נשים משתמשות בבשמים בתרסיס ובמטהרני אוויר, הנמצאים בשימוש נרחב בתעשיית הקוסמטיקה. השפעות הריסוס השונות קובעות ישירות את חווית המשתמש, ומשאבת הריסוס, ככלי העיקרי, ממלאת תפקיד מכריע.
הגדרת מוצר ONE
משאבת ריסוס, המכונה גם מרסס, היא מרכיב מרכזי של מיכלי קוסמטיקה ומתקן לתכולת המוצר. ניתן לסווג משאבות ריסוס לשלושה סוגים בהתבסס על עקרון האטומיזציה שלהן:
* **סוג סילון לחץ-:** הנוזל מואץ ומותז דרך פיית פתח מיקרו- (צמצם 0.1-0.5 מ"מ) בלחץ גבוה (0.3-5MPa). תוך ניצול אפקט ברנולי, נוצר כוח גזירה, שובר את עמודת הנוזל לטיפות (20-100 מיקרומטר בקוטר). סוג זה משתמש בעיקרון של שיווי משקל אטמוספרי. בלחיצה, הנוזל בבקבוק מרוסס החוצה. זרימת הנוזל המהירה גם מניעה את זרימת האוויר ליד הזרבובית, מגבירה את מהירות האוויר ומקטינה את הלחץ, ויוצרת אזור לחץ שלילי מקומי. זה מאפשר לאוויר שמסביב להתערבב לתוך הנוזל, ליצור תערובת גז-נוזל ולייצר אפקט אטומיזציה.
* **סוג-מסייע בגז:** אוויר דחוס (או משאבת אוויר-מובנית) מתנגש בנוזל במהירות גבוהה בתא הערבוב (יחס נוזלי גז-1:1 עד 5:1). האנרגיה הקינטית של הגז קורעת את הנוזל לחלקיקים עדינים בגודל חלקיקים של 10-50 מיקרומטר. סוג אולטראסוני: לוחות קרמיקה פיזואלקטריים מייצרים רעידות- בתדירות גבוהה (20kHz-1MHz), הגורמות לגלים נימיים להיווצר על פני הנוזל ולהתפרק לטיפות בגודל ננו (גודל חלקיק<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.
שני תהליך ייצור
1. בחירת חומר: עמידות בפני קורוזיה: גופי המשאבה משתמשים בדרך כלל ב-PP (פוליפרופילן), POM (פוליאוקסימתילן) או מתכת (נירוסטה 316L), עמידים בפני ממיסים כגון אתנול ושמנים אתריים; רכיבים ברמת דיוק גבוהה-: חרירים עשויים מקרמיקה או פלדת טונגסטן (קשיות גדולה מ-HRC60 או שווה ל-HRC60), עם סובלנות לעיבוד מיקרו-נקבי של ±5μm; חומרי איטום: גומי פלואור או PTFE (פוליטטראפלואורואתילן), טווח טמפרטורות -20 מעלות עד 120 מעלות.
2. תהליך יציקה: הכידון על משאבת הריסוס (אלומיניום חצי-כידון, אלומיניום כידון מלא) והברגות כולם מפלסטיק, כאשר בחלקם יש כיסוי אלומיניום ושכבת אלומיניום מצופה אלקטרו. רוב הרכיבים הפנימיים של משאבת הריסוס עשויים מפלסטיק כגון PE, PP ו-LDPE, והם יצוקים בהזרקה. רכיבים כגון חרוזי זכוכית וקפיצים הם בדרך כלל במיקור חוץ.
3. טיפול פני השטח: ניתן להשתמש במרכיבים העיקריים של משאבת הריסוס לציפוי ואקום, ציפוי אלומיניום, ריסוס וליפוס הזרקה.
4. הדפסה גרפית: ניתן להדפיס גרפיקה על משטח הזרבובית ועל פני צלחת הזרבובית באמצעות תהליכים כמו הטבעה חמה והדפסת מסך. עם זאת, כדי לשמור על מראה נקי, ההדפסה בדרך כלל לא מתבצעת על הזרבובית עצמה.
5. תהליך ייצור מדויק: עיבוד חורים מיקרו-: קידוח בלייזר: עיבוד לייזר של חורים בקוטר של פחות מ-0.1 מ"מ וחספוס דופן החור Ra < 0.8 מיקרומטר; הזרקה מיקרו-: תהליך LIGA לייצור חרירים ברמת ננו- המתאימות לריסוס מיקרו- רפואי. הרכבת שסתום: עומס קפיצי מראש (לחץ 5-15N) מבטיח תגובת שסתום מיידית; רובוט שישה-צירים משמש למיקום מדויק; ריתוך קולי של אטמים, עם חוזק ריתוך גדול או שווה ל-20MPa. זיהוי אוטומטי: ניתוח מצלמה במהירות גבוהה של זווית חרוט אטומיזציה וחלוקת גודל החלקיקים; בדיקת אטימות אוויר (0.5MPa החזקת לחץ למשך דקה ללא דליפה).
שלושה עקרון טכנולוגי
1. רכיבים עיקריים: משאבת ריסוס קונבנציונלית מורכבת בעיקר מפייה/משאבה, מפזר, צינור מנחה מרכזי, מכסה נעילה, אטם איטום, ליבת בוכנה, בוכנה, קפיץ, גוף משאבה וצינור יניקה. הבוכנה היא בוכנה פתוחה, המחוברת למושב בוכנה, המשיגה את האפקט של פתיחת גוף המשאבה כלפי חוץ כאשר מוט הדחיסה נע כלפי מעלה וסגירת תא העבודה כאשר הוא נע כלפי מעלה. בהתאם לדרישות התכנון המבני של משאבות שונות, הרכיבים הרלוונטיים עשויים להשתנות, אך העיקרון והמטרה הסופית זהים: לאסוף ביעילות את התוכן.
2. אופטימיזציה של זרבובית התייחסות למבנה המוצר: משתמש במבנה חריץ בצורת תא מסתחרר או מאוורר- כדי לשלוט בזווית האטומיזציה (15 מעלות -90 מעלות) ובאזור הכיסוי; שסתום בקרת לחץ: בנוי-בקפיץ או דיאפרגמה מכוונן את קצב זרימת הנוזל, מותאם לנוזלים בעלי צמיגות שונות (1-1000cps); מערכת נגד טפטוף: שסתומים אטומים כפולים (שסתום סימון כניסה + שסתום קפיץ יציאה) מונעים זרימת נוזל חזרה, כמות שארית לאחר לחיצה<0.01mL.
3. עקרון פריקת מים: תהליך פליטה: בהנחה שאין נוזל בתא הבסיס במצב ההתחלתי. לחיצה על ראש הלחיצה גורמת למוט הדחיסה להזיז את הבוכנה, מה שדוחף את מושב הבוכנה כלפי מטה, ודוחס את הקפיץ. הנפח בתא נדחס, מגביר את לחץ האוויר, ושסתום העצירה אוטם את היציאה העליונה של צינור צריכת המים. מכיוון שהבוכנה ומושב הבוכנה אינם אטומים לחלוטין, כוחות הגז פותחים את הרווח בין הבוכנה למושב הבוכנה, וגורמים להם להיפרד ולברוח. תהליך צריכת מים: לאחר התשישות, שחרור ראש הלחיצה משחרר את הקפיץ הדחוס, דוחף את מושב הבוכנה כלפי מעלה.
הרווח בין מושב הבוכנה לבוכנה נסגר, דוחף את הבוכנה ומוט הדחיסה כלפי מעלה יחד. הנפח המוגבר ולחץ האוויר המופחת בתוך תא העבודה יוצרים ואקום כמעט-, מה שגורם לשסתום העצירה להיפתח. לחץ האוויר מעל פני הנוזל במיכל מאלץ את הנוזל לתוך גוף המשאבה, ומשלים את תהליך צריכת המים. תהליך תפוקת המים פועל לפי אותו עיקרון כמו תהליך הפליטה. ההבדל הוא שגוף המשאבה מלא כעת בנוזל. כאשר ראש העיתונות נלחץ, מצד אחד, שסתום העצירה אוטם את הקצה העליון של צינור היניקה, ומונע מהנוזל לחזור למיכל; מצד שני, עקב דחיסת הנוזל (נוזל בלתי דחוס), הנוזל יפתח בכוח את המרווח בין הבוכנה למושב הבוכנה, יזרום לתוך צינור הדחיסה ויוצא מהזרבובית.
4. עקרון האטומיזציה: מכיוון שפתח הזרבובית קטן מאוד, אם הלחיצה חלקה (כלומר, יש מהירות זרימה מסוימת בצינור הדחיסה), מהירות זרימת הנוזל גבוהה מאוד כשהוא זורם מתוך החור הקטן. במילים אחרות, לאוויר יש מהירות זרימה גבוהה יחסית לנוזל, שווה ערך לזרימת אוויר במהירות גבוהה- הפוגעת בטיפות מים. לכן, ניתוח עיקרון האטומיזציה שלאחר מכן זהה לחלוטין לזה של זרבובית מסוג כדור-: האוויר פוגע בטיפות מים גדולות לטיפות קטנות יותר, ומעדן את הטיפות בהדרגה. במקביל, הנוזל הזורם במהירות גבוהה-מניע גם את זרימת הגז ליד הזרבובית, מגביר את מהירות הגז ומפחית את הלחץ, יוצר אזור לחץ שלילי מקומי. זה גורם לאוויר שמסביב להתערבב לתוך הנוזל, וליצור תערובת נוזלית של גז, וכתוצאה מכך לאטומיזציה.
5. פרמטרים של ביצועי אטומיזציה הפצת גודל חלקיקים התייחסות: D50 (גודל החלקיקים החציוני) חייב לעמוד בדרישות היישום, כגון 30-50μm עבור ריסוס בושם ו-80-150μm עבור ריסוס חומרי הדברה; קצב ריסוס: משאבה ידנית נפח ריסוס בודד 0.05-0.2 מ"ל, משאבה חשמלית נפח ריסוס רציף עד 10-100 מ"ל/דקה; יעילות אטומיזציה: שיעור המרת אנרגיה גדול או שווה ל-70%, הפחתת פסולת נוזלית.
6. פיתוח טכנולוגי בקרה חכמה: חיישן לחץ משולב ושבב MCU להתאמה-בזמן אמת של פרמטרי אטומיזציה (למשל, ריסוס מקושר ללחות-); ייצור ירוק: שימוש בטכנולוגיית סיכה ללא-ביו-(לדוגמה, PBAT) ושמן{8}}להפחתת זיהום מיקרופלסטיק; Atomization בקנה מידה ננו: טכנולוגיית אטומיזציה אלקטרוסטטית משיגה גודל חלקיקים<1μm, used for lung drug delivery or semiconductor cleaning.
