Guia completo para máquinas de selagem a quente: métodos, tipos e aplicações

Introdução

A selagem a quente é um processo vital na indústria de embalagens, usado para unir filmes plásticos por meio de calor e pressão. Diferentes métodos de selagem a quente oferecem vantagens distintas com base no tipo de material e nas necessidades específicas de embalagem. Quer você esteja selando filmes de polietileno, materiais compostos ou filmes especializados para produtos sensíveis, selecionar o método certo de selagem a quente pode garantir selos fortes e duráveis que mantêm a integridade do produto. Este guia explora os métodos mais comuns de selagem a quente, incluindo selagem por placa, rolo, pulso e ultrassônica, juntamente com suas aplicações e benefícios em embalagens.

De acordo com os diferentes métodos de aquecimento e pressurização, os métodos de selagem a quente das máquinas de selagem a quente podem ser divididos nos seguintes tipos.

Selagem a quente de placas

A selagem a quente de placas é o método de selagem a quente mais comum. Ele usa uma placa de aquecimento para aquecer e pressurizar intermitentemente para obter a selagem do filme plástico. O princípio da selagem a quente é mostrado na Figura 6-2. As duas camadas de filme 3 a serem seladas são transportadas entre a placa de aquecimento 1 e a bancada de trabalho 5 e, em seguida, pressionadas firmemente contra o material antiaderente 4. A placa de aquecimento 1 e a bancada de trabalho 5 aquecidas a uma determinada temperatura (controle de temperatura constante) são aquecidas e pressurizadas e, em seguida, resfriadas para obter uma vedação firme.
Os materiais antiaderentes comumente usados são politetrafluoroetileno resistente a altas temperaturas ou pano de vidro, principalmente para evitar a adesão da mesa T e da camada de material do filme, de modo que a boca do saco fique lindamente selada e a bancada possa ser mantida limpa. O fio de aquecimento elétrico 2 instalado na placa de aquecimento 1 aquece a placa de aquecimento. A temperatura de aquecimento é geralmente detectada por um elemento de medição de temperatura resistivo e exibida por um instrumento de exibição de temperatura. A temperatura é ajustada por um regulador de voltagem ou um dispositivo resistor. Para garantir costuras de vedação de alta qualidade, a superfície de vedação térmica da placa de aquecimento deve ser plana, e o plano de suporte deve ser plano ou acolchoado com uma almofada de borracha resistente ao calor. O mecanismo de movimento de pressurização de vedação térmica da placa de aquecimento 1 pode ser pneumático, hidráulico, came, eletromagnético, etc.

Este dispositivo de selagem hot-melt na forma de uma estrutura de ripas tem uma estrutura e princípio simples, e uma velocidade de selagem rápida. É amplamente utilizado em máquinas de embalagem automática intermitentes. É usado principalmente para selagem a quente de filmes de polietileno e filmes compostos de polietileno, mas não para selagem a quente de filmes que são facilmente encolhidos ou decompostos pelo calor.

Selagem a quente por rolo

A selagem a quente por rolo consiste em selar o filme plástico aplicando pressão com um rolo em rotação contínua e aquecendo com um ou dois rolos em um par de rolos.
O princípio da selagem a quente do rolo é mostrado na Figura 6-3. Quando as duas camadas de filme 2 a serem seladas são puxadas através de um par de rolos de aquecimento 1 (ou apenas um rolo de aquecimento), elas são aquecidas e pressurizadas e, em seguida, resfriadas para obter uma vedação firme. O aquecedor de resistência é ajustado no rolo de aquecimento e a corrente é transmitida ao fio de aquecimento através do dispositivo de fiação (como escovas, anéis coletores e fios) isolados da máquina. O dispositivo para ajustar a temperatura e o dispositivo e instrumento para detectar e exibir a temperatura do rolo de selagem a quente são ajustados do lado de fora.
A característica da selagem a quente por rolo é a selagem contínua, que é adequada para selagem a quente de filmes compostos compostos de filme base (celofane) e filme de selagem a quente (polietileno); em algumas máquinas de embalagem automáticas contínuas com múltiplas funções, como fabricação de sacolas, enchimento e selagem, o rolo de selagem a quente pode não apenas completar a selagem a quente longitudinal do material do filme de embalagem para fabricação de sacolas, mas também desempenhar o papel de puxar e transportar a correia do material do filme de embalagem. Quanto ao filme único, é fácil de deformar devido ao calor, o que afetará a qualidade da selagem, por isso não é adequado para uso.

Selagem a quente de correia

Conforme mostrado na Figura 6-4, ele intercala as duas camadas de filme 2 entre um par de correias finas circulares 1 (como correia de politetraetileno, correia de aço, correia de aço inoxidável ou correia têxtil de náilon) girando em direções opostas e as aquece nas partes de aquecimento 4 colocadas em ambos os lados da correia do anel para unir as duas camadas de filme entre as correias do anel e, em seguida, pressiona a frio na parte de resfriamento 5 para selar o filme 2. Antes que o selo seja completamente formado, o selo é gravado por um par de rodas de gravação com pressão pré-ajustada e, em seguida, a data de produção é impressa pela roda de código de impressão e, finalmente, o selo é concluído.

Este método é adequado para selagem a quente de materiais de filme composto. Mesmo filmes que são fáceis de deformar podem ser selados a quente continuamente usando esta máquina, e a velocidade de selagem é relativamente alta, por isso é amplamente usada.

Selagem a quente por rolo deslizante

Conforme mostrado na Figura 6-5, as duas camadas sobrepostas do filme 1 são passadas entre um par de placas de aquecimento 4 para serem aquecidas a um estado amolecido e fundido, e ao passar entre as rodas de rolo de selagem a quente 3 pressionadas de perto, elas são comprimidas e soldadas. As características deste tipo de dispositivo de selagem são que o aquecedor de resistência e a roda de rolo de selagem a quente são cada um componentes independentes, o que simplifica a estrutura da roda de rolo. A estrutura geral é simples e tem uma ampla gama de aplicações.
Este método pode ser aplicado à selagem a quente contínua de materiais de embalagem de filme e também pode ser usado para selagem a quente contínua de filmes com grande deformação térmica. Se a máquina parar inesperadamente, o material do filme entre as placas de aquecimento elétrico será superaquecido e perdido, então o aquecedor precisa ser capaz de evacuar automaticamente para evitar o superaquecimento do filme.

Selagem térmica deslizante

A selagem por calor deslizante é usada para embrulhar embalagens, conforme mostrado na Figura 6-6. Ela usa um filme 3 para embrulhar o objeto embalado 2, de modo que ele deslize na placa de aquecimento 4, e depende da leve pressão aplicada pelo objeto embalado e do calor da placa de aquecimento 4 para unir as partes sobrepostas das duas camadas de filme.

Selagem por calor pulsado

Conforme mostrado na Figura 6-7, a tira de liga de níquel-cromo 2 pressiona o filme 4 na borracha resistente ao calor 5, e a tira de liga de níquel-cromo 2 é instantaneamente aquecida por uma grande corrente, e o calor é usado para selagem a quente. Sua característica é que a tira de liga 2 deixa a parte selada a quente somente após o resfriamento, então mesmo filmes que são facilmente deformados podem ser selados a quente usando este método. Este método é adequado para selar produtos com altos requisitos de resistência de selagem e selagem, como embalagens de líquidos e embalagens a vácuo. Este método é geralmente adequado para selagem intermitente e é amplamente utilizado em máquinas de fazer sacolas ou máquinas de embalagem automáticas.

Selagem a quente por fusão e corte

Conforme mostrado na Figura 6-8, a faca de aquecimento 5 (ou fio de aço) é usada para derreter e cortar o filme 2 e selá-lo ao mesmo tempo. Este mecanismo de selagem tem uma estrutura simples, velocidade de selagem rápida e pode simultaneamente completar a fusão, o corte e a selagem do filme. No entanto, devido à limitação da área da junta de solda, a força de selagem é relativamente pequena e é fácil de abrir. É adequado apenas para embalagens internas de pequenas quantidades de pó fino e itens granulares.

Selagem a quente por fusão por pulso

A selagem a quente por fusão requer aquecimento frequente da lâmina e do fio de aço, enquanto a selagem a quente por corte por pulso é o oposto, conforme mostrado na Figura 6-9. Quando a placa de pressão 6 aciona o fio de liga fundida 1 para pressionar o filme 2 na borracha resistente ao calor 3, o fio de liga de níquel-cromo 1 é energizado instantaneamente e continua a pressionar a parte de selagem aquecida e derretida até que seja liberada após o resfriamento. Este método também pode concluir a fusão e a selagem do filme ao mesmo tempo.

Selagem a quente por fusão

Conforme mostrado na Figura 6-10, é para trazer a placa de aquecimento 1 ou a chama perto de uma extremidade do filme sobreposto 4 para derreter e uni-los. Este método pode fazer com que o filme de polipropileno biaxialmente orientado termoencolhível tenha uma forte resistência de vedação.

Selagem térmica ultrassônica

Conforme mostrado na Figura 6-11, esse mecanismo de selagem a quente é composto de um oscilador de alta frequência, um vibrador magnetostritivo 1 que converte energia elétrica de alta frequência em vibração longitudinal e um amplificador de amplitude de curva exponencial 2 que transmite a vibração longitudinal para o filme. Durante a selagem a quente, a vibração ultrassônica transmitida pelo amplificador de amplitude de curva exponencial faz com que a superfície sobreposta do filme 4 aqueça, derreta e se ligue.
Este método de selagem é caracterizado pela geração de calor no centro da sobreposição do filme, o que é adequado para selagem contínua de filmes que são facilmente encolhidos pelo calor, como filmes esticados biaxialmente. Ele pode selar a quente uma variedade de materiais de filme plástico (como polipropileno, náilon, materiais compostos de alumínio-plástico, latas de polioxietileno, etc.) e pode ser bem selado mesmo se o material de embalagem for acidentalmente contaminado por água, óleo, etc. durante o enchimento do material. Ele também tem alta qualidade de selagem para plásticos que são propensos à deformação por encolhimento de calor ou decomposição térmica. É particularmente adequado para selagem a quente na embalagem de alimentos, medicamentos, rádio e componentes eletrônicos que são sensíveis à radiação térmica, e é amplamente utilizado em máquinas de fazer sacolas ou máquinas de embalagem automáticas.

Selagem térmica de alta frequência

Conforme mostrado na Figura 6-12, a selagem a quente de alta frequência é pressionar o filme 4 com um eletrodo de alta frequência 2, adicionar uma voltagem de alta frequência e selar a quente pela perda dielétrica do polímero. A temperatura da parte de selagem é a mais alta na superfície de selagem, então o filme não superaquecerá e a força de selagem será alta.

O tempo de selagem a quente do selador de prensa térmica está relacionado à temperatura de aquecimento, método de aquecimento, material do filme, espessura do material do filme e pressão de selagem. Para materiais de filme do mesmo material e espessura, quando a pressão de selagem é constante, quanto maior a temperatura de aquecimento, menor o tempo de selagem a quente. A temperatura de aquecimento da selagem a quente, pressão, tempo e outros parâmetros devem ser determinados por métodos experimentais com base nas propriedades mecânicas e físicas do material selado.

Conclusão

Uma máquina de selagem a quente é uma máquina que sela recipientes de embalagem por selagem a quente. É amplamente usada para selagem a quente de vários sacos plásticos. Entender a variedade de métodos de selagem a quente — da simplicidade da selagem a quente de placas às capacidades avançadas da selagem ultrassônica — permite que os fabricantes selecionem a solução mais eficiente e adequada para suas necessidades de embalagem. Cada método de selagem oferece vantagens específicas com base nos materiais, velocidade de produção e qualidade necessária. Ao escolher a técnica certa, as empresas podem melhorar a eficiência da embalagem, reduzir o desperdício e garantir selos de alta qualidade que atendem aos padrões da indústria.