¿Cómo funciona el sellado por ultrasonido?
Las herramientas de sellado (yunque o sonotrodos) concentran la energía de ultrasonido en el punto en el que debe producirse el sellado y se genera calor por fricción. El tiempo de sellado está entre 100 y 200 milisegundos. A diferencia del termosellado, el calor necesario en la tecnología de ultrasonido sólo se genera en el interior de los materiales que se unen.
Las herramientas permanecen frías y favorecen la disipación del calor. La resistencia a la adherencia en caliente (resistencia de la costura directamente después de la soldadura sin enfriamiento) también es significativamente mayor que con otros métodos de sellado.
Para que se produzca una soldadura precisa, la energía de las ondas de ultrasonido debe concentrarse (concentración de energía). Esto se consigue mediante la geometría de la herramienta o el diseño de la unión en el material. En el caso del diseño de la unión, el área en la que se va a unir el material tiene formas especiales, como puntos o bordes. En el caso de la geometría de la herramienta, los sonotrodos o el yunque tienen formas especiales para concentrar la energía.
El sellado por ultrasonido es especialmente adecuado para los materiales de empaquetado termoplásticos utilizados comúnmente en la industria alimentaria. Esto incluye PE, PP, PET, PS, así como películas multicapa y laminados en los que al menos una capa es termoplástica.
El ultrasonido también puede sellar de forma fiable materiales de empaquetado ecológicos. Entre ellos se encuentran los envases a base de papel, con y sin revestimiento termoplástico, así como muchas estructuras monomateriales diseñadas para su reciclabilidad.
El sellado por ultrasonido ayuda a los fabricantes a cumplir disposiciones legales de sostenibilidad como el Reglamento de la UE sobre envases y residuos de envases (PPWR), al respaldar conceptos de envasado reciclables y con un uso eficiente de los materiales.
La tecnología funciona de forma fiable con estructuras monomateriales y envases a base de papel con revestimientos termoplásticos, que desempeñan un rol clave en el cumplimiento de la normativa PPWR. Dado que el sellado por ultrasonido sólo introduce energía en el área de sellado, permite obtener sellos fuertes y consistentes incluso con capas de material más finas.
Asimismo, el sellado por ultrasonido puede sellar a través de residuos de productos como líquidos o polvos. Esto reduce significativamente los envases defectuosos y el retrabajo, contribuyendo a que los fabricantes reduzcan la cantidad total de residuos de envases. También permite reducir considerablemente el área de sellado, lo que ahorra aún más material.
Al mismo tiempo, el proceso requiere menos energía, lo que contribuye a reducir la huella medioambiental, sin comprometer la integridad del sellado ni la seguridad alimentaria.
El sellado por ultrasonido ofrece claras ventajas sobre los métodos convencionales basados en calor, particularmente en el envasado de alimentos. El proceso introduce energía con precisión en el área de sellado, y permite controlar y supervisar con precisión parámetros clave como amplitud, fuerza, tiempo y energía. Esto crea un proceso de sellado altamente estable y reproducible.
Como resultado, se consiguen uniones fuertes y consistentes incluso en presencia de residuos de producto, lo que reduce significativamente los rechazos. El control preciso también permite tiempos de ciclo rápidos, un menor consumo de energía y un sellado fiable de materiales más finos o reciclables, lo que mejora la eficiencia del proceso al tiempo que respalda los objetivos de calidad y sostenibilidad.
La mejor forma de evaluar el sellado por ultrasonido para su aplicación es mediante pruebas prácticas.
Los materiales de empaquetado, las características del producto y los requisitos del proceso varían mucho, especialmente en los envases de alimentos. Por eso ofrecemos pruebas en nuestros laboratorios de ultrasonido de última generación, donde sus materiales originales y formatos de empaquetado se analizan y sellan utilizando parámetros relevantes para la producción.
Estas pruebas permiten validar claramente la viabilidad del sellado, la calidad del sellado y la estabilidad del proceso. Esto proporciona una base fiable para la toma de decisiones y reduce los riesgos técnicos antes de la implementación.
Sí. El sellado por ultrasonido puede aumentar la producción de la línea de envasado al permitir ciclos de sellado rápidos, controlados con precisión y repetibles. Como la energía se aplica directamente al área de sellado, se reducen los tiempos de sellado y se minimizan las interrupciones del proceso.
Por ejemplo, aumentar la velocidad de la línea de 40 a 50 envases por minuto puede suponer un 25% más de producción: hasta 600 envases adicionales por hora. Las ganancias reales dependen del material, la aplicación, la configuración de la máquina y la configuración de toda la línea.
Sí. El sellado por ultrasonido es particularmente efectivo cuando en el área de sellado hay residuos de producto como humedad, fibras o polvo. Las oscilaciones de ultrasonido desplazan la contaminación del área de sellado, lo que permite realizar sellados consistentes y a prueba de fugas.
Esto hace que la tecnología sea muy adecuada para aplicaciones de envasado de alimentos en las que es difícil garantizar áreas de sellado limpias, como productos lácteos, líquidos, polvos, ensaladas, comida para mascotas y productos similares.
El sellado por ultrasonido es especialmente adecuado para aplicaciones de empaquetado que requieren un sellado rápido, fiable y a prueba de fugas, incluso cuando hay residuos de producto en el área de sellado. Las aplicaciones típicas incluyen bolsas, vasos, bandejas, bolsas tubulares, envases de cartón, cápsulas y otros formatos de envasado termoplástico utilizados en industrias tales como productos lácteos, alimentos, alimentos para mascotas, productos médicos y bienes de consumo.
Esta tecnología es especialmente beneficiosa para productos sensibles, monomateriales reciclables, altas velocidades de línea y requisitos exigentes de calidad de sellado. La idoneidad depende del material, la geometría del envase, las características del producto y los objetivos de rendimiento.
Para determinar si el sellado por ultrasonido es la solución adecuada para su aplicación, puede trabajar directamente con nuestro Trusted Advisor y realizar pruebas utilizando sus materiales originales en nuestro laboratorio de ultrasonido.
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