Case history packaging: saldatura affidabile con materiali complessi

Riscaldatori

Saldatura affidabile con materiali complessi: il riscaldatore customizzato a più zone indipendenti

Problema

Nuovi film termosaldabili: un problema sempre più diffuso

Nelle linee di confezionamento, il materiale utilizzato per il packaging è il film termosaldabile. Con l’introduzione di nuovi film più complessi, caratterizzati da spessori differenziati o strutture multistrato, garantire una saldatura uniforme è diventato più difficile. Questi materiali, infatti, sono estremamente sensibili alle variazioni di temperatura, rendendo necessario un sistema di riscaldamento più preciso e performante.

L’azienda con cui abbiamo collaborato utilizzava già riscaldatori personalizzati con potenza differenziata, che offrivano una buona uniformità termica. Tuttavia, la crescente complessità dei materiali richiedeva una soluzione ancora più avanzata e performante.

Soluzione CREI

Dopo avere analizzato il problema e l’esigenza del cliente, abbiamo sviluppato un riscaldatore customizzato a cartuccia a più zone indipendenti.

Abbiamo progettato un riscaldatore suddiviso 3 zone separate, ciascuna con un controllo autonomo della temperatura. Queste zone possono essere alimentate separatamente, adattandosi alle diverse necessità di saldatura.

Inoltre, il riscaldatore è stato abbinato a sonde PT100 multi-zona, che permettono di monitorare e regolare la temperatura con elevata precisione.

Grazie a questa innovazione, il cliente ha potuto realizzare una nuova linea di impianti altamente innovativa, migliorando la qualità della saldatura e l’efficienza della produzione.

Vantaggi

L’implementazione della nostra soluzione ha portato al cliente diversi benefici:

Maggiore uniformità della temperatura lungo la barra saldante, eliminando così difetti di saldatura.
Controllo indipendente delle zone che si possono impostare a temperature diverse e a seconda della necessità.
Possibilità di avere zone non riscaldate, utile per materiali particolari.
Regolazione precisa della temperatura, grazie alle sonde PT100 multi-zona.

Case history packaging: Filtro in buste monodose per infusi

Packaging

Risolvere criticità nel processo automatico di confezionamento del filtro in buste monodose per infusi

Problema

Il processo di confezionamento delle buste monodose è delicato: la manipolazione automatica è gestita da una meccanica di precisione che ne scandisce i veloci ritmi di realizzazione, riassumibili in diverse centinaia di operazioni al minuto, sempre precise e costanti. Avvenuto il suo riempimento con la materia prima, il contenitore/filtro è sottoposto a una seconda fase di lavorazione, inserendolo in una ulteriore confezione cartacea.

È in questa fase del processo, che gli elementi riscaldanti usati nel percorso di chiusura delle buste, operano una serie di saldature lungo il perimetro della stessa. Mentre un lato della confezione è ripiegato su sé stesso, i rimanenti 3 lati vengono termosaldati da una meccanica alimentata da due riscaldatori a cartuccia.

La soluzione usata dal cliente non permetteva di raggiungere una distribuzione di calore sufficientemente uniforme per eseguire una saldatura ottimale. Il salto di temperatura tra un punto e l’altro del saldante si attestava su un gap di 30°C.

Soluzione crei

La nostra decennale esperienza nell’ambito di riscaldatori con distribuzione differenziata ha permesso una specifica collocazione della potenza su elementi a cartuccia appositamente realizzati. In questo modo abbiamo ottenuto una distribuzione del calore sul corpo saldante e ridotto in modo drastico il gap di temperatura.

Vantaggi

Maggiore efficienza, fluidità e velocità al ciclo di confezionamento
Riduzione gap di temperatura da 30°C a 2°C quindi un – 93%
Incremento velocità saldature/minuto: +67%
Ottimizzazione efficienza energetica a parità di potenza nominale
Diminuzione tempi attivi di riscaldamento

-0%

Riduzione gap di temperatura

+0%

Incremento velocità saldature/minuto

Case history packaging: Vacuum Skin Packaging

Packaging

Soluzione per il confezionamento con tecnica Vacuum Skin Packaging

Problema

Il sistema a riscaldatori corrazzati a sezione tonda in uso non permetteva di ottenere un riscaldamento uniforme degli stampi a cupola. Ne conseguiva una non ottimale termoformatura e saldatura del film plastico, oltre a influire negativamente sull’integrità del prodotto da confezionare, alterandone in partenza le caratteristiche di base e riducendo sensibilmente la sua durata di conservazione (shelf life).

Soluzione crei

L’ottenimento del risultato desiderato impone l’impiego di sistemi a caldo che riescano a garantire la migliore distribuzione del calore, in presenza di significativi flussi di aspirazione che molto spesso vanificano la perfetta applicazione del calore nelle zone interessate.

L’approfondita analisi tecnica dei dati ha evidenziato la necessità di sostituire l’elemento scaldante corazzato di grande sezione con altri riscaldatori meno ingombranti, tanto duttili e flessibili da potersi plasmare in relazione alla sagoma da confezionare e tali da portare il calore nella quantità e nella zona desiderata.

Tale obiettivo è stato centrato grazie all’inserimento di riscaldatori microtubolari serie HMC a sezione quadrangolare di 4×6 e 3.3×3.3 mm, alloggiati con forme idonee negli stampi di termoformatura, grazie a lavorazioni meccaniche estremamente semplici ed economiche. CREI ha ottimizzato la diffusione della stessa potenza ottenuta con un unico riscaldatore corazzato, in due riscaldatori microtubolari, applicati sia nel perimetro che nella zona centrale, riducendo il gap di temperatura da 24°c a soli 7°c.

Vantaggi

Riduzione gap termico: -70%
Riduzione tempistiche di raggiungimento temperatura di lavoro: -44%
Ottimizzazione efficienza energetica a parità di potenza nominale
Diminuzione tempi attivi di riscaldamento

-0%

Riduzione gap termico

-0%

Riduzione tempistiche di raggiungimento temperatura di lavoro

Case history packaging: Termofardellatrici

Packaging

Soluzione di confezionamento di fardelli in linea – termofardellatrici

Problema

La significativa dimensione del fardello da confezionare imponeva al cliente l’uso di un saldatore a caldo, che in un’unica battuta saldava il materiale in uscita. La rilevante potenza applicata comportava un considerevole costo delle lavorazioni meccaniche per l’alloggiamento e una critica tendenza alla deformazione del saldatore stesso, inficiando la corretta funzionalità del processo. Il tutto aggravato da un’applicazione del calore non planare e uniforme, ma attraverso cuspidi multiple ed equidistanti.

Soluzione crei

In stretta collaborazione con la R&D del cliente abbiamo ingegnerizzato il sistema con un diverso elemento riscaldante. Un riscaldatore sagomabile che può agevolmente raggiungere le zone topiche del riscaldamento senza sprechi di potenza e senza ridondanze di temperatura, tanto dannose quanto inutili.

Vantaggi

ottimizzazione efficienza energetica a parità di potenza nominale
diminuzione tempi attivi di riscaldamento
impiego di materiali e lavorazioni meno onerose
sistema più reattivo
diffusione del calore ottimale nelle zone peculiari di lavoro dello stesso saldatore
sistema unico con un’identità costruttiva difficilmente replicabile da terzi
vantaggio competitivo per il cliente.