XY-PT-⊘15ABMG 15mm Máy phun sương phun nước hoa dạng uốn loại ngắn

Cách thiết kế khẩu độ nguyên tử hóa của 15mm nước hoa uốn phun sương mịn vòi phun ngắn để đạt được hiệu quả tốt nhất?

Là thành phần cốt lõi của bao bì nước hoa, hiệu ứng nguyên tử hóa của vòi phun ngắn phun sương mịn 15mm uốn cong ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm của người dùng khi sử dụng nước hoa và kết cấu sản phẩm. Là thông số chính quyết định hiệu ứng phun sương, khẩu độ phun sương cần phải được thiết kế toàn diện kết hợp với các yếu tố đa chiều như cơ học chất lỏng, tính chất vật liệu và kịch bản sử dụng để đạt được hiệu quả tốt nhất của "sương mịn đồng đều, phun ổn định và lưu giữ hương thơm vừa phải".

1. Thiết kế các thông số khẩu độ cơ bản dựa trên cơ học chất lỏng

Bản chất của quá trình nguyên tử hóa là khi chất lỏng đi qua một khe nhỏ dưới áp suất, nó sẽ tương tác với lực cắt không khí do tốc độ dòng chảy tăng mạnh để tạo thành các hạt nhỏ phân tán. Đối với vòi phun ngắn uốn cong 15mm, thiết kế khẩu độ trước tiên phải đáp ứng nhu cầu cốt lõi là "sương mịn" - thông thường đường kính giọt nước của vòi phun nước hoa chất lượng cao cần được kiểm soát trong khoảng 5-30μm. Quá thô sẽ dẫn đến phun không đều và lưu hương quá mạnh. Quá mịn sẽ dễ bay hơi nhanh do giọt nước quá nhẹ, rút ​​ngắn thời gian lưu giữ hương thơm.
Từ quan điểm của cơ học chất lỏng, khẩu độ và đường kính giọt có mối tương quan dương, nhưng không tuyến tính. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy khi khẩu độ trong khoảng 0,1-0,3mm, đường kính giọt có thể ổn định trong phạm vi lý tưởng là 10-20μm: khi khẩu độ nhỏ hơn 0,1mm, mặc dù có thể hình thành các giọt mịn hơn nhưng rất dễ gây tắc nghẽn do sức căng bề mặt quá mức của chất lỏng, đặc biệt là các thành phần tinh dầu có trong nước hoa có thể đọng lại trong khẩu độ và kết tinh; khi khẩu độ lớn hơn 0,3mm, đường kính giọt sẽ vượt quá 30μm và sẽ xảy ra hiện tượng "cột nước" hay "giọt nước lớn", phá hủy cảm giác tinh tế khi phun. Do đó, khẩu độ phun sương của vòi ngắn 15mm được khuyến nghị dựa trên phạm vi 0,15-0,25mm, sau đó tinh chỉnh theo nhu cầu cụ thể.
Đồng thời, tỷ lệ khung hình của khẩu độ (tỷ lệ chiều dài khẩu độ với đường kính) cần phù hợp với áp suất bơm. Vòi ngắn có cấu trúc nhỏ gọn, hành trình bơm ngắn và áp suất tương đối hạn chế và tỷ lệ khung hình thường được kiểm soát trong khoảng 2: 1-3: 1. Nếu tỷ lệ khung hình quá lớn (chẳng hạn như lớn hơn 4:1), lực cản của chất lỏng đi qua khẩu độ sẽ tăng lên đáng kể, điều này có thể dẫn đến lực phun không đủ và sương mù không liên tục; nếu tỷ lệ khung hình quá nhỏ (chẳng hạn như dưới 1: 1), tốc độ dòng chất lỏng quá nhanh và các giọt dễ bị "phun ra" do động năng quá mức và không thể tạo thành vùng phun tập trung.

2. Thiết kế bố trí khẩu độ phù hợp với cấu trúc uốn

Thiết kế uốn 15mm có đặc điểm là kết nối nhanh với miệng chai nước hoa thông qua cấu trúc chốt, nhỏ gọn và cần thích ứng với cảnh di động nên bố cục khẩu độ cần phải tương thích với độ ổn định và độ kín của cấu trúc uốn.
Từ góc độ cơ học kết cấu, vị trí của khe hở cần tránh điểm ứng suất uốn. Đường kính của vòi ngắn 15mm bị hạn chế và khóa thường được phân bố ở mép vòi. Khẩu độ phải được đặt ở khu vực trung tâm và khoảng cách từ khóa không được nhỏ hơn 3 mm để tránh biến dạng khẩu độ do truyền ứng suất trong quá trình lắp khóa, ảnh hưởng đến độ ổn định phun. Ví dụ, khi thiết kế vòi phun dòng 15mm, Công ty TNHH Máy phun hóa chất Zhangjiagang XinYe sẽ sử dụng mô phỏng ứng suất trong giai đoạn phát triển khuôn để đảm bảo rằng vị trí khẩu độ nằm trong khu vực có ứng suất cấu trúc tối thiểu, kết hợp với việc định vị chính xác thiết bị lắp ráp tự động để đảm bảo tính nhất quán của kích thước khẩu độ.
Ngoài ra, hiệu suất bịt kín của cấu trúc khóa yêu cầu khoảng cách giữa khẩu độ và thân bơm phải được kiểm soát trong khoảng 0,01-0,03mm. Nếu khe hở quá lớn sẽ dễ gây rò rỉ chất lỏng; nếu khe hở quá nhỏ, khẩu độ có thể bị ép và biến dạng do lỗi lắp ráp. Do đó, độ chính xác gia công của khẩu độ cần đạt ± 0,005mm, điều này phụ thuộc vào quá trình ép phun và dập nhôm có độ chính xác cao. Zhangjiagang XinYe Chemical Sprayer Co., Ltd dựa vào dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh, từ dập nhôm đến ép phun. Toàn bộ quá trình kiểm soát có thể đáp ứng các yêu cầu xử lý có độ chính xác cao như vậy và mang lại sự đảm bảo cơ bản cho độ ổn định của khẩu độ.

3. Chất liệu khẩu độ và xử lý bề mặt phù hợp với thành phần nước hoa

Thành phần nước hoa rất phức tạp, bao gồm cồn, tinh dầu, nước hoa,… Độ nhớt và tính ăn mòn của tinh dầu sẽ ảnh hưởng đến độ bền và hiệu quả nguyên tử hóa của khẩu độ. Vì vậy, việc lựa chọn chất liệu và xử lý bề mặt của khe hở cần phải phù hợp với thành phần nước hoa.
Về chất liệu, khẩu độ của vòi ngắn 15mm thường được làm bằng thép không gỉ hoặc gốm. Thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt, phù hợp với các loại nước hoa có nhiều cồn; Chất liệu gốm sứ có độ mịn bề mặt cao, không dễ để lại thành phần tinh dầu, giảm nguy cơ tắc nghẽn và đặc biệt thích hợp với các loại nước hoa cao cấp có chứa tinh dầu thiên nhiên. Độ mịn của thành trong của khẩu độ phải dưới Ra0,8μm. Độ nhám quá cao sẽ gây ra sự nhiễu loạn của chất lỏng trong lỗ, phá hủy tính đồng nhất của quá trình nguyên tử hóa. Quá trình xử lý bề mặt oxit nhôm có thể cải thiện độ mịn bề mặt và khả năng chống ăn mòn của vật liệu, hỗ trợ cho việc sử dụng khẩu độ ổn định lâu dài.
Đối với nước hoa có chứa thành phần gốc silicone, khẩu độ cần phải kỵ nước (chẳng hạn như lớp phủ) để ngăn chất lỏng bám vào lỗ tạo thành màng chất lỏng, dẫn đến lượng xịt giảm dần. Đối với các sản phẩm nhũ tương không cồn, khẩu độ cần được tăng thích hợp lên 0,25-0,3mm, đồng thời cải thiện độ mịn của thành trong để tránh nhũ tương làm tắc khẩu độ do độ nhớt cao.

4. Thiết kế khẩu độ thích ứng linh hoạt kết hợp với tình huống sử dụng

Thiết kế "ngắn" của đầu phun ngắn 15mm giúp nó phù hợp với các tình huống di động. Người dùng có thể sử dụng nó trong các môi trường nhiệt độ và độ ẩm khác nhau, vì vậy thiết kế khẩu độ cần xem xét tác động của các yếu tố môi trường đến hiệu ứng nguyên tử hóa.
Về khả năng thích ứng với nhiệt độ, khẩu độ cần dành một khoảng cho sự giãn nở và co lại nhiệt. Khi nhiệt độ môi trường tăng từ -5oC đến 40oC, kích thước lỗ rỗng của vật liệu kim loại sẽ thay đổi 0,001-0,003mm do sự giãn nở và co lại nhiệt. Do đó, kích thước lỗ rỗng ở nhiệt độ phòng cần được tinh chỉnh thêm 0,002mm trong quá trình thiết kế. Ví dụ: khi kích thước lỗ mục tiêu là 0,2mm, kích thước xử lý thực tế có thể được đặt thành 0,202mm để đảm bảo rằng phạm vi hiệu quả 0,199-0,205mm có thể được duy trì ở nhiệt độ khắc nghiệt.
Về mặt kiểm soát lượng phun, các kịch bản di động yêu cầu một lượng phun duy nhất trong khoảng 0,05-0,1ml. Quá lớn sẽ khiến nước hoa bị tiêu hao nhanh, còn quá nhỏ sẽ không đạt được hiệu quả lưu giữ hương thơm lý tưởng. Thể tích phun tỷ lệ thuận với bình phương kích thước lỗ chân lông nên cần được kiểm soát chính xác theo kích thước lỗ chân lông: thể tích phun đơn của kích thước lỗ 0,15mm là khoảng 0,05ml, kích thước lỗ 0,2mm là khoảng 0,08ml và kích thước lỗ 0,25mm là khoảng 0,12ml. Kết hợp với nhu cầu về tính di động, khẩu độ 0,2mm là sự lựa chọn tốt nhất cho cả lượng phun và thời gian lưu giữ hương thơm.
Ngoài ra, sự khác biệt về áp suất của người dùng sẽ gây ra biến động áp suất bơm và thiết kế khẩu độ cần phải có mức độ chống nhiễu nhất định. Bằng cách đặt rãnh dẫn hướng (độ sâu 0,05mm, chiều rộng 0,1mm) ở lối vào của khẩu độ, dao động áp suất có thể được đệm để đảm bảo độ lệch của thể tích phun dưới các lực khác nhau không vượt quá 10%. Trong giai đoạn phát triển khuôn, mối quan hệ phù hợp giữa rãnh dẫn hướng và khẩu độ sẽ được tối ưu hóa bằng cách mô phỏng trạng thái chất lỏng dưới các lực ép khác nhau và lượng phun của từng lô sản phẩm sẽ được hiệu chỉnh kết hợp với thiết bị phát hiện tự động để đảm bảo tính nhất quán.

5. Thiết kế hợp tác khẩu độ và các cấu trúc khác

Hiệu ứng nguyên tử hóa là kết quả của tác động tổng hợp của nhiều thành phần như khẩu độ và kênh dòng chảy bên trong của vòi phun, áp suất thân bơm và cấu trúc van. Hiệu quả tốt nhất không thể đạt được nếu chỉ dựa vào một kích thước khẩu độ duy nhất và cần phải hình thành tư duy “thiết kế hệ thống”.
Về việc kết hợp kênh dòng chảy với khẩu độ, đường kính kênh dòng chảy phải gấp 5-8 lần khẩu độ (ví dụ: khi khẩu độ là 0,2mm, đường kính kênh dòng chảy là 1-1,6mm) để đảm bảo rằng chất lỏng tạo thành trạng thái phân lớp ổn định trước khi đi vào khẩu độ và tránh hiện tượng nguyên tử hóa không đồng đều do nhiễu loạn. Đồng thời, các góc của kênh dòng chảy cần áp dụng chuyển tiếp hồ quang (bán kính không nhỏ hơn 0,5mm) để giảm lực cản dòng chảy của chất lỏng và kiểm soát tổn thất áp suất trong vòng 5%.
Sự phù hợp giữa áp suất thân bơm và khẩu độ cần được xác định bằng thử nghiệm từng bước. Áp suất thân bơm của vòi ngắn 15mm thường nằm trong khoảng 0,3-0,5MPa và khẩu độ cần phải cân bằng với áp suất: khẩu độ 0,15mm phù hợp với áp suất 0,3-0,4MPa, khẩu độ 0,2mm phù hợp với áp suất 0,4-0,45MPa và khẩu độ 0,25mm phù hợp với áp suất 0,45-0,5MPa. Sự không phù hợp giữa áp suất và khẩu độ sẽ dẫn đến vấn đề “áp suất quá cao sẽ khiến các giọt quá mịn và dễ bay hơi, trong khi áp suất quá thấp sẽ khiến các giọt quá thô và dễ nhỏ giọt”.

6. Quy trình thẩm định và tối ưu hóa thiết kế khẩu độ

Để đảm bảo thiết kế khẩu độ đạt được hiệu quả tốt nhất, cần phải thiết lập một hệ thống xác minh hoàn chỉnh, bao gồm thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và mô phỏng các tình huống sử dụng thực tế.
Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm bao gồm: 1. Thử nghiệm phân bố kích thước giọt nước, sử dụng máy phân tích kích thước hạt laser để phát hiện phạm vi phân bố của đường kính giọt nước. Trong điều kiện tối ưu, 90% đường kính giọt nước phải tập trung trong khoảng 10-20μm; 2. Kiểm tra góc phun, góc phun của vòi phun chất lượng cao phải được kiểm soát ở 30°-45°. Quá rộng sẽ khiến tia phun phân tán, còn quá hẹp sẽ dẫn đến diện tích che phủ quá nhỏ; 3. Kiểm tra độ bền, sau khi nhấn liên tục 1000 lần, độ thay đổi kích thước khẩu độ phải nhỏ hơn 0,002mm và tốc độ suy giảm thể tích phun không được vượt quá 5%.
Mô phỏng kịch bản thực tế cần tính đến thói quen của người dùng, chẳng hạn như kiểm tra độ ổn định phun ở các góc giữ khác nhau (0°-45°) để đảm bảo rằng thiết kế khẩu độ vẫn có thể duy trì khả năng phun sương đồng đều khi sử dụng không theo chiều dọc. Dịch vụ kiểm tra và giao mẫu miễn phí do Zhangjiagang XinYe Chemical Sprayer Co., Ltd cung cấp có thể giúp khách hàng xác minh hiệu quả thiết kế khẩu độ trong các tình huống sử dụng thực tế và nhanh chóng điều chỉnh các thông số khuôn dựa trên phản hồi và thực hiện hiệu quả kế hoạch thiết kế thông qua xưởng phát triển khuôn độc lập của nó.