As mulheres usam perfumes em spray e ambientadores, amplamente utilizados na indústria cosmética. Os diferentes efeitos de pulverização determinam diretamente a experiência do usuário, e a bomba de pulverização, como ferramenta principal, desempenha um papel crucial.
UMA Definição de Produto
Uma bomba de spray, também conhecida como pulverizador, é um componente chave dos recipientes de cosméticos e um dispensador para o conteúdo do produto. As bombas de pulverização podem ser categorizadas em três tipos com base no princípio de atomização:
* **Tipo-de jato de pressão:** O líquido é acelerado e pulverizado através de um bico de micro-orifício (abertura de 0,1-0,5 mm) sob alta pressão (0,3-5MPa). Utilizando o efeito Bernoulli, é gerada força de cisalhamento, quebrando a coluna líquida em gotículas (20-100μm de diâmetro). Este tipo utiliza o princípio do equilíbrio atmosférico. Ao pressionar, o líquido da garrafa é pulverizado. O fluxo de líquido em alta velocidade também impulsiona o fluxo de ar próximo ao bocal, aumentando a velocidade do ar e diminuindo a pressão, criando uma zona de pressão negativa localizada. Isto permite que o ar circundante se misture com o líquido, formando uma mistura gás-líquido e produzindo um efeito de atomização.
* **Tipo-assistido a gás:** o ar comprimido (ou uma bomba de ar-incorporada) colide com o líquido em alta velocidade na câmara de mistura (proporção gás-líquido de 1:1 a 5:1). A energia cinética do gás rasga o líquido em partículas finas com tamanho de partícula de 10-50μm. Tipo ultrassônico: placas cerâmicas piezoelétricas geram vibrações de alta-frequência (20kHz-1MHz), fazendo com que ondas capilares se formem na superfície do líquido e se desintegrem em gotículas de tamanho nanométrico (tamanho de partícula<10μm), commonly found in medical humidifiers. Spray pumps, through the combination of precision fluid mechanics and materials engineering, continuously drive the evolution of atomization technology towards high efficiency, precision, and environmental friendliness, becoming a core component for refined liquid management in multiple industries.
DOIS Processos de Fabricação
1. Seleção de materiais: Resistência à corrosão: Os corpos das bombas geralmente usam PP (polipropileno), POM (polioximetileno) ou metal (aço inoxidável 316L), resistente a solventes como etanol e óleos essenciais; Componentes de alta-precisão: Os bicos são feitos de cerâmica ou aço de tungstênio (dureza maior ou igual a HRC60), com tolerância de usinagem de microporos ±5μm; Materiais de vedação: Borracha fluorada ou PTFE (politetrafluoroetileno), faixa de temperatura de -20 graus a 120 graus.
2. Processo de moldagem: A baioneta na bomba de pulverização (semi-alumínio baioneta, alumínio totalmente baioneta) e as roscas dos parafusos são todas de plástico, algumas com uma tampa de alumínio e uma camada de alumínio galvanizado na parte superior. A maioria dos componentes internos da bomba de pulverização são feitos de plásticos como PE, PP e LDPE e são moldados por injeção. Componentes como esferas de vidro e molas são geralmente terceirizados.
3. Tratamento de superfície: Os principais componentes da bomba de pulverização podem ser usados para galvanoplastia a vácuo, galvanoplastia de alumínio, pulverização e moldagem por injeção.
4. Impressão gráfica: Os gráficos podem ser impressos na superfície do bico e na superfície da placa do bico usando processos como hot stamping e serigrafia. No entanto, para manter uma aparência limpa, a impressão geralmente não é feita no bico em si.
5. Processo de fabricação de precisão: Usinagem de micro-furos: Perfuração a laser: Usinagem a laser de femtosegundo de furos com diâmetro inferior a 0,1 mm e rugosidade da parede do furo Ra < 0,8 μm; Moldagem por micro-injeção: processo LIGA para fabricar bicos de-nível nano adequados para micro{6}}pulverização médica. Conjunto da Válvula: A pré-carga da mola (pressão 5-15N) garante resposta instantânea da válvula; um robô de seis{12}}eixos é usado para posicionamento preciso; Soldagem ultrassônica de vedações, com resistência de soldagem maior ou igual a 20MPa. Detecção automatizada: Análise de câmera de alta velocidade do ângulo do cone de atomização e distribuição do tamanho das partículas; Teste de estanqueidade ao ar (pressão de 0,5 MPa mantida por 1 minuto sem vazamento).
TRÊS Princípios de Tecnologia
1. Componentes principais: Uma bomba de pulverização convencional consiste principalmente em um bico/bomba, difusor, tubo guia central, tampa de travamento, junta de vedação, núcleo do pistão, pistão, mola, corpo da bomba e tubo de sucção. O pistão é um pistão aberto, conectado a uma sede do pistão, conseguindo o efeito de o corpo da bomba abrir para fora quando a haste de compressão se move para cima e fechar a câmara de trabalho quando ela se move para cima. Dependendo dos requisitos de projeto estrutural das diferentes bombas, os componentes relevantes podem variar, mas o princípio e o objetivo final são os mesmos: coletar efetivamente o conteúdo.
2. Otimização do bocal de referência da estrutura do produto: Utiliza uma câmara giratória ou estrutura de ranhura em forma de leque- para controlar o ângulo de atomização (15 graus -90 graus) e a área de cobertura; Válvula de controle de pressão: mola ou diafragma embutido ajusta a vazão do líquido, adaptável a líquidos de diferentes viscosidades (1-1000cps); Sistema anti-gotejamento: Válvulas de vedação dupla (válvula de retenção de entrada + válvula de mola de saída) evitam o refluxo de líquido, quantidade residual após prensagem<0.01mL.
3. Princípio de descarga de água: Processo de exaustão: Assumindo que não há líquido na câmara base no estado inicial. Pressionar a cabeça da prensa faz com que a haste de compressão mova o pistão, o que empurra a sede do pistão para baixo, comprimindo a mola. O volume na câmara é comprimido, aumentando a pressão do ar, e a válvula de corte veda a porta superior do tubo de entrada de água. Como o pistão e a sede do pistão não estão completamente vedados, as forças do gás abrem o espaço entre o pistão e a sede do pistão, fazendo com que eles se separem e escapem. Processo de admissão de água: Após a exaustão, liberar a cabeça da prensa libera a mola comprimida, empurrando a sede do pistão para cima.
A folga entre a sede do pistão e o pistão se fecha, empurrando o pistão e a haste de compressão juntos para cima. O aumento do volume e a diminuição da pressão do ar dentro da câmara de trabalho criam um quase-vácuo, fazendo com que a válvula de corte se abra. A pressão do ar acima da superfície do líquido no recipiente força o líquido para dentro do corpo da bomba, completando o processo de entrada de água. O processo de saída da água segue o mesmo princípio do processo de exaustão. A diferença é que o corpo da bomba agora está cheio de líquido. Ao pressionar a cabeça da prensa, por um lado, a válvula de corte veda a extremidade superior do tubo de sucção, evitando que o líquido retorne ao recipiente; por outro lado, devido à compressão do líquido (um fluido incompressível), o líquido forçará a abertura do espaço entre o pistão e a sede do pistão, fluindo para dentro do tubo de compressão e saindo do bico.
4. Princípio de atomização: Como a abertura do bico é muito pequena, se a prensagem for suave (ou seja, há uma certa velocidade de fluxo no tubo de compressão), a velocidade do fluxo do líquido é muito alta quando flui para fora do pequeno orifício. Em outras palavras, o ar tem uma velocidade de fluxo relativamente alta em relação ao líquido, equivalente a um fluxo de ar de alta-velocidade impactando as gotículas de água. Portanto, a análise do princípio de atomização subsequente é exatamente a mesma de um bico tipo bola: o ar impacta grandes gotas de água em gotas menores, refinando gradualmente as gotas. Simultaneamente, o líquido que flui em alta-velocidade também impulsiona o fluxo de gás próximo ao bocal, aumentando a velocidade do gás e diminuindo a pressão, criando uma zona de pressão negativa localizada. Isso faz com que o ar circundante se misture ao líquido, formando uma mistura{10}líquida e gasosa, resultando em atomização.
5. Parâmetros de desempenho de atomização Distribuição de tamanho de partícula de referência: D50 (tamanho médio de partícula) deve atender aos requisitos de aplicação, como 30-50μm para pulverização de perfume e 80-150μm para pulverização de pesticidas; Taxa de pulverização: Volume de pulverização único da bomba manual 0,05-0,2mL, volume de pulverização contínua da bomba elétrica até 10-100mL/min; Eficiência de Atomização: Taxa de conversão de energia maior ou igual a 70%, reduzindo desperdícios líquidos.
6. Desenvolvimento Tecnológico Controle Inteligente: Sensor de pressão integrado e chip MCU para ajuste-em tempo real dos parâmetros de atomização (por exemplo, pulverização-ligada à umidade); Fabricação Verde: Uso de plásticos-de base biológica (por exemplo, PBAT) e tecnologia de lubrificação-isenta de óleo para reduzir a poluição por microplásticos; Atomização em nanoescala: a tecnologia de atomização eletrostática atinge o tamanho das partículas<1μm, used for lung drug delivery or semiconductor cleaning.
