Uitgebreide gids voor warmtelasmachines: methoden, typen en toepassingen

Invoering

Heatsealen is een essentieel proces in de verpakkingsindustrie, dat wordt gebruikt om kunststoffolies te verbinden door middel van warmte en druk. Verschillende heatsealmethoden bieden verschillende voordelen, afhankelijk van het materiaaltype en de specifieke verpakkingsbehoeften. Of u nu polyethyleenfolies, composietmaterialen of speciale folies voor gevoelige producten sealt, de juiste heatsealmethode kan zorgen voor sterke, duurzame seals die de productintegriteit behouden. Deze gids behandelt de meest voorkomende heatsealmethoden, waaronder plaat-, rol-, puls- en ultrasoon sealen, en hun toepassingen en voordelen in verpakkingen.

Afhankelijk van de verschillende verwarmings- en drukmethoden kunnen de warmtelasmethoden van warmtelasmachines worden onderverdeeld in de volgende typen.

Plaatwarmteafdichting

Plaatlassen is de meest voorkomende lasmethode. Hierbij wordt een verwarmingsplaat gebruikt om de kunststoffolie met tussenpozen te verwarmen en onder druk te zetten om de folie te sealen. Het principe van het sealen wordt weergegeven in figuur 6-2. De twee te sealen folielagen 3 worden tussen verwarmingsplaat 1 en werkbank 5 getransporteerd en vervolgens stevig tegen het antiaanbakmateriaal 4 gedrukt. De verwarmingsplaat 1 en werkbank 5, die tot een bepaalde temperatuur zijn verhit (constante temperatuurregeling), worden verwarmd en onder druk gezet en vervolgens afgekoeld om een goede seal te bereiken.
Veelgebruikte antiaanbakmaterialen zijn hittebestendig polytetrafluorethyleen of glasdoek, voornamelijk om te voorkomen dat de T-tafel aan de folielaag hecht, zodat de zakopening perfect wordt afgedicht en de werkbank schoon blijft. De elektrische verwarmingsdraad 2, die in de verwarmingsplaat 1 is geïnstalleerd, verwarmt de plaat. De verwarmingstemperatuur wordt meestal gemeten door een weerstandstemperatuurmeter en weergegeven door een temperatuurdisplay. De temperatuur wordt ingesteld met een spanningsregelaar of weerstand. Om hoogwaardige sealnaden te garanderen, moet het te sealen oppervlak van de verwarmingsplaat vlak zijn en moet het steunvlak vlak zijn of bekleed met een hittebestendig rubberen kussen. Het drukmechanisme van de verwarmingsplaat 1 kan pneumatisch, hydraulisch, nokkenas, elektromagnetisch, enz. zijn.

Deze smeltlasmachine in de vorm van een lamellenconstructie heeft een eenvoudige structuur en een eenvoudig principe, en een hoge lassnelheid. Hij wordt veel gebruikt in intermitterende automatische verpakkingsmachines. Hij wordt voornamelijk gebruikt voor het heatsealen van polyethyleenfolies en polyethyleencomposietfolies, maar niet voor het heatsealen van folies die gemakkelijk krimpen of door hitte vergaan.

Rol warmteafdichting

Bij rolwarmtelassen wordt de kunststoffolie geseald door druk uit te oefenen met een continu draaiende rol en deze te verwarmen met een of twee rollen in een rollenpaar.
Het principe van rolsealen wordt weergegeven in figuur 6-3. Wanneer de twee te sealen folielagen 2 door een paar verwarmingsrollen 1 (of slechts één verwarmingsrol) worden getrokken, worden ze verwarmd en onder druk gezet, en vervolgens afgekoeld om een goede seal te verkrijgen. De weerstandsverwarming is in de verwarmingsrol geplaatst en de stroom wordt via de bedrading (zoals borstels, sleepringen en draden) die van de machine is geïsoleerd, naar de verwarmingsdraad geleid. De inrichting voor het instellen van de temperatuur en de inrichting en het instrument voor het detecteren en weergeven van de temperatuur van de warmtesealrol bevinden zich aan de buitenkant.
Rolsealen kenmerkt zich door continu sealen, wat geschikt is voor het sealen van samengestelde folies bestaande uit basisfolie (cellofaan) en sealfolie (polyethyleen). In sommige continue automatische verpakkingsmachines met meerdere functies, zoals het maken, vullen en sealen van zakken, kan de sealrol niet alleen de longitudinale seal van de verpakkingsfolie voltooien, maar ook de rol vervullen van het trekken en transporteren van de transportband. Enkele folies kunnen gemakkelijk vervormen door hitte, wat de sealkwaliteit beïnvloedt en zijn daarom niet geschikt voor gebruik.

Band warmteafdichting

Zoals afgebeeld in Figuur 6-4, worden de twee lagen film 2 tussen een paar dunne ronde banden 1 (zoals een polytetraethyleen band, stalen band, roestvrijstalen band of nylon textielband) geplaatst die in tegengestelde richting draaien. Deze worden verwarmd op de verwarmingsonderdelen 4 aan beide zijden van de ringband, zodat de twee lagen film tussen de ringbanden aan elkaar worden gehecht. Vervolgens worden de lagen koud geperst op het koelonderdeel 5 om de film 2 te sealen. Voordat de seal volledig is gevormd, wordt de seal geëmbosseerd door een paar reliëfwielen met een vooraf ingestelde druk. Vervolgens wordt de productiedatum afgedrukt met het printcodewiel en is de seal voltooid.

Deze methode is geschikt voor het heatsealen van composietfolies. Zelfs folies die gemakkelijk vervormbaar zijn, kunnen met deze machine continu worden geseald. De sealsnelheid is relatief hoog, waardoor de machine breed inzetbaar is.

Glijdende rol warmteafdichting

Zoals weergegeven in figuur 6-5, worden de twee overlappende lagen folie 1 tussen een paar verwarmingsplaten 4 doorgevoerd om te worden verwarmd tot een zachte en gesmolten toestand. Wanneer ze tussen de dicht op elkaar gedrukte rollen 3 lopen, worden ze samengedrukt en gelast. De kenmerken van dit type sealapparaat zijn dat de weerstandsverwarmer en het rolwiel elk een onafhankelijk onderdeel zijn, wat de constructie van het rolwiel vereenvoudigt. De algehele structuur is eenvoudig en kent een breed scala aan toepassingen.
Deze methode kan worden toegepast op het continu heatsealen van folieverpakkingsmaterialen, maar ook op het continu heatsealen van folies met een grote thermische vervorming. Als de machine onverwacht stopt, raakt het foliemateriaal tussen de elektrische verwarmingsplaten oververhit en gaat verloren. De verwarmer moet daarom automatisch kunnen evacueren om oververhitting van de folie te voorkomen.

Glijdende warmteafdichting

Schuifsealen wordt gebruikt voor het inpakken van verpakkingen, zoals weergegeven in figuur 6-6. Hierbij wordt een folie 3 gebruikt om het verpakte object 2 te wikkelen, zodat deze over de verwarmingsplaat 4 glijdt. De lichte druk van het verpakte object en de warmte van de verwarmingsplaat 4 zorgen ervoor dat de overlappende delen van de twee folielagen aan elkaar worden gehecht.

Puls warmteafdichting

Zoals weergegeven in figuur 6-7, drukt de strip 2 van nikkel-chroomlegering de folie 4 op het hittebestendige rubber 5. De strip 2 van nikkel-chroomlegering wordt direct verhit door een sterke stroomsterkte en de warmte wordt gebruikt voor het heatsealen. Kenmerkend is dat de strip 2 van de legering het heatsealgedeelte pas na afkoeling verlaat, waardoor zelfs folies die gemakkelijk vervormen met deze methode kunnen worden geseald. Deze methode is geschikt voor het sealen van producten met hoge eisen aan de sealsterkte en sealbaarheid, zoals vloeistofverpakkingen en vacuümverpakkingen. Deze methode is over het algemeen geschikt voor intermitterend sealen en wordt veel gebruikt in zakkenmachines of automatische verpakkingsmachines.

Smelt-snij warmteafdichting

Zoals weergegeven in figuur 6-8, wordt het verwarmingsmes 5 (of staaldraad) gebruikt om de folie 2 te smelten en te snijden en tegelijkertijd te sealen. Dit sealmechanisme heeft een eenvoudige structuur, een hoge sealsnelheid en kan de folie gelijktijdig smelten, snijden en sealen. Door de beperkte lasnaad is de sealsterkte echter relatief gering en is de verpakking gemakkelijk te openen. Het is alleen geschikt voor binnenverpakkingen van kleine hoeveelheden fijn poeder en korrels.

Pulssmeltend warmtelassen

Het smelten van de warmteafdichting vereist frequente verhitting van het mes en de staaldraad, terwijl het pulssnijden het tegenovergestelde doet, zoals weergegeven in figuur 6-9. Wanneer de drukplaat 6 de gegoten legeringsdraad 1 aanstuurt om de film 2 op het hittebestendige rubber 3 te drukken, wordt de nikkel-chroomlegeringsdraad 1 direct geactiveerd en blijft deze het verwarmde en gesmolten afdichtingsdeel aandrukken totdat deze na afkoeling wordt losgelaten. Deze methode kan ook het smelten en sealen van de film tegelijkertijd voltooien.

Smeltend warmtelassen

Zoals weergegeven in figuur 6-10, moet de verwarmingsplaat 1 of de vlam dicht bij één uiteinde van de overlappende folie 4 worden gebracht om deze te smelten en te verbinden. Deze methode kan de krimpbare biaxiaal georiënteerde polypropyleenfolie een sterke lassterkte geven.

Ultrasoon warmtelassen

Zoals weergegeven in figuur 6-11, bestaat dit warmtelasmechanisme uit een hoogfrequente oscillator, een magnetostrictieve vibrator 1 die hoogfrequente elektrische energie omzet in longitudinale trillingen, en een exponentiële amplitudeversterker 2 die de longitudinale trillingen overbrengt op de film. Tijdens het warmtelassen zorgt de ultrasone trilling die wordt uitgezonden door de exponentiële amplitudeversterker ervoor dat het overlappende oppervlak van de film 4 opwarmt, smelt en hecht.
Deze sealmethode wordt gekenmerkt door warmteontwikkeling in het midden van de overlapping van de folie, wat geschikt is voor het continu sealen van folies die gemakkelijk krimpen door warmte, zoals biaxiaal uitgerekte folies. Het kan diverse kunststoffolies (zoals polypropyleen, nylon, aluminium-kunststof composietmaterialen, polyoxyethyleen blikken, enz.) heatsealen en kan goed worden geseald, zelfs als het verpakkingsmateriaal per ongeluk is verontreinigd met water, olie, enz. tijdens het vullen van het materiaal. Het heeft ook een hoge sealkwaliteit voor kunststoffen die gevoelig zijn voor krimp of thermische ontleding. Het is met name geschikt voor heatsealen bij het verpakken van voedsel, medicijnen, radio's en elektronische componenten die gevoelig zijn voor thermische straling, en wordt veel gebruikt in zakkenmachines of automatische verpakkingsmachines.

Hoogfrequente warmteafdichting

Zoals weergegeven in figuur 6-12, houdt hoogfrequent heatsealen in dat de folie 4 wordt aangedrukt met een hoogfrequente elektrode 2, een hoogfrequente spanning wordt toegevoegd en de folie wordt geseald door het diëlektrische verlies van het polymeer. De temperatuur van het sealgedeelte is het hoogst aan het sealoppervlak, waardoor de folie niet oververhit raakt en de sealsterkte hoog is.

De sealtijd van de heat press sealer is afhankelijk van de verwarmingstemperatuur, de verwarmingsmethode, het filmmateriaal, de dikte van het filmmateriaal en de sealdruk. Voor filmmaterialen van hetzelfde materiaal en dezelfde dikte geldt: bij een constante sealdruk geldt: hoe hoger de verwarmingstemperatuur, hoe korter de sealtijd. De verwarmingstemperatuur, -druk, -tijd en andere parameters voor het sealen moeten experimenteel worden bepaald op basis van de mechanische en fysische eigenschappen van het gesealde materiaal.

Conclusie

Een heatsealmachine is een machine die verpakkingen sluit door middel van heatseal. Deze machine wordt veel gebruikt voor het heatsealen van diverse plastic zakken. Inzicht in de verschillende heatsealmethoden – van de eenvoud van plaatseal tot de geavanceerde mogelijkheden van ultrasoon sealen – stelt fabrikanten in staat de meest efficiënte en geschikte oplossing voor hun verpakkingsbehoeften te selecteren. Elke sealmethode biedt specifieke voordelen op basis van de gewenste materialen, productiesnelheid en kwaliteit. Door de juiste techniek te kiezen, kunnen bedrijven de verpakkingsefficiëntie verbeteren, afval verminderen en hoogwaardige seals garanderen die voldoen aan de industrienormen.