À mesure que la technologie progresse, l'accent est mis sur l'amélioration de l'efficacité matérielle et énergétique des machines verticales de formage-remplissage-scellage (VFFS). Cette évolution est cruciale pour répondre aux préoccupations concernant la durabilité, la praticité et la recyclabilité des matériaux d'emballage. Dans le débat entre la technologie ultrasonique et le thermoscellage, le scellage ultrasonique présente une alternative innovante en remplaçant les barres de thermoscellage traditionnelles, ouvrant ainsi la voie à des opérations VFFS plus efficaces et moins génératrices de déchets.
Apparu dans les années 1960, le scellage des plastiques par ultrasons a commencé à attirer l'attention de l'industrie de l'emballage il y a une dizaine d'années. Son potentiel d'amélioration des caractéristiques dans des segments particuliers a été une motivation majeure. L'intégration du scellage par ultrasons dans votre système d'emballage de sachets offre de nombreux avantages :
Technologie ultrasonique et scellement par la chaleur
Fiabilité accrue des joints
Les thermoscellages conventionnels ont souvent du mal à supporter les liquides, les huiles et les résidus, ce qui entraîne des contaminations et des fuites. Le soudage par ultrasons remédie à ce problème en faisant vibrer ou en coupant d'abord ces contaminants, ce qui garantit une étanchéité robuste. Cette méthode améliore considérablement la fiabilité des joints, ce qui constitue un avantage certain par rapport aux techniques traditionnelles.
Économies d'énergie
Les systèmes de thermoscellage par conduction nécessitent généralement de l'électricité en continu et des contrôles de température précis, ce qui les rend énergivores. Imaginons une usine qui exploite deux lignes d'emballage pendant 16 heures par jour, produisant 100 soudures par minute. Elle pourrait utiliser quatre appareils de chauffage de 500 watts, soit 2 000 watts par heure ou 32 000 watts par jour, pour maintenir la température des barres de thermosoudage. En revanche, les machines à ultrasons comparables consomment environ 24 000 watts par jour, grâce à leur utilisation intermittente de l'énergie. Il est clair que le thermoscellage par ultrasons peut réduire la consommation d'énergie de 25%, même lorsqu'il fonctionne à pleine capacité.
Réduction des coûts
Pour les petits emballages de snacks VFFS mesurant 6 pouces, les thermoscellages traditionnels consomment près d'un pouce de longueur d'emballage avec leurs scellages supérieur et inférieur, chacun de 0,500 pouce. En revanche, les soudures par ultrasons permettent d'obtenir le même volume d'emballage avec seulement 0,25 pouce de longueur de soudure, ce qui représente une économie de matériau de 0,75 pouce par emballage. Cette efficacité se traduit par des économies tangibles au fil du temps.
Durabilité
Les fabricants soucieux de l'environnement pourraient opter pour des matériaux biodégradables tels que l'acide polylactique (PLA) pour les récipients jetables. Cependant, le scellage du PLA avec des méthodes conventionnelles est difficile en raison de sa faible teneur en polymère. Le soudage par ultrasons permet un contrôle précis de nombreux paramètres de scellage, améliorant ainsi la fiabilité et l'adaptabilité du processus, ce qui s'avère particulièrement bénéfique pour le conditionnement du PLA et des biopolymères similaires.
Scellage par ultrasons ou par la chaleur sur les machines VFFS
Notre objectif est de vous guider dans le processus de scellage par ultrasons afin que vous puissiez déterminer s'il convient à vos besoins, comme nous le faisons pour nos autres clients satisfaits.
Machine semi-automatique à sceller les plastiques par ultrasons MWPF-2
Comprendre l'étanchéité par ultrasons
Le scellage par ultrasons utilise les vibrations acoustiques pour générer de la chaleur au niveau moléculaire et sceller efficacement les films. Une sonotrode et une enclume collaborent pour induire des vibrations, ce qui permet aux molécules de plastique de se regrouper et de se solidifier pour former un lien solide. L'absence de chaleur directe provenant des mâchoires de scellage du VFFS empêche la surchauffe du matériau, ce qui rend cette technique favorable à l'emballage des produits frais susceptibles d'être piégés par le scellage.
Largeur du joint
Les débats sur la largeur des soudures font souvent état d'une disparité beaucoup plus étroite entre les soudures par ultrasons et les soudures à chaud, allant jusqu'à 75% de moins. Certains experts de l'industrie considèrent le scellage par ultrasons comme une référence, bien que les différences réelles puissent être plus subtiles. Par exemple, dans certains tests, l'écart se réduit à seulement 2 mm, ce qui montre que les thermoscellages peuvent encore avoir un avantage, les scellages plus larges offrant une sécurité accrue, tandis que les techniques ultrasoniques excellent dans la réduction des déchets de matériaux. Le choix esthétique de la largeur du scellé est subjectif et varie en fonction des préférences des consommateurs.
Sacs par minute (BPM) et efficacité globale des équipements (OEE)
En termes de BPM, le thermoscellage dépasse généralement les méthodes ultrasoniques de 40 bpm ou plus. Des variables telles que le matériau du produit, le film et l'équipement influencent ce taux, mais en général, le thermoscellage a un avantage. Veiller à ce que votre machine atteigne le BPM souhaité est essentiel pour la réussite opérationnelle.
La conversion par ultrasons accroît l'efficacité de certaines lignes de production, offrant des avantages tels que
- Refroidissement rapide des mâchoires.
- Réduction de la chaleur des mâchoires après les cycles de fabrication, ce qui améliore la sécurité des travailleurs.
- Moins de fuites, idéal pour les salades et produits similaires.
Implications en termes de coûts
Au départ, le thermoscellage à l'aide de mâchoires asservies semble plus coûteux que le scellage par ultrasons. Cependant, au fil du temps, le scellage par ultrasons peut compenser ce coût par une consommation d'énergie et des besoins en matériaux moindres. Les coûts de remplacement des composants ultrasoniques, tels que les sonotrodes et les inserts de mâchoires, s'élèvent à plus de $2 000, ce qui pèse lourd dans les décisions budgétaires.
Utilisation de l'énergie
Les méthodes à ultrasons sont plus efficaces sur le plan énergétique que les scellages à chaud. La consommation d'énergie lors du scellage par ultrasons est minime et dépend principalement de quelques joules pour l'entretien du générateur. En revanche, les systèmes de scellage par conduction nécessitent une énergie constante pour chauffer les barres, libérant de l'énergie qu'elle soit utilisée ou non. Avec l'augmentation des vitesses de production, la disparité dans la consommation d'énergie s'accroît encore, faisant de la technologie ultrasonique un vainqueur incontestable.
Révolutionner l'étanchéité par ultrasons
Technologie ultrasonique contre thermoscellage : un argument convaincant en raison de sa compatibilité avec les produits sensibles à la chaleur tels que le fromage, le chocolat et les fruits. La personnalisation des machines VFFS avec des plaques biseautées peut renforcer leur intégrité structurelle pour les produits délicats. L'exploration des capacités du scellage par ultrasons dans diverses industries, en particulier pour les produits frais, met en évidence son applicabilité croissante.
Lorsque vous envisagez des méthodes de scellement, évaluez les exigences propres à votre produit. Il est utile de se tenir au courant des innovations, mais le choix de la solution la plus appropriée reste primordial.
