Como funciona a selagem por ultrassom?
As ferramentas de selagem (bigorna ou sonotrodos) concentram a energia de ultrassom no ponto em que a selagem deve ocorrer e é gerado calor de fricção. O tempo de selagem varia entre 100 e 200 milissegundos. Ao contrário da selagem térmica, o calor necessário na tecnologia de ultrassom é gerado somente nos materiais que estão sendo unidos.
As ferramentas permanecem frias e contribuem para a dissipação do calor. A resistência aquecida (resistência da costura diretamente após a soldagem sem refrigeração) também é significativamente superior do que com outros métodos de selagem.
Para que a soldagem ocorra de maneira precisa, a energia das ondas ultrassônicas precisa ser focalizada (focalização de energia). Isso é feito por meio da geometria da ferramenta ou do perfil da soldadura no material. No caso do perfil da soldadura, a área em que o material deve ser unido tem formas especiais, tais como pontos ou bordas. No caso da geometria da ferramenta, os sonotrodos ou a bigorna são especialmente moldados para focalizar a energia.
A selagem por ultrassom é adequada principalmente para materiais de embalagem termoplásticos comumente usados na indústria alimentícia. Isso inclui PE, PP, PET, PS, bem como filmes e laminados multicamadas em que pelo menos uma camada é termoplástica.
O ultrassom também une com segurança materiais de embalagem ecológicos. Alguns exemplos são embalagens à base de papel com e sem revestimentos termoplásticos, bem como muitas estruturas de monomateriais concebidos para serem recicláveis.
A selagem por ultrassom ajuda os fabricantes a cumprir normas de sustentabilidade como o Regulamento da UE sobre embalagens e resíduos de embalagens (PPWR) ao facilitar a realização de conceitos de embalagens recicláveis e com maior eficiência de materiais.
Essa tecnologia funciona de forma confiável com estruturas de monomateriais e embalagens à base de papel com revestimentos termoplásticos. Esses dois materiais são fundamentais para a conformidade com o PPWR. Como a selagem por ultrassom aplica energia somente na área da selagem, ela permite realizar selagens fortes e consistentes mesmo com camadas de material mais finas.
Além disso, a selagem por ultrassom sela mesmo com resíduos de produtos como líquidos ou pós. Isso reduz significativamente as embalagens com defeitos e o reprocessamento, ajudando os fabricantes a reduzir o desperdício total de embalagens. Nossa tecnologia também permite que a superfície de selagem seja significativamente menor, o que economiza ainda mais material.
Ao mesmo tempo, o processo requer menos energia, contribuindo para reduzir a pegada ambiental sem comprometer a integridade da união soldada ou a segurança alimentar.
A selagem por ultrassom oferece vantagens claras em relação aos métodos convencionais baseados na aplicação de calor, principalmente para embalagens de produtos alimentares. Nosso processo aplica energia precisamente na área de selagem e permite que parâmetros-chave como amplitude, força, tempo e energia sejam controlados e monitorados com precisão. Isso cria um processo de selagem altamente estável e reprodutível .
Como resultado, uniões soldadas fortes e consistentes são obtidas mesmo na presença de resíduos de produto, reduzindo significativamente as rejeições. O controle preciso também possibilita tempos de ciclo rápidos, menor consumo de energia e selagem confiável em materiais mais finos ou recicláveis. Isso aprimora a eficiência dos processos e, ao mesmo tempo, contribui para alcançar metas de qualidade e sustentabilidade.
A melhor maneira de avaliar a selagem por ultrassom para sua aplicação é realizar testes práticos.
Os materiais de embalagem, as características do produto e os requisitos do processo variam amplamente, principalmente nas embalagens de alimentos. Por isso, oferecemos testes em nossos laboratórios de ultrassom de última geração. Neles, seus materiais originais e formatos de embalagem são analisados e selados usando parâmetros relevantes para a produção.
Com base nesses testes, a viabilidade da selagem, a qualidade da união soldada e a estabilidade do processo podem ser claramente validadas. Isso proporciona uma base confiável para a tomada de decisões e reduz os riscos técnicos antes da implementação.
Sim. A selagem por ultrassom pode aumentar o rendimento da linha de embalagem por permitir ciclos de selagem rápidos, controlados com precisão e reproduzíveis. Como a energia é aplicada diretamente na área de selagem, os tempos de selagem são reduzidos e as interrupções do processo minimizadas.
Por exemplo, o aumento da velocidade da linha de 40 para 50 pacotes por minuto pode resultar em 25% mais rendimento – até 600 pacotes adicionais por hora. Os ganhos reais dependem do material, da aplicação, da configuração das máquinas e da configuração geral da linha.
Sim. A selagem por ultrassom é eficaz principalmente quando resíduos de produtos como umidade, fibras ou pós estão presentes na superfície de selagem. As vibrações do ultrassom deslocam os resíduos da área de união, permitindo a selagens consistentes e herméticas.
Isso torna nossa tecnologia adequada para aplicações de embalagem de produtos alimentares em que superfícies de selagem limpas são difíceis de assegurar, como produtos lácteos, líquidos, pós, saladas, rações para animais de estimação e produtos similares.
A selagem por ultrassom é adequada principalmente para aplicações de embalagem que exigem selagens rápidas, confiáveis e à prova de vazamento – mesmo quando houver resíduos de produtos presentes na superfície de selagem. Aplicações típicas incluem sacolas, copos, bandejas, sacolas tubulares, caixas, cápsulas e outras embalagens termoplásticas utilizadas em indústrias como a de laticínios, alimentos, rações para animais de estimação, produtos médicos e bens de consumo.
Nossa tecnologia é especialmente vantajosa para produtos sensíveis, monomateriais recicláveis, altas velocidades de linha e requisitos elevados de qualidade de união soldada. A adequação depende do material, da geometria da embalagem, das características do produto e das metas de desempenho.
Para determinar se a selagem por ultrassom é a solução certa para sua aplicação, você pode trabalhar diretamente com nosso Trusted Advisor e executar testes usando seus materiais originais em nosso laboratório de ultrassom.
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