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Las bombas de pulverización son productos de apoyo clave para los envases de cosméticos y se utilizan ampliamente en productos a base de agua y esencias, como perfumes, agua en gel y ambientadores. Su rendimiento afecta directamente a la experiencia del usuario. Este artículo analiza en profundidad los conocimientos básicos de las bombas de pulverización, incluido el proceso de moldeo, el tratamiento de superficies, el procesamiento gráfico, los principales accesorios, la estructura del producto, la salida de agua y el principio de atomización, los escenarios de aplicación y los parámetros de especificación. A través de abundantes datos, tablas e ilustraciones, este artículo le presenta de forma exhaustiva los secretos de los productos de bombas de pulverización, ayudándole a conocer en profundidad esta categoría de material de envasado crucial en la industria cosmética.
El proceso de moldeo de la bomba de pulverización implica el uso de diversos materiales y tecnologías. Aunque la bayoneta (semi-bayoneta de aluminio, bayoneta completa de aluminio) y las piezas atornilladas pueden parecer metálicas, en realidad están hechas de plástico. Algunos productos cubren el plástico con una cubierta de aluminio o aluminio galvanizado para mejorar el aspecto y el rendimiento de protección.
La mayoría de las piezas internas de la bomba de pulverización, como el cuerpo de la bomba y la boquilla, están hechas de materiales plásticos como PE (polietileno), PP (polipropileno) y LDPE (polietileno de baja densidad), y se fabrican mediante moldeo por inyección. El moldeo por inyección es eficiente y preciso, y puede producir en masa accesorios con formas complejas y especificaciones uniformes. Según las estadísticas, entre los fabricantes de bombas de pulverización, alrededor de 80% de las piezas internas son moldeadas por inyección.
Sin embargo, los accesorios como las perlas de vidrio y los muelles suelen ser adquiridos por proveedores de piezas profesionales debido a sus requisitos especiales en cuanto a materiales y procesos de fabricación. Por ejemplo, las perlas de vidrio deben tener dimensiones de alta precisión y buena resistencia al desgaste, y los fabricantes profesionales de productos de vidrio pueden satisfacer mejor esta demanda; los muelles requieren coeficientes elásticos específicos y durabilidad, y los fabricantes profesionales de muelles pueden garantizar la estabilidad de la calidad del producto.
Los principales componentes de la bomba de pulverización pueden tratarse de diversas formas para satisfacer distintos requisitos de aspecto y rendimiento.
Revestimiento al vacío: Al depositar iones metálicos en la superficie del componente en un entorno de vacío, se puede formar un revestimiento uniforme, brillante y metálico. El revestimiento al vacío puede mejorar la estética de la bomba de pulverización y hacerla más elegante. Por ejemplo, en algunas bombas pulverizadoras de perfumeLa capa de metal chapado al vacío puede reflejar un brillo deslumbrante y realzar el atractivo visual del producto. Según los estudios de mercado, alrededor de 30% de las bombas de pulverización cosméticas de gama alta utilizan la tecnología de chapado al vacío.
Aluminio anodizado: El aluminio anodizado es un material de decoración de superficies muy utilizado. Se puede transferir a la superficie del componente de la bomba de pulverización mediante prensado en caliente y otros métodos para presentar un rico efecto de color y patrón. El aluminio anodizado tiene buena resistencia al desgaste y a la corrosión, lo que puede proteger eficazmente la superficie del componente y añadir un estilo decorativo único al producto. En el diseño de la bomba de pulverización de algunas marcas de moda, el uso de aluminio anodizado puede lograr un logotipo de marca único y un patrón personalizado, y mejorar el reconocimiento del producto.
Pulverización: La pintura se pulveriza uniformemente sobre la superficie del componente mediante una pistola pulverizadora y otros equipos para formar una película protectora. En el proceso de pulverización se pueden elegir pinturas de diferentes colores y texturas para conseguir diversos efectos de apariencia. Por ejemplo, la pulverización mate puede hacer que la bomba de pulverización presente una textura suave y discreta, lo que es adecuado para productos que persiguen un estilo sencillo; mientras que la pulverización brillante puede realzar el brillo del producto y hacerlo más impactante visualmente. Aproximadamente 40% de las bombas de pulverización cosméticas convencionales se tratan superficialmente por pulverización.
Color de la inyección: Añadir masterbatch de color específico a la materia prima plástica, y dar directamente al componente el color requerido mediante moldeo por inyección. Este método es relativamente barato, y el color es uniforme y estable. Para algunos productos que tienen requisitos específicos para el color de apariencia y se centran en el control de costes, el color de inyección es una opción común.
La superficie de la boquilla y la de los tirantes de la bomba de pulverización son aptas para la impresión gráfica. Entre los procesos habituales se encuentran la estampación en caliente y la serigrafía.
Estampación en caliente: Utiliza alta temperatura y alta presión para transferir láminas de metal a la superficie del producto para formar oro u otros colores metálicos. La estampación en caliente puede hacer que los gráficos presenten una textura noble y magnífica, y realzar el grado general del producto. Por ejemplo, en las boquillas de algunas bombas pulverizadoras de perfumes de gama alta, el proceso de estampación en caliente puede imprimir logotipos de marca o patrones exquisitos para resaltar el posicionamiento de lujo de la marca.
Serigrafía: Mediante la tecnología de serigrafía, la tinta se imprime en la superficie del producto a través de la pantalla, lo que permite lograr la impresión de múltiples colores y patrones complejos. El coste del proceso de serigrafía es relativamente bajo, y es muy flexible y adecuado para las necesidades de producción de diferentes lotes. En algunas bombas de pulverización de cosméticos populares, la serigrafía puede imprimir nombres de productos, instrucciones de uso y otra información para comodidad de los consumidores.
Sin embargo, para mantener la sencillez y la belleza del aspecto del producto y, al mismo tiempo, evitar el posible impacto de los gráficos impresos en el efecto de pulverización, generalmente se realiza menos impresión en la boquilla. Según las observaciones de la industria, aproximadamente 85% de las boquillas de las bombas de pulverización siguen siendo lisas.
Las bombas de pulverización convencionales se componen de múltiples accesorios clave, cada uno de los cuales desempeña un papel único en todo el sistema.
Nariz/Cabeza: La parte que el usuario acciona directamente, genera energía al presionar e impulsa el funcionamiento de los componentes internos. El diseño de la boquilla debe tener en cuenta la ergonomía para que el usuario presione con comodidad y ahorre trabajo. Las diferentes marcas y tipos de bombas de pulverización tienen diferentes formas y tamaños de boquillas para adaptarse a diferentes grupos de usuarios y posicionamiento de productos.
Boquilla difusora: Se encarga de dispersar el líquido pulverizado desde el cuerpo de la bomba para que pueda rociarse de forma más uniforme sobre la superficie objetivo. El diseño estructural de la boquilla difusora afectará a la cobertura y al tamaño de las partículas de la pulverización. Por ejemplo, en una bomba pulverizadora de perfume, la boquilla difusora suele estar diseñada para formar una fina niebla de líquido que se adhiera uniformemente a la piel; mientras que en una bomba pulverizadora de ambientador, la boquilla difusora puede hacer que la cobertura de pulverización sea más amplia para difundir rápidamente la fragancia.
Conducto central: Conecta el cuerpo de la bomba y la boquilla, guía el líquido desde el cuerpo de la bomba hasta la boquilla y desempeña una función de soporte y posicionamiento durante el proceso de prensado. El material y el diámetro interior del conducto central afectarán al caudal del líquido y al efecto de pulverización. Generalmente, se utiliza material plástico, y su diámetro interior se diseña en función de los requisitos de salida de agua del producto.
Tapón de cierre: Se utiliza para fijar la boquilla a fin de evitar que se presione accidentalmente durante el transporte o el almacenamiento y, al mismo tiempo, proteger los componentes internos. El diseño del tapón de cierre suele tener una cierta resistencia a la apertura y al cierre para garantizar su estabilidad. Algunas tapas de bloqueo de bombas de pulverización también tienen un diseño especial antideslizante para facilitar el manejo por parte del usuario.
Junta: Instalada entre el cuerpo de la bomba y la boca de la botella contenedora, desempeña una función de sellado para evitar fugas de líquido. El material de la junta es principalmente caucho o silicona, con buena elasticidad y sellado, y puede adaptarse a la forma y tamaño de diferentes bocas de botella.
Núcleo de pistón, pistón: El pistón y el asiento del pistón cooperan para realizar las funciones de succión y descarga dentro del cuerpo de la bomba. El pistón es un pistón abierto. Cuando el vástago de compresión se mueve hacia arriba, el cuerpo de la bomba se abre al exterior, el estudio se cierra y el líquido se aspira; cuando el vástago de compresión se mueve hacia abajo, el volumen del estudio se comprime y el líquido se exprime. El material y el rendimiento de sellado del pistón afectan directamente a la eficacia de trabajo y la estabilidad de la bomba de pulverización.
Primavera: Proporciona energía de rearme. Una vez finalizado el prensado, empuja el asiento del pistón y el pistón hacia arriba para devolver el cuerpo de la bomba a su estado inicial y prepararlo para la siguiente aspiración. El coeficiente elástico del muelle debe seleccionarse en función del diseño general de la bomba de pulverización para garantizar una sensación de prensado y una velocidad de restablecimiento adecuadas.
Cuerpo de la bomba: Como componente central de la bomba de pulverización, aloja otros accesorios y realiza la succión y descarga de líquido mediante cambios en la estructura interna. El material y el diseño estructural del cuerpo de la bomba determinan la durabilidad y el rendimiento de trabajo de la bomba de pulverización.
Paja: Se utiliza para aspirar el líquido del fondo del recipiente y entregarlo al cuerpo de la bomba. La longitud de la pajita puede ajustarse en función de la altura de la botella para garantizar que el líquido del recipiente pueda aspirarse por completo.
El diseño de la estructura del producto de la bomba de pulverización debe tener en cuenta una serie de factores para lograr una función de pulverización eficaz y estable. Los distintos tipos de bombas de pulverización presentan ciertas diferencias en su estructura, pero en general siguen principios de diseño similares. Los objetivos de optimización de su diseño estructural incluyen la mejora de la eficiencia de absorción de líquidos, la mejora de la uniformidad y la estabilidad de la pulverización, la reducción de los costes de producción y la mejora de la durabilidad del producto. Por ejemplo, algunas bombas de pulverización nuevas adoptan un diseño estructural más compacto, reduciendo el número de piezas, lo que no sólo reduce los costes de producción y montaje, sino que también mejora la fiabilidad general del producto. A través del análisis estructural de diferentes marcas de bombas de pulverización en el mercado, se encuentra que alrededor de 60% de las bombas de pulverización han hecho diferentes grados de optimización e innovación en el diseño estructural.
Proceso de escape: Supongamos que en el estado inicial no hay líquido en la cámara de trabajo de la base. Cuando se presiona el cabezal de prensado, el vástago de compresión impulsa el pistón para que se mueva hacia abajo, el pistón empuja el asiento del pistón hacia abajo, el muelle se comprime, el volumen de la cámara de trabajo se comprime en consecuencia y la presión del aire aumenta. En este momento, la válvula de cierre de agua sella el puerto superior de la tubería de agua para evitar la entrada de aire externo. Dado que el pistón y el asiento del pistón no están completamente cerrados, cuando la presión del aire aumenta hasta cierto punto, el gas aprieta el hueco entre el pistón y el asiento del pistón, separándolos, permitiendo que el gas escape, completando así el proceso de escape.
Proceso de absorción de agua: Después de agotar, suelte el cabezal de prensado, y el muelle comprimido libera la energía potencial elástica para empujar el asiento del pistón hacia arriba. Durante el movimiento ascendente del asiento del pistón, el espacio entre el asiento del pistón y el pistón se cierra gradualmente, e impulsa al pistón y al vástago de compresión a moverse juntos hacia arriba. En este momento, el volumen en el estudio aumenta, la presión del aire disminuye y se aproxima al estado de vacío. La presión del aire por encima de la superficie del líquido en el recipiente es relativamente grande. Bajo la acción de la diferencia de presión de aire, el líquido es presionado dentro del cuerpo de la bomba para completar el proceso de absorción de agua.
Proceso de descarga de agua: Su principio es similar al proceso de escape, pero en este momento el cuerpo de la bomba está lleno de líquido. Cuando se vuelve a presionar el cabezal de prensado, por un lado, la válvula de cierre de agua sella el extremo superior del tubo de aspiración de agua para evitar que el líquido vuelva a fluir desde el tubo de aspiración de agua hacia el recipiente; por otro lado, debido a la extrusión del líquido (fluido incompresible), el líquido romperá el espacio entre el pistón y el asiento del pistón, fluirá hacia el tubo de compresión y, finalmente, saldrá pulverizado por la boquilla.
Para comprender de forma más intuitiva el principio de descarga de agua, la siguiente tabla compara los cambios de estado de cada componente en los tres procesos de escape, absorción de agua y descarga de agua:
Proceso | Estado del jefe de prensa | Estado de la primavera | Posición del pistón | Asiento del pistón y holgura del pistón | Estado de la válvula de cierre de agua | Flujo de líquido |
---|---|---|---|---|---|---|
Proceso de escape | Pulse | Comprimir | Baja | Abrir | Cerrar | Sin flujo de líquido, descarga de gas |
Proceso de absorción de agua | Publique | Estire | Sube | Cerrar | Abrir | El líquido es aspirado por el cuerpo de la bomba desde el recipiente |
Proceso de descarga de agua | Pulse | Comprimir | Baja | Abrir | Cerrar | El líquido se pulveriza desde el cuerpo de la bomba a través del tubo de compresión y sale por la boquilla |
Cuando el líquido sale de la boquilla, como la abertura de la boquilla es muy pequeña, si la presión es suave, el líquido tiene un cierto caudal en el tubo de compresión, y el caudal de líquido es muy grande en ese momento. Esto significa que el aire tiene un caudal muy grande en relación con el líquido, similar a la situación en la que un flujo de aire a alta velocidad impacta en las gotas de agua. El aire transforma las gotas de agua grandes en gotas de agua pequeñas y, tras refinarse paso a paso, las gotas de agua se vuelven más pequeñas. Al mismo tiempo, el líquido que fluye a alta velocidad también impulsará el flujo de gas cerca de la abertura de la tobera, haciendo que la velocidad del gas cerca de la abertura de la tobera sea mayor. De acuerdo con el principio de Bernoulli, la presión disminuye a medida que aumenta el caudal de gas, formándose así una zona de presión negativa local. El aire circundante se mezcla con el líquido bajo la acción de la diferencia de presión del aire para formar una mezcla de gas y líquido, que finalmente hace que el líquido produzca un efecto de atomización. Los diferentes tipos de bombas pulverizadoras son básicamente iguales en el principio de atomización, pero diferirán en el diseño específico de la boquilla y la optimización de la estructura interna para lograr un efecto de atomización más delicado y uniforme. Por ejemplo, algunos pulverizadores de perfume de alta gama A través del diseño especial de la boquilla, la bomba de pulverización puede hacer que el diámetro de la gota alcance 5-10 micras, mientras que el diámetro de la gota de la bomba de pulverización ordinaria puede estar entre 20-50 micras.
Tipo de dispensador: El dispensador de la bomba de pulverización de cosméticos se divide en dos tipos: tipo de boca de atado y tipo de boca de rosca. El dispensador de boca atada consigue el sellado y la conexión atando firmemente el cuerpo de la bomba y la boca de la botella. La instalación es relativamente sencilla, pero el desmontaje puede ser más problemático; el dispensador de boca de rosca se conecta por rosca, tiene mejor sellado y estabilidad, y es fácil de instalar y desmontar, adecuado para diferentes tipos de envases de cosméticos. En el mercado, alrededor de 70% de las bombas de pulverización de cosméticos utilizan dispensadores de boca de tornillo.
Especificaciones de la altura de bombeo: El tamaño del cabezal de la bomba debe ser compatible con el calibre del cuerpo de la botella correspondiente, y las especificaciones del pulverizador suelen estar entre 12,5 mm-24 mm. La salida de agua suele ser de 0,1ml/tiempo-0,2ml/tiempo, y el valor específico depende del tipo de producto y de los requisitos de diseño. Por ejemplo, las bombas de pulverización de perfume suelen tener una salida de agua pequeña para lograr un efecto de pulverización preciso y delicado; mientras que las bombas de pulverización de agua de gel pueden tener una salida de agua relativamente grande para satisfacer las necesidades de aplicación en grandes áreas. La longitud del tubo con el mismo diámetro puede personalizarse en función de la altura de la botella para garantizar que la pajita pueda absorber completamente el líquido de la botella.
Dosificación del cabezal pulverizador: Existen dos métodos principales para medir la dosificación de líquido pulverizado por el cabezal pulverizador de una sola vez: el método de medición por pelado y el método de medición del valor absoluto. El error de medición suele controlarse dentro de 0,02 g para garantizar la precisión de la dosificación del producto. Además, la dosificación también puede distinguirse por el tamaño del cuerpo de la bomba. El diseño estructural de los cuerpos de bomba de diferentes tamaños afectará a la cantidad de líquido absorbido y pulverizado cada vez que se presiona.
Situación del moho: Debido a la gran variedad de bombas de pulverización, que incluyen diferentes especificaciones, estructuras y diseños funcionales, se requiere un gran número de moldes diferentes para su producción. Los costes de desarrollo y fabricación de moldes son elevados, lo que aumenta en cierta medida el coste de producción de las bombas de pulverización. Se entiende que el coste de desarrollo de un conjunto de moldes ordinarios para bombas de pulverización puede oscilar entre decenas de miles y cientos de miles de yuanes, mientras que el coste de algunos moldes especialmente diseñados puede alcanzar millones de yuanes.
Como material de envasado indispensable en la industria cosmética, las bombas de pulverización contienen una gran cantidad de conocimientos y puntos técnicos en cuanto a proceso de moldeo, tratamiento de superficies, procesamiento gráfico, composición de accesorios, estructura del producto, principio de salida de agua y atomización, y especificaciones de aplicación en cosmética. Desde la coordinación del moldeo por inyección y el aprovisionamiento externo en el proceso de moldeo hasta las diversas opciones de tratamiento de superficies para satisfacer diferentes requisitos estéticos y funcionales; desde las funciones únicas de los accesorios principales hasta los complejos y delicados procesos físicos que subyacen a los principios de salida de agua y atomización; desde la adaptación del tipo de dosificador y las especificaciones del cabezal de la bomba hasta el control preciso de la dosificación de la boquilla y la consideración del coste del molde, cada eslabón está estrechamente vinculado y determina conjuntamente el rendimiento y la calidad de la bomba de pulverización. Una comprensión profunda de estos conocimientos básicos no sólo ayudará a los fabricantes de cosméticos a elegir los productos de bomba de pulverización adecuados, mejorar la calidad del producto y la experiencia del usuario, sino que también permitirá a los consumidores comprender mejor el principio de funcionamiento y el valor de la bomba de pulverización de cosméticos que tienen en sus manos. En el futuro, con el continuo avance e innovación de la tecnología, se espera que los productos de bomba de pulverización logren mayores avances en la mejora del rendimiento, el control de costes y la protección del medio ambiente, y sigan inyectando nueva vitalidad al desarrollo de la industria cosmética.
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