max. # of orifices and dia. (inches)	30 HP	50 HP	75 HP	100 HP	150 HP
1	0.011	0.014	0.018	0.021	0.025
2	0.007	0.010	0.013	0.014	0.018
3	0.006	0.008	0.010	0.012	0.014
4	N/A	0.007	0.009	0.010	0.013
5	N/A	0.006	0.008	0.009	0.011
6	N/A	N/A	0.007	0.008	0.010

Ilość ścierniwa i prędkości skrawania
W Rozdziale 1, "Właściwości Cięcia," w sekcji " Tworzenie strumienia wody tnącej ze ścierniwem” dyskutowaliśmy, jak tworzony jest strumień wody tnącej ze ścierniwem. Tutaj ponownie przedstawiamy przekrój głowicy tnącej.

Kiedy ścierniwo jest dodawane do strumienia wody tnącej, to cząsteczki ścierniwa są przyspieszane niemal do prędkości strumienia wody tnącej, około 2200 mil na godzinę (prawie trzy razy szybciej niż prędkość dźwięku). Ta prędkości nadaje pędu cząsteczkom ścierniwa, aby mogły zerodować obrabiany materiał. Dodanie większej ilości ścierniwa daje więcej energii do procesu i erozja postępuje szybciej. Ostatecznie pojawi się punkt nasycenia, gdy dodanie większej ilości ścierniwa spowoduje „kradzież” prędkości i energii ze strumienia wody tnącej i prędkości cięcia zacznie spadać. Każdy producent waterjet przechodzi przez intensywne testy z różnych kombinacji kryz i dyszy, aby znaleźć optymalną ilość ścierniwa dla zrównoważenia kosztów i szybkości cięcia.

Poniższy wykres pokazuje, co dzieje się z prędkością cięcia dla ½ "stali nierdzewnej kiedy dodane jest ścierniwo. Prędkości są pokazane dla dwóch najbardziej popularnych kombinacji kryz i dyszy ścierniwa, kryza 0,010" z dyszą ścierniwa 0,030 " (linia pomarańczowa) i kryza 0,014" z dyszą ścierniwa 0.040 " (niebieska linia).

Począwszy od przepływu ścierniwa z prędkością zero funtów za minutę, nie byłoby żadnej penetracji materiału, może z wyjątkiem bardzo lekkiego wytrawienia górnej powierzchni materiału. W tym momencie prędkość cięcia wynosi zero. Prędkość cięcia zwiększa się, gdy dodawana jest coraz większa ilość ścierniwa. Dla kombinacji większych dysz, prędkość zwiększa się do około 1,5 funtów na minutę. W tym momencie, prędkość cięcia zaczyna maleć kiedy za dużo energii kinetycznej jest zabierane ze strumienia wody tnącej  przez ścierniwo. Coś podobnego dzieje się z kombinacją mniejszej kryzy/dyszy, ale przy niższych prędkościach i mniejszej ilości ścierniwa.

Optymalny punkt kosztów może być nieco niższy niż to co wydaje się być wierzchołkiem krzywej prędkości. "Prawo malejących przychodów" staje się tu oczywiste. Kiedy osiągnięta jest maksymalna prędkość, to każda dodatkowa jednostka ścierniwa, który jest dodana, spowoduje coraz mniejszy wzrost prędkości. W przypadku linii pomarańczowej, zwiększanie ścierniwa z 0,7 funtów na minutę do 1,0 funta na minutę daje wzrost prędkości zaledwie 0,2 cali na minutę. Ten 3,6% wzrost wyników prędkości daje  4,7%  wzrost kosztów na cal.