XY-PT-⊘15ABMG 15 мм обжимной распылитель для тонкого распыления духов, короткий тип

Как спроектировать распылительное отверстие 15 мм обжимной насос для тонкого распыления духов, короткая насадка добиться наилучшего эффекта?

Являясь основным компонентом парфюмерной упаковки, эффект распыления короткого сопла насоса для мелкого распыления духов диаметром 15 мм напрямую влияет на впечатления пользователя от использования духов и текстуру продукта. В качестве ключевого параметра, определяющего эффект распыления, отверстие распыления должно быть тщательно спроектировано в сочетании с многомерными факторами, такими как механика жидкости, свойства материала и сценарии использования, чтобы достичь наилучшего эффекта «равномерного мелкого тумана, стабильного распыления и умеренного удержания аромата».

1. Расчет основных параметров апертуры на основе механики жидкости.

Суть распыления заключается в том, что когда жидкость проходит через крошечное отверстие под давлением, она взаимодействует с силой сдвига воздуха за счет резкого увеличения скорости потока с образованием дисперсных капельных частиц. Для короткого обжимного сопла диаметром 15 мм конструкция отверстия должна в первую очередь соответствовать основным требованиям к «мелкому туману» - обычно диаметр капель высококачественного парфюмерного сопла должен контролироваться в пределах 5-30 мкм. Слишком крупный размер приведет к неравномерному распылению и слишком сильному удержанию аромата. Слишком мелкий раствор быстро испаряется из-за слишком легких капель, сокращая время удержания аромата.
С точки зрения механики жидкости апертура и диаметр капли коррелируют положительно, но не линейно. Экспериментальные данные показывают, что когда отверстие находится в диапазоне 0,1-0,3 мм, диаметр капли может стабилизироваться в идеальном диапазоне 10-20 мкм: когда отверстие меньше 0,1 мм, хотя могут образовываться более мелкие капли, легко вызвать закупорку из-за чрезмерного поверхностного натяжения жидкости, особенно компоненты эфирного масла, содержащиеся в парфюмерии, могут оставаться в отверстии и кристаллизоваться; когда отверстие больше 0,3 мм, диаметр капли превысит 30 мкм, и произойдет явление «столба воды» или «разбрызгивания крупных капель», разрушающее деликатное ощущение распыления. Поэтому рекомендуется устанавливать апертуру распыления короткого сопла диаметром 15 мм в диапазоне 0,15-0,25 мм, а затем точно настраивать в соответствии с конкретными потребностями.
В то же время соотношение сторон отверстия (отношение длины отверстия к диаметру) должно соответствовать давлению насоса. Короткое сопло имеет компактную конструкцию, короткий ход насоса и относительно ограниченное давление, а соотношение сторон обычно контролируется в пределах 2:1-3:1. Если соотношение сторон слишком велико (например, более 4:1), сопротивление жидкости, проходящей через отверстие, значительно увеличится, что может привести к недостаточной силе распыления и прерывистому туману; если соотношение сторон слишком мало (например, менее 1:1), скорость потока жидкости слишком высока, и капли склонны к «распылению» из-за чрезмерной кинетической энергии и не могут образовать концентрированную область распыления.

2. Конструкция расположения апертуры соответствует структуре обжима.

Обжимная конструкция диаметром 15 мм характеризуется быстрым соединением с горлышком флакона для духов с помощью защелки, компактной конструкцией и необходимостью адаптации к портативным сценам, поэтому расположение отверстий должно быть совместимо со стабильностью и герметичностью обжимной конструкции.
С точки зрения строительной механики положение отверстия должно исключать точку напряжения обжатия. Диаметр короткой насадки 15 мм ограничен, а пряжка обычно располагается по краю насадки. Отверстие должно быть установлено в центральной части, а расстояние от пряжки не должно быть менее 3 мм, чтобы избежать деформации отверстия из-за передачи напряжения во время сборки пряжки, что влияет на стабильность распыления. Например, при проектировании сопла серии 15 мм компания Zhangjiagang XinYe Chemical Sprayer Co., Ltd будет использовать моделирование напряжений на этапе разработки пресс-формы, чтобы гарантировать, что положение отверстия находится в области с минимальным структурным напряжением, в сочетании с точным позиционированием своего автоматизированного сборочного оборудования для обеспечения постоянства размера отверстия.
Кроме того, герметичность конструкции пряжки требует, чтобы зазор между отверстием и корпусом насоса контролировался в пределах 0,01-0,03 мм. Если зазор слишком велик, легко вызвать утечку жидкости; если зазор слишком мал, проем может быть сдавлен и деформирован из-за ошибок сборки. Таким образом, точность обработки отверстия должна достигать ±0,005 мм, что зависит от высокоточных процессов штамповки алюминия и литья под давлением. Zhangjiagang XinYe Chemical Sprayer Co., Ltd опирается на полную производственную цепочку, от штамповки алюминия до литья под давлением. Весь процесс управления может удовлетворить такие требования к высокоточной обработке и обеспечить базовые гарантии стабильности апертуры.

3. Материалы апертур и обработка поверхности адаптированы к ингредиентам парфюмерии.

Ингредиенты парфюмерии сложны, включая спирт, эфирные масла, ароматизаторы и т. д. Вязкость и коррозионная активность эфирных масел влияют на долговечность и эффект распыления отверстия. Поэтому выбор материала и обработка поверхности отверстия должны быть адаптированы к парфюмерным ингредиентам.
Что касается материалов, отверстие короткого сопла диаметром 15 мм обычно изготавливается из нержавеющей стали или керамики. Нержавеющая сталь обладает хорошей устойчивостью к коррозии и подходит для духов с большим содержанием спирта; Керамические материалы имеют высокую гладкость поверхности, из них нелегко оставлять компоненты эфирных масел, они могут снизить риск засорения и особенно подходят для высококачественных духов, содержащих натуральные эфирные масла. Гладкость внутренней стенки отверстия должна быть ниже Ra0,8 мкм. Слишком высокая шероховатость вызовет турбулентность жидкости в отверстии, нарушая равномерность распыления. Процесс обработки поверхности оксидом алюминия может улучшить гладкость поверхности и коррозионную стойкость материала, обеспечивая долгосрочное стабильное использование отверстия.
Для духов, содержащих ингредиенты на основе силикона, отверстие должно быть гидрофобным (например, покрытие), чтобы предотвратить прилипание жидкости к отверстию с образованием жидкой пленки, что приводит к постепенному уменьшению количества распыляемой жидкости. Для безалкогольных эмульсионных продуктов отверстие необходимо соответствующим образом увеличить до 0,25-0,3 мм, а гладкость внутренней стенки следует улучшить, чтобы предотвратить засорение отверстия эмульсией из-за высокой вязкости.

4. Динамическая адаптация конструкции проема в сочетании со сценарием использования.

«Короткая» конструкция короткого сопла диаметром 15 мм делает его подходящим для портативных устройств. Пользователи могут использовать его в условиях различной температуры и влажности, поэтому при проектировании апертуры необходимо учитывать влияние факторов окружающей среды на эффект распыления.
С точки зрения температурной адаптации апертура должна иметь запас на тепловое расширение и сжатие. Когда температура окружающей среды повышается с -5 ℃ до 40 ℃, размер пор металлического материала изменится на 0,001-0,003 мм из-за теплового расширения и сжатия. Поэтому размер пор при комнатной температуре необходимо точно настроить на 0,002 мм во время проектирования. Например, когда целевой размер пор составляет 0,2 мм, фактический размер обработки может быть установлен на 0,202 мм, чтобы обеспечить сохранение эффективного диапазона 0,199–0,205 мм при экстремальных температурах.
Что касается контроля объема распыления, в портативных сценариях требуется один объем распыления в пределах 0,05–0,1 мл. Слишком большой размер приведет к быстрому расходованию духов, а слишком маленький не обеспечит идеального эффекта удержания аромата. Объем распыления пропорционален квадрату размера пор, поэтому его необходимо точно контролировать по размеру пор: объем однократного распыления с размером пор 0,15 мм составляет около 0,05 мл, размер пор 0,2 мм составляет около 0,08 мл, а размер пор 0,25 мм составляет около 0,12 мл. В сочетании с необходимостью портативности отверстие диаметром 0,2 мм является лучшим выбором как по объему распыления, так и по времени удерживания аромата.
Кроме того, разница в давлении пользователя приведет к колебаниям давления насоса, а конструкция отверстия должна иметь определенную степень защиты от помех. Установив направляющую канавку (глубина 0,05 мм, ширина 0,1 мм) на входе в отверстие, можно амортизировать колебания давления, чтобы гарантировать, что отклонение объема распыления под действием различных сил не превышает 10%. На этапе разработки пресс-формы соответствие между направляющей канавкой и отверстием будет оптимизировано путем моделирования состояния жидкости при различных силах прессования, а объем распыления каждой партии продуктов будет откалиброван в сочетании с автоматическим оборудованием обнаружения для обеспечения единообразия.

5. Совместное проектирование проема и других конструкций.

Эффект распыления является результатом синергетического эффекта нескольких компонентов, таких как отверстие и внутренний канал сопла, давление в корпусе насоса и конструкция клапана. Наилучшего эффекта невозможно достичь, полагаясь на один размер апертуры, и необходимо сформировать мышление «проектирования системы».
С точки зрения соответствия канала потока диафрагме диаметр канала потока должен быть в 5-8 раз больше отверстия (например, когда отверстие составляет 0,2 мм, диаметр канала потока составляет 1-1,6 мм), чтобы гарантировать, что жидкость образует стабильное ламинарное состояние перед входом в отверстие и избежать неравномерного распыления, вызванного турбулентностью. В то же время углы канала потока должны иметь дуговой переход (радиус не менее 0,5 мм), чтобы уменьшить сопротивление потоку жидкости и контролировать потерю давления в пределах 5%.
Соответствие давления корпуса насоса и отверстия необходимо определять путем поэтапного тестирования. Давление в корпусе насоса короткого сопла диаметром 15 мм обычно составляет 0,3–0,5 МПа, а отверстие должно быть сбалансировано с давлением: отверстие 0,15 мм подходит для давления 0,3–0,4 МПа, отверстие 0,2 мм подходит для давления 0,4–0,45 МПа, а отверстие 0,25 мм подходит для давления 0,45–0,5 МПа. Несоответствие между давлением и апертурой приведет к проблеме: «чрезмерное давление приведет к тому, что капли станут слишком мелкими и легко будут испаряться, в то время как слишком низкое давление приведет к тому, что капли станут слишком крупными и будут легко капать».

6. Процесс проверки и оптимизации конструкции проема.

Чтобы гарантировать, что конструкция апертуры дает наилучший эффект, необходимо создать полную систему проверки, охватывающую лабораторные испытания и моделирование реальных сценариев использования.
Лабораторные испытания включают: 1. Испытание распределения капель по размерам с использованием лазерного анализатора размера частиц для определения диапазона распределения диаметров капель. В оптимальных условиях 90% диаметров капель должны быть сосредоточены в диапазоне 10–20 мкм; 2. Проверка угла распыления: угол распыления высококачественной насадки должен контролироваться на уровне 30–45 °. Слишком широкий приведет к рассеиванию струи, а слишком узкий приведет к слишком маленькой зоне покрытия; 3. Испытание на долговечность: после непрерывного нажатия 1000 раз изменение размера отверстия должно составлять менее 0,002 мм, а степень затухания объема распыления не должна превышать 5%.
При моделировании реального сценария необходимо учитывать привычки пользователя, например, тестирование стабильности распыления под разными углами удержания (0–45°), чтобы гарантировать, что конструкция отверстия по-прежнему может поддерживать равномерное распыление при использовании невертикально. Бесплатная служба проверки и доставки образцов, предоставляемая Zhangjiagang XinYe Chemical Sprayer Co., Ltd, может помочь клиентам проверить эффект конструкции отверстия в реальных сценариях использования, быстро скорректировать параметры пресс-формы на основе обратной связи и реализовать эффективную реализацию плана проектирования с помощью независимой мастерской по разработке пресс-форм.