¿Cómo funciona el sellado por ultrasonido?
Las herramientas de sellado (yunque o sonotrodos) concentran la energía ultrasónica en el punto en el que debe realizarse el sellado y se genera calor de fricción. El tiempo de sellado oscila entre 100 y 200 milisegundos. A diferencia del termosellado, el calor necesario en la tecnología de ultrasonidos solo se genera en el interior de los materiales que se unen.
Las herramientas permanecen frías y favorecen la disipación del calor. La resistencia a la adherencia en caliente (resistencia de la costura directamente después de la soldadura sin enfriamiento) también es significativamente mayor que con otros métodos de sellado.
Para que se produzca una soldadura precisa, la energía de las ondas de ultrasonido debe concentrarse (concentración de la energía). Esto se consigue mediante la geometría de la herramienta o el diseño de la unión en el material. En el caso del diseño de la unión, la zona en la que se va a unir el material presenta formas especiales, como puntas o bordes. En el caso de la geometría de herramientas, los sonotrodos o el yunque tienen formas especiales para concentrar la energía.
FAQ: sellado por ultrasonido para aplicaciones de envasado
El sellado por ultrasonido es especialmente adecuado para los materiales de empaquetado termoplásticos utilizados habitualmente en la industria alimentaria. Estos incluyen PE, PP, PET, PS, así como películas multicapa y láminas en las que al menos una capa es termoplástica.
Los ultrasonidos también pueden sellar de forma fiable materiales de empaquetado ecológicos. Entre ellos, se encuentran los envases de papel, con y sin revestimiento termoplástico, así como muchas estructuras monomateriales diseñadas para reciclarse.
El sellado por ultrasonido ayuda a los fabricantes a cumplir normativas de sostenibilidad como el Reglamento de la UE sobre envases y residuos de envases (PPWR) al apostar por conceptos de envasado reciclables y con un uso eficiente de los materiales.
La tecnología funciona de forma fiable con estructuras monomateriales y envases de papel con revestimientos termoplásticos, que desempeñan un papel clave en el cumplimiento de la normativa PPWR. Dado que el sellado por ultrasonido solo aplica energía al área de sellado, permite lograr costuras fuertes y consistentes incluso con capas de material más finas.
Además, el sellado por ultrasonido permite sellar a pesar de los residuos de productos, como líquidos o polvos. Esto disminuye significativamente los envases defectuosos y las repeticiones, lo que ayuda a los fabricantes a reducir los residuos de los envases en general. También permite reducir considerablemente el área de sellado, lo que ahorra aún más material.
Al mismo tiempo, el proceso requiere menos energía, lo que contribuye a reducir la huella medioambiental, sin comprometer la integridad del sellado ni la seguridad alimentaria.
El sellado por ultrasonido ofrece claras ventajas sobre los métodos convencionales basados en el calor, especialmente en el envasado de alimentos. El proceso aplica la energía con precisión en el área de sellado y permite controlar y supervisar con precisión parámetros clave como la amplitud, la fuerza, el tiempo y la energía. Esto genera un proceso de sellado altamente estable y reproducible.
Como resultado, se consiguen costuras fuertes y consistentes, incluso si hay residuos de producto, lo que reduce significativamente los rechazos. El control preciso también permite lograr tiempos de ciclo rápidos, un menor consumo de energía y un sellado fiable de materiales más finos o reciclables, lo que mejora la eficacia del proceso al tiempo que respalda los objetivos de calidad y sostenibilidad.
La mejor forma de evaluar el sellado por ultrasonido para su aplicación es mediante pruebas prácticas.
Los materiales de empaquetado, las características del producto y los requisitos del proceso varían mucho, especialmente en el envasado de alimentos. Por eso, ofrecemos pruebas en nuestros laboratorios de ultrasonidos de última generación, donde sus materiales originales y formatos de envasado se analizan y sellan utilizando parámetros relevantes para la producción.
Estas pruebas permiten validar claramente la viabilidad del sellado, la calidad del sellado y la estabilidad del proceso. Esto proporciona una base fiable para la toma de decisiones y reduce los riesgos técnicos antes de la aplicación.
Sí. El sellado por ultrasonido puede aumentar el rendimiento de la línea de envasado al permitir ciclos de sellado rápidos, controlados con precisión y repetibles. Como la energía se aplica directamente al área de sellado, se reducen los tiempos de sellado y se minimizan las interrupciones del proceso.
Por ejemplo, aumentar la velocidad de la línea de 40 a 50 envases por minuto puede generar un aumento de la producción de un 25 %: hasta 600 envases adicionales por hora. Las ganancias reales dependen del material, la aplicación, la configuración de la máquina y la configuración general de la línea.
Sí. El sellado por ultrasonido es especialmente eficaz cuando en el área de sellado hay residuos de producto como humedad, fibras o polvo. Las oscilaciones de ultrasonido desplazan la contaminación del área de sellado, lo que permite realizar costuras consistentes y herméticas.
Esto hace que la tecnología sea óptima para aplicaciones de envasado de alimentos en las que es difícil garantizar áreas de sellado limpias, como productos lácteos, líquidos, polvos, ensaladas, comida para mascotas y productos similares.
El sellado por ultrasonido es especialmente adecuado para aplicaciones de envasado que requieren un sellado rápido, fiable y hermético, incluso cuando hay residuos de producto en el área de sellado. Las aplicaciones típicas incluyen bolsas, vasos, bandejas, bolsas tubulares, cartones, cápsulas y otros formatos de envasado termoplástico utilizados en industrias como la láctea, la alimentaria, la de alimentos para mascotas, la médica y la de bienes de consumo.
La tecnología es especialmente adecuada para productos sensibles, monomateriales reciclables, altas velocidades de línea y requisitos exigentes de calidad de sellado. La idoneidad depende del material, la geometría del envase, las características del producto y los objetivos de rendimiento.
Para determinar si el sellado por ultrasonido es la solución adecuada para su aplicación, puede trabajar directamente con nuestro asesor de confianza y realizar pruebas con sus materiales originales en nuestro laboratorio de ultrasonido.
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