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Warum Ultraschall einsetzen? Welche Faktoren gaben den Ausschlag  zum Einsatz der Ultraschall-Schweißtechnologie? Anwender berichten.

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01.03.2019

Ultraschall-Schweißsysteme werden bereits erfolgreich zum Siegeln von Beuteln, Blisterverpackungen, Kapseln und Kartons eingesetzt und bieten eine Alternative zum Heißsiegeln. Dank hermetisch versiegelter Nähte gibt es weniger undichte Stellen und die kalten Ultraschallwerkzeuge schonen empfindliche Lebensmittel.

 

Im  Ultraschallverfahren werden mechanische Ultraschall-Schwingungen mit einer spezifischen Amplitude, Kraft und Dauer in die Verpackungsfolie eingebracht. Die Prozessparameter hängen von der Struktur und Dicke der Folie sowie von der Nahtgeometrie ab. Die entstehende Reibungswärme bewirkt eine stoffschlüssige Verbindung auf Molekularebene, was bedeutet, dass die Packstoffe fest miteinander verbunden sind. Ultraschall-Siegelnähte sind schmaler als Wärmekontaktnähte, aber genauso dicht und fest. Dadurch kann Packstoff eingespart werden. Durch die kleine Auflagefläche zwischen dem Schweißwerkzeug, der sogenannten Sonotrode, und dem Siegelamboss wird eine punktgenaue Energiefokussierung zum Aufschmelzen des Materials erzielt.

 

Dichtes Siegeln selbst bei produktverunreinigten Oberflächen

Feste und dichte Nähte werden auch bei produktbenetzten Siegelschichten erzielt, da die mechanischen Ultraschallschwingungen Reste des Füllguts regelrecht „wegrütteln“. Dadurch wird die Anzahl der undichten Verpackungen wesentlich reduziert. Die Siegelparameter können entsprechend der Schichtdicke, der Luftfeuchtigkeit in der Verpackung und der Temperaturunterschiede eingestellt werden. Der Ultraschallgenerator erkennt Falten und speichert alle Daten. Dies sorgt für eine gute Qualitätsprüfung – anders als bei anderen Siegelverfahren. Da sich Ultraschallwerkzeuge kaum erwärmen, werden Verpackung und Füllgut vor thermischer Überlastung geschützt. Der Reinigungsaufwand wird verringert, da die Siegelwerkzeuge auch bei Funktionsstörungen im Füllvorgang nicht verunreinigt werden. Der Einsatz von Antihaftbeschichtungen, wie Teflonstreifen, ist nicht notwendig.

 

Auf einen Blick – die Vorteile des Ultraschall-Siegelns:

  • Kurze Taktzeiten zwischen 80 und 200 ms
  • Keine thermische Beeinträchtigung des Füllguts und des Packstoffs, hervorragend für Salat und Schokolade
  • Qualitätssicherung durch detaillierte Parametrierung
  • Siegelung von produktverunreinigten Oberflächen (Flüssigkeiten, Pulver, Pasten)
  • Einsparung von Packstoffen durch schmale Nähte
  • Reduzierter Reinigungsaufwand für die Siegelwerkzeuge
  • Gute Warmnahtfestigkeit (Hot Tack)
  • Gute Gesamtanlageneffizienz (OEE)