XY-PT-⊘15ABMG 15 mm Crimp-Parfüm-Feinnebel-Pumpzerstäuber, kurzer Typ

So gestalten Sie die Zerstäubungsöffnung des 15 mm Crimp-Parfüm-Feinnebelpumpe, kurze Düse um den besten Effekt zu erzielen?

Als Kernbestandteil der Parfümverpackung wirkt sich der Zerstäubungseffekt der 15-mm-Kräuselparfüm-Feinnebelpumpen-Kurzdüse direkt auf das Erlebnis des Benutzers bei der Parfümverwendung und die Produkttextur aus. Als Schlüsselparameter, der den Zerstäubungseffekt bestimmt, muss die Zerstäubungsöffnung in Kombination mit mehrdimensionalen Faktoren wie Strömungsmechanik, Materialeigenschaften und Verwendungsszenarien umfassend gestaltet werden, um den besten Effekt von „gleichmäßigem feinem Nebel, stabilem Sprühnebel und mäßiger Duftretention“ zu erzielen.

1. Entwurf grundlegender Aperturparameter basierend auf der Strömungsmechanik

Das Wesen der Zerstäubung besteht darin, dass eine Flüssigkeit, wenn sie unter Druck durch eine winzige Öffnung strömt, aufgrund des starken Anstiegs der Strömungsgeschwindigkeit mit der Scherkraft der Luft interagiert und dispergierte Tröpfchenpartikel bildet. Bei der 15-mm-Crimp-Kurzdüse muss das Öffnungsdesign zunächst die Kernanforderung eines „feinen Nebels“ erfüllen – normalerweise muss der Tröpfchendurchmesser einer hochwertigen Parfümdüse auf einen Wert zwischen 5 und 30 μm eingestellt werden. Zu grob führt zu ungleichmäßigem Sprühen und zu starker Duftretention. Zu feine Tropfen verdunsten aufgrund zu leichter Tröpfchen schnell und verkürzen so die Verweildauer des Dufts.
Aus strömungsmechanischer Sicht korrelieren Apertur und Tropfendurchmesser positiv, jedoch nicht linear. Experimentelle Daten zeigen, dass der Tropfendurchmesser bei einer Öffnung im Bereich von 0,1 bis 0,3 mm im idealen Bereich von 10 bis 20 μm stabilisiert werden kann: Bei einer Öffnung von weniger als 0,1 mm können zwar feinere Tröpfchen gebildet werden, es kann jedoch leicht zu Verstopfungen aufgrund einer übermäßigen Oberflächenspannung der Flüssigkeit kommen, insbesondere können die im Parfüm enthaltenen ätherischen Ölkomponenten in der Öffnung verbleiben und kristallisieren. Wenn die Öffnung größer als 0,3 mm ist, überschreitet der Tropfendurchmesser 30 μm und es kommt zum Phänomen der „Wassersäule“ oder des „großen Tropfenspritzens“, wodurch das zarte Gefühl des Sprays zerstört wird. Daher wird empfohlen, die Zerstäubungsöffnung der 15-mm-Kurzdüse auf einen Bereich von 0,15 bis 0,25 mm zu beschränken und diese dann entsprechend den spezifischen Anforderungen anzupassen.
Gleichzeitig muss das Seitenverhältnis der Öffnung (das Verhältnis der Öffnungslänge zum Durchmesser) zum Pumpendruck passen. Die kurze Düse hat eine kompakte Struktur, einen kurzen Pumpenhub und einen relativ begrenzten Druck, und das Seitenverhältnis wird normalerweise zwischen 2:1 und 3:1 gesteuert. Wenn das Seitenverhältnis zu groß ist (z. B. mehr als 4:1), erhöht sich der Widerstand der durch die Öffnung strömenden Flüssigkeit erheblich, was zu unzureichender Sprühkraft und intermittierendem Nebel führen kann. Wenn das Seitenverhältnis zu klein ist (z. B. weniger als 1:1), ist die Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit zu schnell und die Tröpfchen neigen aufgrund übermäßiger kinetischer Energie zum „Sputtern“ und können keinen konzentrierten Sprühbereich bilden.

2. Design der Öffnungsanordnung passend zur Crimpstruktur

Das 15-mm-Bördeldesign zeichnet sich durch eine schnelle Verbindung mit der Öffnung der Parfümflasche durch den Schnappverschluss und die kompakte Struktur aus und muss an tragbare Einsatzorte angepasst werden. Daher muss die Anordnung der Öffnungen mit der Stabilität und Abdichtung der Bördelstruktur kompatibel sein.
Aus strukturmechanischer Sicht muss die Position der Öffnung so gewählt werden, dass der Spannungspunkt des Crimps vermieden wird. Der Durchmesser der 15-mm-Kurzdüse ist begrenzt und die Schnalle ist normalerweise am Rand der Düse verteilt. Die Öffnung sollte im zentralen Bereich angebracht werden und der Abstand von der Schnalle sollte nicht weniger als 3 mm betragen, um eine Verformung der Öffnung aufgrund der Spannungsübertragung während der Montage der Schnalle zu vermeiden, die sich auf die Sprühstabilität auswirkt. Bei der Konstruktion der Düse der 15-mm-Serie wird Zhangjiagang
Darüber hinaus erfordert die Dichtleistung der Schnallenstruktur, dass der Abstand zwischen der Öffnung und dem Pumpenkörper auf einen Wert zwischen 0,01 und 0,03 mm eingestellt wird. Wenn der Abstand zu groß ist, kann es leicht zu Flüssigkeitslecks kommen. Wenn das Spiel zu klein ist, kann die Öffnung aufgrund von Montagefehlern gequetscht und verformt werden. Daher muss die Bearbeitungsgenauigkeit der Öffnung ±0,005 mm erreichen, was auf hochpräzisen Aluminium-Stanz- und Spritzgussverfahren beruht. Zhangjiagang XinYe Chemical Sprayer Co., Ltd setzt auf eine komplette Produktionskette, vom Aluminiumstanzen bis zum Spritzguss. Die gesamte Prozesssteuerung kann solche hochpräzisen Bearbeitungsanforderungen erfüllen und grundlegende Garantien für die Stabilität der Apertur bieten.

3. Öffnungsmaterialien und Oberflächenbehandlung, angepasst an Parfüminhaltsstoffe

Parfümbestandteile sind komplex und umfassen Alkohol, ätherische Öle, Duftstoffe usw. Die Viskosität und Korrosivität ätherischer Öle wirken sich auf die Haltbarkeit und den Zerstäubungseffekt der Öffnung aus. Daher müssen die Materialauswahl und die Oberflächenbehandlung der Öffnung an die Parfüminhaltsstoffe angepasst werden.
Was die Materialien betrifft, so besteht die Öffnung der 15-mm-Kurzdüse normalerweise aus Edelstahl oder Keramik. Edelstahl hat eine gute Korrosionsbeständigkeit und eignet sich für Parfüme mit mehr Alkohol; Keramikmaterialien weisen eine hohe Oberflächenglätte auf, lassen keine ätherischen Ölbestandteile zurück, können das Verstopfungsrisiko verringern und eignen sich besonders für hochwertige Parfüme, die natürliche ätherische Öle enthalten. Die Glätte der Innenwand der Öffnung muss unter Ra0,8 μm liegen. Eine zu hohe Rauheit führt zu Turbulenzen in der Flüssigkeit im Loch und zerstört die Gleichmäßigkeit der Zerstäubung. Der Oberflächenbehandlungsprozess mit Aluminiumoxid kann die Oberflächenglätte und Korrosionsbeständigkeit des Materials verbessern und so die langfristig stabile Nutzung der Blende unterstützen.
Bei Parfüms, die Inhaltsstoffe auf Silikonbasis enthalten, muss die Öffnung hydrophob sein (z. B. durch eine Beschichtung), um zu verhindern, dass die Flüssigkeit an der Öffnung anhaftet und einen Flüssigkeitsfilm bildet, der zu einer allmählichen Verringerung der Sprühmenge führt. Bei alkoholfreien Emulsionsprodukten muss die Öffnung entsprechend auf 0,25–0,3 mm vergrößert werden und die Glätte der Innenwand sollte verbessert werden, um zu verhindern, dass die Emulsion die Öffnung aufgrund der hohen Viskosität verstopft.

4. Dynamisches Anpassungsdesign der Blende kombiniert mit dem Nutzungsszenario

Das „kurze“ Design der 15-mm-Kurzdüse macht sie für tragbare Szenarien geeignet. Benutzer können es in unterschiedlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsumgebungen verwenden, daher muss beim Design der Blende der Einfluss von Umgebungsfaktoren auf den Zerstäubungseffekt berücksichtigt werden.
Im Hinblick auf die Temperaturanpassungsfähigkeit muss die Öffnung einen Spielraum für thermische Ausdehnung und Kontraktion bieten. Wenn die Umgebungstemperatur von -5℃ auf 40℃ ansteigt, ändert sich die Porengröße des Metallmaterials aufgrund der thermischen Ausdehnung und Kontraktion um 0,001–0,003 mm. Daher muss die Porengröße bei Raumtemperatur während des Designs um 0,002 mm feinabgestimmt werden. Wenn die Zielporengröße beispielsweise 0,2 mm beträgt, kann die tatsächliche Verarbeitungsgröße auf 0,202 mm eingestellt werden, um sicherzustellen, dass der effektive Bereich von 0,199–0,205 mm bei extremen Temperaturen beibehalten werden kann.
Im Hinblick auf die Kontrolle des Sprühvolumens erfordern tragbare Szenarien ein einzelnes Sprühvolumen zwischen 0,05 und 0,1 ml. Bei einer zu großen Menge wird das Parfüm schnell verbraucht, bei einer zu kleinen Menge wird nicht der ideale Dufthalteeffekt erzielt. Das Sprühvolumen ist proportional zum Quadrat der Porengröße und muss daher genau durch die Porengröße gesteuert werden: Das einzelne Sprühvolumen einer Porengröße von 0,15 mm beträgt etwa 0,05 ml, die Porengröße von 0,2 mm beträgt etwa 0,08 ml und die Porengröße von 0,25 mm beträgt etwa 0,12 ml. In Kombination mit der Notwendigkeit der Tragbarkeit ist die 0,2-mm-Öffnung die beste Wahl sowohl für das Sprühvolumen als auch für die Duftverweildauer.
Darüber hinaus führt der Unterschied im Benutzerdruck zu Schwankungen des Pumpendrucks, und das Öffnungsdesign muss ein gewisses Maß an Entstörungsfähigkeit aufweisen. Durch das Anbringen einer Führungsnut (Tiefe 0,05 mm, Breite 0,1 mm) am Eingang der Öffnung können Druckschwankungen abgefedert werden, um sicherzustellen, dass die Abweichung des Sprühvolumens bei unterschiedlichen Kräften 10 % nicht überschreitet. In der Formentwicklungsphase wird die Passbeziehung zwischen der Führungsnut und der Öffnung optimiert, indem der Flüssigkeitszustand unter verschiedenen Presskräften simuliert wird, und das Sprühvolumen jeder Produktcharge wird in Kombination mit der automatischen Erkennungsausrüstung kalibriert, um Konsistenz sicherzustellen.

5. Gemeinsames Design von Öffnungen und anderen Strukturen

Der Zerstäubungseffekt ist das Ergebnis der synergistischen Wirkung mehrerer Komponenten wie der Öffnung und des internen Strömungskanals der Düse, des Pumpenkörperdrucks und der Ventilstruktur. Der beste Effekt lässt sich nicht erzielen, indem man sich auf eine einzelne Blendengröße verlässt, und es muss ein „Systemdesign“-Denken entwickelt werden.
Im Hinblick auf die Anpassung des Strömungskanals an die Öffnung sollte der Durchmesser des Strömungskanals das 5- bis 8-fache der Öffnung betragen (wenn die Öffnung beispielsweise 0,2 mm beträgt, beträgt der Durchmesser des Strömungskanals 1 bis 1,6 mm), um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit einen stabilen laminaren Zustand bildet, bevor sie in die Öffnung eintritt, und um eine ungleichmäßige Zerstäubung durch Turbulenzen zu vermeiden. Gleichzeitig müssen die Ecken des Strömungskanals einen Bogenübergang (Radius nicht weniger als 0,5 mm) aufweisen, um den Strömungswiderstand der Flüssigkeit zu verringern und den Druckverlust innerhalb von 5 % zu kontrollieren.
Die Übereinstimmung des Pumpenkörperdrucks und der Öffnung muss durch schrittweise Tests ermittelt werden. Der Pumpenkörperdruck einer 15-mm-Kurzdüse liegt normalerweise zwischen 0,3 und 0,5 MPa, und die Öffnung muss mit dem Druck ausgeglichen werden: Eine Öffnung von 0,15 mm ist für einen Druck von 0,3 bis 0,4 MPa geeignet, eine Öffnung von 0,2 mm ist für einen Druck von 0,4 bis 0,45 MPa geeignet und eine Öffnung von 0,25 mm ist für einen Druck von 0,45 bis 0,5 MPa geeignet. Ein Missverhältnis zwischen Druck und Öffnung führt zu dem Problem: „Übermäßiger Druck führt dazu, dass die Tröpfchen zu fein sind und sich leicht verflüchtigen, während ein zu niedriger Druck dazu führt, dass die Tröpfchen zu grob sind und leicht tropfen.“

6. Verifizierungs- und Optimierungsprozess des Aperturdesigns

Um sicherzustellen, dass das Blendendesign die beste Wirkung erzielt, muss ein vollständiges Verifizierungssystem eingerichtet werden, das Labortests und Simulationen tatsächlicher Anwendungsszenarien umfasst.
Zu den Labortests gehören: 1. Tröpfchengrößenverteilungstest, bei dem ein Laser-Partikelgrößenanalysator verwendet wird, um den Verteilungsbereich der Tröpfchendurchmesser zu ermitteln. Unter optimalen Bedingungen sollten 90 % der Tröpfchendurchmesser im Bereich von 10–20 μm konzentriert sein; 2. Sprühwinkeltest: Der Sprühwinkel einer hochwertigen Düse sollte auf 30°-45° kontrolliert werden. Zu breit führt dazu, dass sich der Sprühstrahl verteilt, und zu schmal führt zu einer zu kleinen Abdeckungsfläche; 3. Haltbarkeitstest: Nach 1000-maligem kontinuierlichen Drücken muss die Änderung der Öffnungsgröße weniger als 0,002 mm betragen und die Verminderungsrate des Sprühvolumens darf 5 % nicht überschreiten.
Bei der Simulation eines tatsächlichen Szenarios müssen Benutzergewohnheiten berücksichtigt werden, z. B. das Testen der Sprühstabilität bei verschiedenen Haltewinkeln (0°–45°), um sicherzustellen, dass das Öffnungsdesign auch bei nicht vertikaler Verwendung eine gleichmäßige Zerstäubung aufrechterhalten kann. Der kostenlose Proof- und Musterlieferungsservice von Zhangjiagang XinYe Chemical Sprayer Co., Ltd kann Kunden dabei helfen, den Effekt des Öffnungsdesigns in tatsächlichen Anwendungsszenarien zu überprüfen, die Formparameter auf der Grundlage von Rückmeldungen schnell anzupassen und die effiziente Umsetzung des Designplans durch seine unabhängige Formentwicklungswerkstatt zu realisieren.