El sellado por calor y el sellado por ultrasonidos son dos soluciones de envasado populares que a menudo se comparan. Quizá sepas que el sellado por calor tiene las características de un sellado fuerte y un envasado firme. Mientras que el sellado por ultrasonidos tiene mayor precisión. Pero puede que no conozcas la comparación más detallada y exhaustiva. A continuación, te daré una introducción detallada de sus características.
Qué es el sellado por ultrasonidos
El sellado ultrasónico utiliza energía ultrasónica para unir materiales afectando a su estructura molecular con vibraciones de alta frecuencia. El proceso ablanda el material. Los materiales se mantienen unidos mediante un yunque de sellado, uniéndose para formar una junta.
Más detalladamente, la herramienta de soldadura concentra energía ultrasónica en el material. Hace que las dos superficies de sellado vibren y generen calor. Se funden las superficies y se crea un sellado. La soldadura ultrasónica es especialmente adecuada para aplicaciones que requieren juntas fuertes, precisas y limpias. Especialmente en industrias donde la higiene y la integridad del material son críticas.
Qué es el termosellado
El termosellado consiste en utilizar calor y presión para sellar materiales. El control cuidadoso del tiempo de permanencia y de enfriamiento es especialmente crítico. Si estos factores no se controlan con precisión, el sellado puede debilitarse o incluso dañar el envase. Como su nombre indica, el proceso genera una cantidad significativa de calor para crear un sellado fuerte. Sin embargo, este calor también puede afectar a la calidad del producto o introducir riesgos para la seguridad. Se utiliza mucho en muchas industrias, como la alimentaria, la farmacéutica y la electrónica.
Comparación del sellado por ultrasonidos y el termosellado
Coste
La producción de energía del sellado por ultrasonidos es menor que la del sellado por calor. Por ejemplo, los sistemas de sellado térmico por conducción pueden necesitar cuatro calentadores de cartucho de 500 vatios para mantener continuamente la temperatura de la barra de sellado. Mientras que una soldadora ultrasónica de capacidad similar necesita una fuente de alimentación de 1500 vatios de potencia pico. Y sólo consume energía en ráfagas cortas.
En material por bolsa con el mismo volumen neto de producto, el sellado por ultrasonidos utiliza menos materiales en el sellado que el sellado por calor. El sellado del termosellado es más ancho. Por tanto, el coste de material del sellado por ultrasonidos también es menor que el del sellado por calor.
Resistencia de la junta
En general, el sellado por calor tiene mayor fuerza de sellado. Pero para los materiales que son más compatibles con la tecnología ultrasónica, la fuerza de sellado del sellado ultrasónico es mayor.
Seguridad durante el funcionamiento
El sellado por calor genera una cantidad significativa de calor. Mientras que el sellado por ultrasonidos sólo produce calor dentro del material que se suelda. Y la máquina de sellado por calor es más compleja. Así que el sellado por calor conlleva un mayor riesgo de peligros para la seguridad.
Mantenimiento y reparación
Las termoselladoras tienen una estructura más compleja y mayores exigencias mecánicas. Por eso requieren un mantenimiento más frecuente y tienes que revisarlas más a menudo. Y liberan mucho calor durante el funcionamiento. Eso las hace más propensas a sufrir daños.
Las máquinas de sellado por ultrasonidos son más estables y más fáciles de probar y reparar cuando tienen un problema. Esto te ahorra muchos problemas. Además, es menos probable que se estropeen en comparación con las selladoras térmicas.
Velocidad de sellado
El sellado por ultrasonidos suele ser más rápido porque el proceso de sellado es casi instantáneo. Puede sellar materiales en milisegundos. Las vibraciones ultrasónicas generan calor localizado en la interfaz de sellado. Esto permite que los materiales se adhieran rápidamente. Y no es necesaria una fase de enfriamiento en el proceso, en comparación con el sellado por calor.
Eficacia del precinto
A diferencia del sellado por calor, el sellado por ultrasonidos no utiliza mucho calor. Eso reduce el riesgo de un sellado desigual y de daños en el envase. El sellado ultrasónico tiene un mayor grado de precisión. Minimiza el riesgo de fugas de producto y garantiza la fiabilidad del sellado.
Algunos productos pueden dejar residuos o materia vegetal, polvos, bebidas y aceites en la superficie de sellado. En el sellado térmico, pueden quedar sellados en la bolsa de envasado. Se produce la contaminación. O puede afectar al efecto de sellado. Provocar el sellado desigual o incluso el fallo del sellado. El movimiento de vibración de la soldadura ultrasónica puede sacudir los contaminantes de la zona de sellado. La vibración y la presión también pueden cortar los residuos más grandes en trozos más pequeños y sacudirlos fuera de la zona de sellado. Esto garantiza aún más la eficacia del sellado por ultrasonidos. De modo que se puede sellar de forma fiable aunque haya residuos en la zona de sellado.
Precisión
Comparado con el sellado por calor, el sellado por ultrasonidos tiene mayor precisión. Ofrece un control más preciso y programable sobre más de una docena de factores del sellado. Mientras que el sellado por calor sólo ofrece el control de factores como la temperatura, la presión, el tiempo de permanencia y el tiempo de enfriamiento. El control más preciso del sellado por ultrasonidos garantiza fiabilidad y flexibilidad.
Seguridad de los envases
El termosellado tiene un cierre más ancho. Y un precinto más ancho suele significar un paquete más seguro y protegido. La mayor superficie de sellado permite que el precinto soporte mayores fuerzas de tracción y compresión. Un precinto más ancho distribuye más uniformemente la tensión aplicada externamente. Reduce la concentración de tensión en un solo punto. Por tanto, disminuye el riesgo de fallo de la junta. En cambio, la soldadura ultrasónica tiene una junta más pequeña. Esta característica podría dar lugar a problemas de control de calidad.
Ventaja normativa
Entre las películas de sellado que se venden en el mercado, hay más películas de sellado diseñadas para el sellado térmico. La tecnología de sellado por calor se utiliza mucho y está bien establecida. Tiene más ventajas normativas.
Principios de trabajo
Sellado por ultrasonidos Principios de Woking
La principal diferencia entre el sellado por ultrasonidos y el sellado por calor es que el calor generado por el sellado por ultrasonidos se genera sólo dentro del material que se suelda. Concretamente, el sellado por ultrasonidos utiliza ondas sonoras para vibrar a nivel molecular del material y generar calor. Esta vibración tiene una frecuencia precisa. La velocidad de sellado es rápida. Se puede soldar con un tiempo de entre 100 y 200 milisegundos. Las piezas se unen entre sí mediante juntas cohesivas o de ajuste de forma. De este modo, se puede formar una fuerte unión molecular.
La máquina selladora tiene varios componentes. Incluyen una fuente de alimentación, una pila formada por un convertidor, un booter y una bocina, un actuador neumático y una base con fijación metálica o yunque. El convertidor transforma la señal eléctrica de alta frecuencia en vibraciones mecánicas. Y el reforzador amplifica estas vibraciones para aumentar la amplitud hasta el nivel requerido.
La bocina envía vibraciones mecánicas a la interfaz entre las superficies de los materiales. Se produce una fricción intermolecular y superficial. Esta fricción genera calor. Se funde entre las dos partes. Y se solidifica en una unión soldada.
Principios de funcionamiento del termosellado
Para garantizar un sellado correcto, una termoselladora requiere un control preciso de la temperatura, la presión, el tiempo de permanencia y el tiempo de enfriamiento. El ajuste de los parámetros se basa en los materiales utilizados. Debes controlar bien estos factores. El proceso incluye aplicar calor para fundir las capas de plástico y presión para que el calor penetre a través de todas las capas. Esto hace que el material se funda y se una. A continuación, la fase de enfriamiento solidifica la unión. En este momento, hay que mantener la presión hasta que se complete el enfriamiento. Es crucial controlar estrictamente estos factores. Porque cualquier error en esos factores podría dar lugar a sellados débiles o fallidos en el envase.
Aplicación del sellado por ultrasonidos
El sellado por ultrasonidos es conocido por su gran precisión. Es especialmente adecuado para productos que requieren un alto nivel de precisión. Además, el calor necesario para el sellado por ultrasonidos se genera sólo dentro del material que se está soldando. Esta característica reduce el riesgo de soldaduras desiguales o dañadas.
| Industrias | Ejemplos de productos | Características del embalaje |
| Alimentación | ensalada de la nevera, alimentos perecederos, comidas preparadas en bolsas, cartones de bebidas, precintos de la leche | estanqueidad, funcional |
| Electrónica | cables, mazos de cables, baterías de smartphone, sensores | preciso, el calor necesario para el sellado por ultrasonidos se genera sólo dentro del material que se suelda |
| Médico y farmacéutico | batas quirúrgicas estériles, mascarillas, bolsas para medicamentos líquidos, bandejas farmacéuticas | precisa, el calor necesario para el sellado por ultrasonidos se genera sólo dentro del material que se suelda, los sellados estériles |
Aplicación del termosellado
El termosellado se utiliza ampliamente, tiene un sellado fuerte. Es popular en muchas industrias.
| Industrias | Ejemplos de productos | Características del embalaje |
| Alimentación | alimentos en bolsas de plástico o de aluminio, envasados al vacío: productos como carnes, productos secos y granos de café | sellado fuerte, que impide la entrada de oxígeno y humedad, embalaje resistente |
| Productos domésticos | detergentes y productos de limpieza | sellado fuerte, envases resistentes, cierres a prueba de fugas |
| Envases médicos | jeringuillas, vendas, comprimidos, bolsas para medicamentos líquidos | sellado fuerte, que garantiza la seguridad de los productos |
Conclusión
La clave para elegir entre el sellado por ultrasonidos y el termosellado reside en tus necesidades específicas. Si necesitas un método de sellado de gran precisión y funcionamiento más seguro, el sellado por ultrasonidos es la mejor opción. Si necesitas un envase más robusto y seguro, el sellado por calor sería el camino a seguir. Para consideraciones más detalladas, puedes consultar los puntos que he expuesto antes.
