La termosaldatura e la sigillatura a ultrasuoni sono due soluzioni di imballaggio molto diffuse e spesso messe a confronto. Forse saprai che la termosaldatura ha le caratteristiche di una sigillatura forte e di un imballaggio solido. Mentre la sigillatura a ultrasuoni ha una maggiore precisione. Ma forse non conosci un confronto più dettagliato e completo. Di seguito ti fornirò un’introduzione dettagliata alle loro caratteristiche.
Che cos’è la sigillatura a ultrasuoni
La sigillatura a ultrasuoni utilizza l’energia ultrasonica per incollare i materiali influenzando la loro struttura molecolare con vibrazioni ad alta frequenza. Il processo rende il materiale morbido. I materiali vengono tenuti insieme da un’incudine di sigillatura e si uniscono per formare un sigillo.
Più in dettaglio, lo strumento di saldatura concentra l’energia ultrasonica sul materiale. Fa vibrare le due superfici di saldatura e genera calore. In questo modo le superfici si fondono e si crea un sigillo. La saldatura a ultrasuoni è particolarmente indicata per le applicazioni che richiedono guarnizioni forti, precise e pulite. Soprattutto nei settori in cui l’igiene e l’integrità dei materiali sono fondamentali.
Cos’è la termosaldatura
La termosaldatura prevede l’utilizzo di calore e pressione per sigillare i materiali. Un controllo accurato del tempo di permanenza e del tempo di raffreddamento è particolarmente critico. Se questi fattori non vengono gestiti con precisione, la sigillatura può diventare debole o addirittura danneggiare l’imballaggio. Come suggerisce il nome, il processo genera una notevole quantità di calore per creare una sigillatura forte. Tuttavia, questo calore può influire sulla qualità del prodotto o introdurre rischi per la sicurezza. Questo processo è ampiamente utilizzato in molti settori, come quello alimentare, farmaceutico ed elettronico.
Confronto tra sigillatura a ultrasuoni e sigillatura a caldo
Costo
Il rendimento energetico della sigillatura a ultrasuoni è inferiore a quello della sigillatura a caldo. Ad esempio, i sistemi di termosaldatura a conduzione possono richiedere quattro riscaldatori a cartuccia da 500 watt per mantenere costantemente la temperatura delle barre di saldatura. Mentre una saldatrice a ultrasuoni di pari capacità ha bisogno di un alimentatore da 1500 watt di potenza di picco. E consuma energia solo a brevi intervalli.
A parità di volume netto del prodotto, la sigillatura a ultrasuoni utilizza meno materiale per la sigillatura rispetto alla sigillatura a caldo. La saldatura a caldo è più ampia. Quindi il costo del materiale della sigillatura a ultrasuoni è inferiore anche a quello della sigillatura a caldo.
Forza delle guarnizioni
In generale, la sigillatura a caldo ha una maggiore forza di tenuta. Ma per i materiali più compatibili con la tecnologia a ultrasuoni, la forza di tenuta della sigillatura a ultrasuoni è maggiore.
Sicurezza durante il funzionamento
La saldatura a caldo genera una notevole quantità di calore. Mentre la saldatura a ultrasuoni produce calore solo all’interno del materiale da saldare. Inoltre, la macchina per la saldatura a caldo è più complessa. Quindi la saldatura a caldo comporta un rischio maggiore di rischi per la sicurezza.
Manutenzione e riparazione
Le termosaldatrici hanno una struttura più complessa e requisiti meccanici più elevati. Richiedono quindi una manutenzione più frequente e devi controllarle più spesso. Inoltre, rilasciano molto calore durante il funzionamento. Questo le rende più soggette a danni.
Le saldatrici a ultrasuoni sono più stabili e facili da testare e riparare in caso di problemi. Questo ti fa risparmiare un sacco di problemi. Inoltre, è meno probabile che si danneggino rispetto alle sigillatrici a caldo.
Velocità di tenuta
La sigillatura a ultrasuoni è generalmente più veloce perché il processo di sigillatura è quasi istantaneo. Può sigillare i materiali in pochi millisecondi. Le vibrazioni a ultrasuoni generano un calore localizzato nell’interfaccia di saldatura. In questo modo i materiali si incollano rapidamente. Inoltre, rispetto alla sigillatura a caldo, non è necessaria una fase di raffreddamento del processo.
Efficacia delle guarnizioni
A differenza della termosaldatura, la sigillatura a ultrasuoni non utilizza molto calore. Questo riduce il rischio di sigillature non uniformi e di danni all’imballaggio. La sigillatura a ultrasuoni ha un grado di precisione superiore. Riduce al minimo il rischio di perdite di prodotto e garantisce l’affidabilità della saldatura.
Alcuni prodotti possono lasciare residui o sostanze vegetali, polveri, bevande e oli sulla superficie di saldatura. Nella termosaldatura, possono essere sigillati nel sacchetto di imballaggio. Si verifica una contaminazione. Oppure possono compromettere l’effetto della sigillatura. La sigillatura non è uniforme o addirittura fallisce. Il movimento di vibrazione della saldatura a ultrasuoni può scuotere i contaminanti dall’area di saldatura. La vibrazione e la pressione possono anche ridurre i residui più grandi in pezzi più piccoli e farli uscire dall’area di saldatura. Questo garantisce ulteriormente l’efficacia della saldatura a ultrasuoni. In questo modo è possibile sigillare in modo affidabile anche se ci sono residui nell’area di saldatura.
Precisione
Rispetto alla sigillatura a caldo, la sigillatura a ultrasuoni è più accurata. Offre un controllo più preciso e programmabile su oltre una dozzina di fattori della sigillatura. Mentre la termosaldatura offre solo il controllo di fattori come temperatura, pressione, tempo di permanenza e tempo di raffreddamento. Il controllo più preciso della sigillatura a ultrasuoni garantisce affidabilità e flessibilità.
Sicurezza del pacchetto
La termosaldatura consente di ottenere un sigillo più ampio. E un sigillo più ampio spesso significa una confezione più sicura e protetta. L’aumento dell’area di sigillatura permette al sigillo di resistere a maggiori forze di trazione e compressione. Una saldatura più ampia distribuisce in modo più uniforme le sollecitazioni applicate dall’esterno. Riduce la concentrazione delle sollecitazioni in un unico punto. Di conseguenza, riduce il rischio di rottura della saldatura. Al contrario, la sigillatura a ultrasuoni ha un sigillo più piccolo. Questa caratteristica potrebbe potenzialmente portare a problemi di controllo della qualità.
Vantaggio normativo
Tra le pellicole sigillanti vendute sul mercato, molte sono progettate per la termosaldatura. La tecnologia della termosaldatura è ampiamente utilizzata e consolidata. Presenta maggiori vantaggi dal punto di vista normativo.
Principi di lavoro
Principi della sigillatura a ultrasuoni a Woking
La differenza principale tra la saldatura a ultrasuoni e la saldatura a caldo è che il calore generato dalla saldatura a ultrasuoni viene generato solo all’interno del materiale da saldare. Nello specifico, la saldatura a ultrasuoni utilizza onde sonore per vibrare a livello molecolare del materiale e generare calore. Questa vibrazione ha una frequenza precisa. La velocità di saldatura è elevata. La sigillatura può avvenire in un tempo compreso tra 100 e 200 millisecondi. Le parti sono unite tra loro da giunzioni coesive o form-fit. In questo modo si forma un forte legame molecolare.
La macchina sigillatrice è composta da diversi componenti. Include un alimentatore, uno stack composto da un convertitore, un booter e un corno, un attuatore pneumatico e una base con un dispositivo metallico o un’incudine. Il convertitore converte il segnale elettrico ad alta frequenza in vibrazioni meccaniche. Il booster amplifica queste vibrazioni per aumentarne l’ampiezza al livello desiderato.
Il corno invia vibrazioni meccaniche all’interfaccia tra le superfici dei materiali. Si verifica un attrito intermolecolare e superficiale. Questo attrito genera calore. Si fonde tra le due parti. E si solidifica in un legame saldato.
Principi di funzionamento della termosaldatura
Per garantire una corretta sigillatura, una termosaldatrice richiede un controllo preciso della temperatura, della pressione, del tempo di permanenza e del tempo di raffreddamento. La regolazione dei parametri si basa sui materiali utilizzati. È necessario controllare bene questi fattori. Il processo prevede l’applicazione del calore per fondere gli strati di plastica e la pressione per permettere al calore di penetrare attraverso tutti gli strati. In questo modo il materiale si fonde e si unisce. La fase di raffreddamento fa solidificare il legame. A questo punto, la pressione deve essere mantenuta fino al completamento del raffreddamento. È fondamentale gestire rigorosamente questi fattori. Perché qualsiasi errore in questi fattori potrebbe causare una tenuta debole o fallita dell’imballaggio.
Applicazione della sigillatura a ultrasuoni
La sigillatura a ultrasuoni è nota per la sua elevata precisione. È particolarmente indicata per i prodotti che richiedono un alto livello di precisione. Inoltre, il calore necessario per la saldatura a ultrasuoni viene generato solo all’interno del materiale da saldare. Questa caratteristica riduce il rischio di saldature irregolari o danneggiate.
| Industrie | Esempi di prodotti | Caratteristiche dell’imballaggio |
| Cibo | insalata dal refrigeratore, alimenti deperibili, cibi pronti in busta, cartoni per bevande, sigilli sul latte | tenuta stagna, funzionale |
| Elettronica | cavi, cablaggi, batterie per smartphone, sensori | Il calore necessario per la saldatura a ultrasuoni viene generato solo all’interno del materiale da saldare. |
| Medico e farmaceutico | camici chirurgici sterili, mascherine, buste per farmaci liquidi, vassoi farmaceutici | Il calore necessario per la saldatura a ultrasuoni viene generato solo all’interno del materiale da saldare. |
Applicazione della termosaldatura
La termosaldatura è ampiamente utilizzata e ha una forte capacità di tenuta. È molto diffusa in molti settori.
| Industrie | Esempi di prodotti | Caratteristiche dell’imballaggio |
| Cibo | alimenti in sacchetti di plastica o in fogli di alluminio, confezioni sottovuoto: prodotti come carni, prodotti secchi e caffè in grani | sigillo forte, che impedisce all’ossigeno e all’umidità di entrare, imballaggio robusto |
| Prodotti per la casa | detersivi per bucato e detergenti | tenuta forte, imballaggio robusto, guarnizioni a prova di perdite |
| Imballaggio medico | siringhe, bende, compresse, sacchetti per farmaci liquidi | tenuta forte, per garantire la sicurezza dei prodotti |
Conclusione
La chiave per scegliere tra la sigillatura a ultrasuoni e quella a caldo sta nelle tue esigenze specifiche. Se hai bisogno di un metodo di sigillatura ad alta precisione e più sicuro, allora la sigillatura a ultrasuoni è la scelta migliore. Se invece hai bisogno di una confezione più robusta e sicura, la sigillatura a caldo è la scelta migliore. Per considerazioni più dettagliate, puoi fare riferimento ai punti che ho illustrato in precedenza.
