Sellador térmico

Un sellador térmico es una máquina que se utiliza para sellar productos, envases y otros materiales termoplásticos mediante calor. Esto puede ser con monocapas termoplásticas uniformes o con materiales que tienen varias capas, siendo al menos una termoplástica. El termosellado puede unir dos materiales similares entre sí o puede unir materiales diferentes, uno de los cuales tiene una capa termoplástica.

Proceso

Sellado térmico es el proceso de sellar un termoplástico a otro termoplástico similar mediante calor y presión. El método de contacto directo de termosellado utiliza una matriz o barra de sellado constantemente calentada para aplicar calor a un área o camino de contacto específico para sellar o soldar los termoplásticos entre sí. El termosellado se utiliza para muchas aplicaciones, incluidos conectores de termosellado, adhesivos activados térmicamente, medios de película, puertos de plástico o sellado con láminas.

Aplicaciones

Los conectores termosellados se utilizan para unir pantallas LCD a PCB en muchos productos electrónicos de consumo, así como en dispositivos médicos y de telecomunicaciones.

El termosellado de productos con adhesivos térmicos se utiliza para sujetar pantallas transparentes en productos electrónicos de consumo y para otros ensamblajes o dispositivos termoplásticos sellados donde el estacado térmico o la soldadura ultrasónica no son una opción debido a requisitos de diseño de piezas u otras consideraciones de ensamblaje. .

El termosellado también se utiliza en la fabricación de películas para análisis de sangre y medios filtrantes para sangre, virus y muchos otros dispositivos de tiras reactivas que se utilizan en el campo médico actual. Las láminas y películas laminadas a menudo se sellan térmicamente sobre la parte superior de bandejas médicas termoplásticas, placas de microtitulación (micropocillos), botellas y contenedores para sellar y/o prevenir la contaminación de dispositivos de pruebas médicas, bandejas de recolección de muestras y contenedores utilizados para productos alimenticios.

Las bolsas de plástico y otros envases a menudo se forman y sellan con selladores térmicos. Bolsas médicas y de fluidos utilizadas en la industria médica, de bioingeniería y de alimentos. Las bolsas de fluidos están hechas de una multitud de materiales diferentes, como láminas, medios filtrantes, termoplásticos y laminados.

Tipos de termosellado

• Los selladores de barras calientes han calentado herramientas conservadas a una temperatura constante (también conocida como sellado térmico de contacto directo). Usan una o más barras calentadas, planchas o mueres que contactan con el material para calentar la interfaz y formar un enlace. Las barras, planchas y matrices tienen varias configuraciones y pueden ser cubiertas con una capa de liberación o utilizar varios materiales de interpositor (es decir, películas de Teflon) para evitar pegarse a la herramienta caliente.
• Los selladores de calor continuos (también conocidos como selladores de calor tipo banda) utilizan correas móviles sobre elementos de calefacción.
• Los selladores de calor impulsivos tienen elementos de calefacción (uno o dos) de Nichrome colocados entre un caucho sintético resistente y una superficie de liberación de película o tela. Los elementos de calefacción no se calientan continuamente; el calor se genera sólo cuando fluye corriente. Cuando los materiales se colocan en el sellador de calor, se mantienen en su lugar por presión. Una corriente eléctrica calienta el elemento de calefacción por un tiempo especificado para crear la temperatura requerida. Las mandíbulas mantienen el material en su lugar después de que se detiene el calor, a veces con agua fría: esto permite que el material se fugue antes de que se pueda aplicar el estrés.

• Adhesivo de fundición caliente se puede aplicar en tiras o cuentas en el punto de unión. También se puede aplicar a una de las superficies durante un paso de fabricación anterior y reactivado para la unión.
• El sellado de alambre caliente implica un alambre calentado que corta las superficies y se une a ellas con un borde fundido. Esto generalmente no se emplea cuando las propiedades de barrera son críticas.
• El sellado de la inducción es un tipo de sellado sin contacto utilizado para sellos interiores en tapas de botella.
• Calentamiento de soldadura por inducción sin contacto
• Soldadura ultrasónica utiliza vibraciones acústicas ultrasónicas de alta frecuencia a las piezas de trabajo que se mantienen juntas bajo presión para crear una soldadura.

También se utiliza un tipo de sellador térmico para unir paneles laterales de plástico para edificios agrícolas livianos, como invernaderos y cobertizos. Esta versión se guía por el suelo mediante cuatro ruedas.

Calidad del sello

Los buenos sellos son el resultado del tiempo, la temperatura y la presión para el material limpio correcto. Hay varios métodos de prueba estándar disponibles para medir la resistencia de los termosellados. Además, las pruebas de paquetes se utilizan para determinar la capacidad de los paquetes completos para resistir la presión o el vacío especificados. Hay varios métodos disponibles para determinar la capacidad de un paquete sellado para conservar su integridad, características de barrera y esterilidad.

Los procesos de termosellado se pueden controlar mediante una variedad de sistemas de gestión de calidad como HACCP, control estadístico de procesos, ISO 9000, etc. Se utilizan protocolos de verificación y validación para garantizar que se cumplan las especificaciones y que los materiales/paquetes finales sean adecuados para el fin. -usar.

Pruebas de resistencia del sellado

La eficacia de los sellados térmicos a menudo se detalla en las especificaciones, contratos y regulaciones que rigen. Los sistemas de gestión de calidad a veces exigen evaluaciones subjetivas periódicas: por ejemplo, algunos sellos pueden evaluarse con un simple tirón para determinar la existencia de una unión y el mecanismo de falla. Con algunas películas plásticas, la observación se puede mejorar mediante el uso de luz polarizada que resalta la birrefringencia del sellado térmico. Algunos sellos para productos sensibles requieren protocolos exhaustivos de verificación y validación que utilizan pruebas cuantitativas. Los métodos de prueba pueden incluir:

Resistencia del sellado según ASTM F88 y F2824

Las pruebas de resistencia del sellado, también conocidas como pruebas de despegado, miden la resistencia de los sellos dentro de materiales de barrera flexibles. Esta medición puede usarse luego para determinar la consistencia dentro del sello, así como también para evaluar la fuerza de apertura del sistema de paquete. La fuerza del sello es una medida cuantitativa para su uso en la validación, el control y la capacidad de procesos. La fuerza del sello no solo es relevante para la fuerza de apertura y la integridad del paquete, sino también para medir la capacidad de los procesos de embalaje para producir sellos consistentes.

Estallido y fluencia según ASTM F1140 y F2054

La prueba de estallido se utiliza para determinar la resistencia y la precesión del paquete. La prueba de estallido se realiza presurizando el paquete hasta que reviente. Los resultados de la prueba de estallido incluyen los datos de presión de estallido y una descripción de dónde ocurrió la falla del sello. Este método de prueba cubre la prueba de estallido como se define en ASTM F1140. La prueba de fluencia determina la capacidad del paquete para mantener la presión durante un período prolongado. La prueba de fluencia se realiza estableciendo la presión en aproximadamente el 80 % de la presión de rotura mínima de una prueba de rotura anterior. Se mide el tiempo hasta el fallo del sellado o un tiempo preestablecido.

tinte de vacío por ASTM D3078

Determinación de la integridad del paquete. El paquete está sumergido en un recipiente transparente lleno de una mezcla de agua y tinte. El vacío se crea dentro del contenedor y se mantiene durante un período de tiempo específico. Cuando se libera el vacío, cualquier paquete perforado se dibujará en tinte que revela el sello imperfecto.