Le thermoscellage et le scellage par ultrasons sont deux solutions d’emballage populaires qui sont souvent comparées. Vous savez peut-être que le thermoscellage présente les caractéristiques d’une forte étanchéité et d’un emballage solide. Le scellage par ultrasons, quant à lui, offre une plus grande précision. Mais vous ne connaissez peut-être pas la comparaison la plus détaillée et la plus complète. Je vais maintenant vous présenter en détail leurs caractéristiques.
Qu’est-ce que le scellement par ultrasons ?
Le scellement par ultrasons utilise l’énergie ultrasonique pour lier les matériaux en affectant leur structure moléculaire par des vibrations à haute fréquence. Le processus rend le matériau mou. Les matériaux sont maintenus ensemble par une enclume de scellement et se lient pour former un joint.
Plus précisément, l’outil de soudage concentre l’énergie ultrasonique sur le matériau. Les deux surfaces d’étanchéité vibrent et produisent de la chaleur. Cela fait fondre les surfaces et crée un joint. Le scellement par ultrasons est particulièrement adapté aux applications nécessitant des joints solides, précis et propres. En particulier dans les industries où l’hygiène et l’intégrité des matériaux sont essentielles.
Qu’est-ce que la thermosoudure ?
Le thermoscellage consiste à utiliser la chaleur et la pression pour sceller des matériaux. Il est particulièrement important de contrôler soigneusement le temps de séjour et le temps de refroidissement. Si ces facteurs ne sont pas gérés avec précision, le scellage peut devenir faible ou même endommager l’emballage. Comme son nom l’indique, le processus génère une quantité importante de chaleur pour créer un scellage solide. Toutefois, cette chaleur peut également affecter la qualité du produit ou présenter des risques pour la sécurité. Il est largement utilisé dans de nombreuses industries, telles que l’alimentation, les produits pharmaceutiques et l’électronique.
Comparaison entre le scellement par ultrasons et le scellement par la chaleur
Coût
La production d’énergie du scellage par ultrasons est inférieure à celle du scellage par la chaleur. Par exemple, les systèmes de thermoscellage par conduction peuvent nécessiter quatre cartouches chauffantes de 500 watts pour maintenir en permanence la température des barres de soudure. En revanche, une soudeuse à ultrasons de même capacité a besoin d’une alimentation électrique d’une puissance de 1500 watts en crête. De plus, elle ne consomme de l’énergie que par brèves impulsions.
Pour un même volume net de produit, le scellage par ultrasons utilise moins de matériaux que le scellage par la chaleur. Le scellage à chaud est plus large. Le coût des matériaux pour le scellage par ultrasons est donc également inférieur à celui du scellage à chaud.
Résistance du joint
En général, le thermoscellage a une plus grande force de scellage. Mais pour les matériaux qui sont plus compatibles avec la technologie ultrasonique, la force de scellage du scellage ultrasonique est plus élevée.
Sécurité pendant le fonctionnement
La soudure thermique génère une quantité importante de chaleur. Alors que la soudure par ultrasons ne produit de la chaleur qu’à l’intérieur du matériau soudé. De plus, la machine de thermosoudage est plus complexe. La soudure à chaud présente donc un risque plus élevé en termes de sécurité.
Entretien et réparation
Les thermoscelleuses ont une structure plus complexe et des exigences mécaniques plus élevées. Elles nécessitent donc un entretien plus fréquent et vous devez les contrôler plus souvent. En outre, elles dégagent beaucoup de chaleur pendant leur fonctionnement. Elles sont donc plus susceptibles d’être endommagées.
Les machines de scellage par ultrasons sont plus stables et plus faciles à tester et à réparer en cas de problème. Cela vous évite bien des soucis. En outre, elles sont moins susceptibles d’être endommagées que les thermoscelleuses.
Vitesse de scellement
Le scellage par ultrasons est généralement plus rapide car le processus de scellage est presque instantané. Il peut sceller des matériaux en quelques millisecondes. Les vibrations ultrasoniques génèrent une chaleur localisée à l’interface de scellage. Cela permet aux matériaux d’adhérer rapidement. En outre, le processus ne nécessite pas de phase de refroidissement, contrairement au thermoscellage.
Efficacité des scellés
Contrairement au scellage à chaud, le scellage par ultrasons n’utilise pas beaucoup de chaleur. Cela réduit le risque de scellage inégal et d’endommagement de l’emballage. Le scellage par ultrasons est plus précis. Il minimise le risque de fuite du produit et garantit la fiabilité du scellage.
Certains produits peuvent laisser des résidus ou des matières végétales, des poudres, des boissons et des huiles sur la surface de scellage. Lors du thermoscellage, ils peuvent être scellés dans le sac d’emballage. Il y a alors contamination. Ou ils peuvent affecter l’effet de scellage. Il en résulte un scellage inégal, voire un échec du scellage. Le mouvement de vibration du soudage par ultrasons peut secouer les contaminants hors de la zone de scellage. Les vibrations et la pression peuvent également couper les résidus les plus gros en petits morceaux et les secouer hors de la zone de scellage. Cela renforce l’efficacité du scellement par ultrasons. Il peut donc être scellé de manière fiable même s’il y a des résidus dans la zone de scellement.
Précision
Par rapport au scellage à chaud, le scellage par ultrasons est plus précis. Il offre un contrôle plus précis et plus programmable sur plus d’une douzaine de facteurs de scellage. Alors que le thermoscellage ne permet de contrôler que des facteurs tels que la température, la pression, le temps de séjour et le temps de refroidissement. Le contrôle plus précis du scellage par ultrasons garantit la fiabilité et la flexibilité.
Sécurité du paquet
Le thermoscellage permet d’obtenir un scellage plus large. Un scellage plus large est souvent synonyme d’un emballage plus sûr. L’augmentation de la surface de scellage permet au scellé de résister à des forces de traction et de compression plus importantes. Un joint plus large répartit plus uniformément les contraintes externes. Il réduit la concentration des contraintes en un seul point. Par conséquent, le risque de défaillance du joint est réduit. En revanche, le scellement par ultrasons présente un joint plus petit. Cette caractéristique peut potentiellement entraîner des problèmes de contrôle de la qualité.
Avantage réglementaire
Parmi les films de scellage vendus sur le marché, davantage de films de scellage sont conçus pour le scellage à chaud. La technologie du thermoscellage est largement utilisée et bien établie. Elle présente davantage d’avantages sur le plan réglementaire.
Principes de travail
Scellement par ultrasons Woking Principes
La principale différence entre le scellement par ultrasons et le scellement par la chaleur est que la chaleur générée par le scellement par ultrasons n’est produite qu’à l’intérieur du matériau à souder. Plus précisément, le soudage par ultrasons utilise des ondes sonores pour faire vibrer le matériau au niveau moléculaire afin de générer de la chaleur. Cette vibration a une fréquence précise. La vitesse de scellement est rapide. Le temps de soudure peut être compris entre 100 et 200 millisecondes. Les pièces sont reliées entre elles par des joints cohésifs ou des joints de forme. Il peut ainsi se former une forte liaison moléculaire.
La machine à sceller comporte un certain nombre de composants. Elle comprend une alimentation électrique, un ensemble composé d’un convertisseur, d’un amplificateur et d’une corne, un actionneur pneumatique et une base avec un support métallique ou une enclume. Le convertisseur transforme le signal électrique à haute fréquence en vibrations mécaniques. Et le booster amplifie ces vibrations pour en augmenter l’amplitude au niveau requis.
Le pavillon envoie des vibrations mécaniques à l’interface entre les surfaces des matériaux. Des frottements intermoléculaires et superficiels se produisent. Ce frottement génère de la chaleur. Le matériau fond entre les deux parties. Et se solidifie en une liaison soudée.
Principes de fonctionnement du thermoscellage
Pour garantir un scellage correct, une thermosoudeuse nécessite un contrôle précis de la température, de la pression, du temps de séjour et du temps de refroidissement. Le réglage des paramètres dépend des matériaux utilisés. Vous devez bien contrôler ces facteurs. Le processus consiste à appliquer de la chaleur pour faire fondre les couches de plastique et de la pression pour permettre à la chaleur de pénétrer à travers toutes les couches. Les matériaux fondent et s’assemblent. La phase de refroidissement solidifie ensuite la liaison. À ce stade, la pression doit être maintenue jusqu’à ce que le refroidissement soit terminé. Il est essentiel de gérer strictement ces facteurs. En effet, toute erreur dans ces facteurs peut entraîner une faiblesse ou une défaillance des joints d’étanchéité de l’emballage.
Application de l’étanchéité par ultrasons
Le scellement par ultrasons est connu pour sa grande précision. Elle est particulièrement adaptée aux produits qui nécessitent un haut niveau de précision. En outre, la chaleur nécessaire au scellement par ultrasons n’est générée qu’à l’intérieur du matériau à souder. Cette caractéristique réduit le risque de joints inégaux ou endommagés.
| Industries | Exemples de produits | Caractéristiques de l’emballage |
| Alimentation | salade du réfrigérateur, denrées périssables, plats préparés en sachets, cartons de boissons, scellés sur le lait | étanche, fonctionnel |
| Électronique | câbles, faisceaux de câbles, batteries de smartphones, capteurs | précise, la chaleur nécessaire au scellement par ultrasons est générée uniquement à l’intérieur du matériau à souder |
| Médical et pharmaceutique | blouses chirurgicales stériles, masques, poches de médicaments liquides, plateaux pharmaceutiques | précis, la chaleur nécessaire au scellement par ultrasons n’est générée qu’à l’intérieur du matériau soudé, ce qui permet de réaliser des scellements stériles. |
Application de la thermosoudure
Le thermoscellage est largement utilisé, il assure une forte étanchéité. Elle est populaire dans de nombreuses industries.
| Industries | Exemples de produits | Caractéristiques de l’emballage |
| Alimentation | aliments dans des sacs en plastique ou en papier d’aluminium, emballage sous vide : produits comme les viandes, les produits secs et les grains de café | une forte étanchéité, empêchant l’oxygène et l’humidité de pénétrer, un emballage solide |
| Produits ménagers | détergents et agents de nettoyage pour le linge | scellage solide, emballage robuste, scellage étanche |
| Emballage médical | seringues, bandages, comprimés, sachets de médicaments liquides | forte étanchéité, garantissant la sécurité des produits |
Conclusion
La clé du choix entre le scellage par ultrasons et le scellage à chaud réside dans vos besoins spécifiques. Si vous avez besoin d’une méthode de scellage de haute précision et d’un fonctionnement plus sûr, le scellage par ultrasons est le meilleur choix. Si vous avez besoin d’un emballage plus robuste et plus sûr, le thermoscellage est la meilleure solution. Pour des considérations plus détaillées, vous pouvez vous référer aux points que j’ai soulignés précédemment.
