Полное руководство по машинам для термосварки: методы, типы и применение

Введение

Термосваривание — важный процесс в упаковочной промышленности, используемый для склеивания пластиковых пленок посредством нагрева и давления. Различные методы термосваривания предлагают определенные преимущества в зависимости от типа материала и конкретных потребностей в упаковке. Независимо от того, склеиваете ли вы полиэтиленовые пленки, композитные материалы или специальные пленки для чувствительных продуктов, выбор правильного метода термосваривания может обеспечить прочные, долговечные швы, сохраняющие целостность продукта. В этом руководстве рассматриваются наиболее распространенные методы термосваривания, включая пластинчатое, роликовое, импульсное и ультразвуковое сваривание, а также их применение и преимущества в упаковке.

В зависимости от различных методов нагрева и давления методы термосварки в термосварочных машинах можно разделить на следующие типы.

Термосварка пластин

Термосварка пластиной является наиболее распространенным методом термосварки. Он использует нагревательную пластину для периодического нагрева и давления для достижения герметизации пластиковой пленки. Принцип термосварки показан на рисунке 6-2. Два слоя пленки 3, которые необходимо запечатать, транспортируются между нагревательной пластиной 1 и рабочим столом 5, а затем плотно прижимаются к антипригарному материалу 4. Нагревательная пластина 1 и рабочий стол 5, нагретые до определенной температуры (постоянный контроль температуры), нагреваются и нагнетаются, а затем охлаждаются для достижения герметичного уплотнения.
Обычно используемые антипригарные материалы - это термостойкий политетрафторэтилен или стеклоткань, в основном для предотвращения прилипания Т-образного стола и слоя пленочного материала, так что горловина мешка красиво запечатана, а рабочий стол может быть чистым. Электрический нагревательный провод 2, установленный в нагревательной пластине 1, нагревает нагревательную пластину. Температура нагрева обычно определяется резистивным элементом измерения температуры и отображается прибором отображения температуры. Температура регулируется регулятором напряжения или резистивным устройством. Для обеспечения высококачественных швов герметизации термосвариваемая поверхность нагревательной пластины должна быть плоской, а опорная плоскость должна быть плоской или подбитой термостойкой резиновой подушкой. Механизм перемещения термосвариваемого давления нагревательной пластины 1 может быть пневматическим, гидравлическим, кулачковым, электромагнитным и т. д.

Это устройство для сварки горячим расплавом в виде пластинчатой структуры имеет простую конструкцию и принцип, а также высокую скорость сварки. Оно широко используется в автоматических упаковочных машинах прерывистого действия. Оно в основном используется для термосварки полиэтиленовых пленок и полиэтиленовых композитных пленок, но не для термосварки пленок, которые легко сжимаются или разлагаются под воздействием тепла.

Роликовая термосварка

Роликовая термосварка заключается в запечатывании пластиковой пленки путем приложения давления непрерывно вращающимся валиком и нагрева одним или двумя роликами в паре роликов.
Принцип роликовой термосварки показан на рисунке 6-3. Когда два слоя пленки 2, которые необходимо запечатать, протягиваются через пару нагревательных роликов 1 (или только через один нагревательный ролик), они нагреваются и подвергаются давлению, а затем охлаждаются для достижения герметичного уплотнения. Резистивный нагреватель устанавливается в нагревательном ролике, а ток передается на нагревательный провод через проводное устройство (такое как щетки, контактные кольца и провода), изолированное от машины. Устройство для регулировки температуры, а также устройство и прибор для определения и отображения температуры термосварочного ролика устанавливаются снаружи.
Характерной чертой роликовой термосварки является непрерывная герметизация, которая подходит для термосварки композитных пленок, состоящих из базовой пленки (целлофан) и термосвариваемой пленки (полиэтилен); в некоторых непрерывных автоматических упаковочных машинах с несколькими функциями, такими как изготовление пакетов, наполнение и запечатывание, ролик термосварки может не только завершить продольную термосварку упаковочного пленочного материала для изготовления пакетов, но и играть роль тянущего и транспортирующего ремня упаковочного пленочного материала. Что касается одинарной пленки, она легко деформируется из-за тепла, что повлияет на качество сварки, поэтому она не подходит для использования.

Термосварка ленты

Как показано на рисунке 6-4, он помещает два слоя пленки 2 между парой круглых тонких ремней 1 (например, из политетраэтиленовой ленты, стальной ленты, ленты из нержавеющей стали или нейлоновой текстильной ленты), вращающихся в противоположных направлениях, и нагревает их в нагревательных частях 4, установленных по обеим сторонам кольцевой ленты, чтобы скрепить два слоя пленки между кольцевыми лентами, а затем осуществляет холодное прессование в охлаждающей части 5, чтобы запечатать пленку 2. Перед тем, как печать будет полностью сформирована, печать тиснится парой тиснильных колес с предварительно отрегулированным давлением, затем дата производства печатается колесом печатного кода, и, наконец, печать завершена.

Этот метод подходит для термосварки композитных пленочных материалов. Даже пленки, которые легко деформируются, можно непрерывно термосваривать с помощью этой машины, а скорость сварки относительно высока, поэтому она широко используется.

Термосварка скользящим роликом

Как показано на рисунке 6-5, два перекрывающихся слоя пленки 1 пропускаются между парой нагревательных пластин 4 для нагрева до размягченного и расплавленного состояния, а при прохождении между плотно прижатыми роликовыми колесами термосварки 3 они сжимаются и свариваются. Характеристики этого типа уплотнительного устройства заключаются в том, что резистивный нагреватель и роликовое колесо термосварки являются независимыми компонентами, что упрощает конструкцию роликового колеса. Общая конструкция проста и имеет широкий спектр применения.
Этот метод может быть применен для непрерывной термосварки упаковочных пленочных материалов, а также может быть использован для непрерывной термосварки пленок с большой тепловой деформацией. Если машина неожиданно останавливается, пленочный материал между электрическими нагревательными пластинами перегревается и теряется, поэтому нагреватель должен иметь возможность автоматического откачивания, чтобы избежать перегрева пленки.

Скользящая термосварка

Скользящая термосварка используется для обертывания упаковки, как показано на рисунке 6-6. Она использует пленку 3 для обертывания упакованного объекта 2, так что он скользит по нагревательной пластине 4, и полагается на небольшое давление, оказываемое упакованным объектом, и тепло нагревательной пластины 4 для склеивания перекрывающихся частей двух слоев пленки.

Импульсная термосварка

Как показано на рисунке 6-7, полоса из никель-хромового сплава 2 прижимает пленку 4 к термостойкой резине 5, а полоса из никель-хромового сплава 2 мгновенно нагревается большим током, и тепло используется для термосваривания. Его особенностью является то, что полоса из сплава 2 покидает термосвариваемую часть только после охлаждения, поэтому даже пленки, которые легко деформируются, можно термосваривать этим методом. Этот метод подходит для герметизации продуктов с высокими требованиями к прочности герметизации и герметизации, таких как упаковка жидкостей и вакуумная упаковка. Этот метод, как правило, подходит для прерывистой герметизации и широко используется в машинах для изготовления пакетов или автоматических упаковочных машинах.

Термосваривание методом расплавления

Как показано на рисунке 6-8, нагревательный нож 5 (или стальная проволока) используется для плавления и разрезания пленки 2 и одновременного ее запечатывания. Этот механизм запечатывания имеет простую конструкцию, высокую скорость запечатывания и может одновременно выполнять плавление, резку и запечатывание пленки. Однако из-за ограничения площади сварного шва прочность запечатывания относительно мала, и его легко открыть. Он подходит только для внутренней упаковки небольших количеств мелкого порошка и гранулированных предметов.

Импульсное плавление, термосваривание

Сварка расплавленным теплом требует частого нагрева лезвия и стальной проволоки, в то время как сварка импульсной резкой теплом является противоположной, как показано на рисунке 6-9. Когда прижимная пластина 6 приводит в движение литой сплавной провод 1, чтобы прижать пленку 2 к термостойкой резине 3, сплав никеля и хрома провод 1 мгновенно активируется и продолжает прижимать нагретую и расплавленную уплотнительную часть, пока она не будет освобождена после охлаждения. Этот метод также может завершить плавление и герметизацию пленки одновременно.

Плавление и термосваривание

Как показано на рисунке 6-10, необходимо поднести нагревательную пластину 1 или пламя близко к одному концу наложенной пленки 4, чтобы расплавить и склеить их. Этот метод может сделать термоусадочную двуосно-ориентированную полипропиленовую пленку с высокой прочностью герметизации.

Ультразвуковая термосварка

Как показано на рисунке 6-11, этот механизм термосварки состоит из высокочастотного осциллятора, магнитострикционного вибратора 1, который преобразует высокочастотную электрическую энергию в продольную вибрацию, и усилителя амплитуды экспоненциальной кривой 2, который передает продольную вибрацию пленке. Во время термосварки ультразвуковая вибрация, передаваемая усилителем амплитуды экспоненциальной кривой, заставляет перекрывающуюся поверхность пленки 4 нагреваться, плавиться и соединяться.
Этот метод сварки характеризуется генерацией тепла в центре нахлеста пленки, что подходит для непрерывной сварки пленок, которые легко усаживаются под действием тепла, таких как двуосно растянутые пленки. Он может сваривать различные материалы из пластиковой пленки (такие как полипропилен, нейлон, композитные материалы из алюминия и пластика, полиоксиэтиленовые банки и т. д.) и может быть хорошо запечатан, даже если упаковочный материал случайно загрязнен водой, маслом и т. д. во время заполнения материалом. Он также имеет высокое качество сварки для пластиков, которые склонны к деформации термоусадки или термическому разложению. Он особенно подходит для термосварки при упаковке пищевых продуктов, лекарств, радио- и электронных компонентов, которые чувствительны к тепловому излучению, и широко используется в машинах для изготовления пакетов или автоматических упаковочных машинах.

Высокочастотная термосварка

Как показано на рисунке 6-12, высокочастотная термосварка заключается в том, чтобы прижать пленку 4 высокочастотным электродом 2, добавить высокочастотное напряжение и термосваривать за счет диэлектрических потерь полимера. Температура свариваемой части самая высокая на свариваемой поверхности, поэтому пленка не перегревается, а прочность сварки высокая.

Время термосварки термопресса зависит от температуры нагрева, способа нагрева, материала пленки, толщины материала пленки и давления сварки. Для материалов пленки одного и того же материала и толщины, когда давление сварки постоянно, чем выше температура нагрева, тем короче время термосварки. Температура нагрева термосварки, давление, время и другие параметры должны определяться экспериментальными методами на основе механических и физических свойств свариваемого материала.

Заключение

Термосварочная машина — это машина, которая запечатывает упаковочные контейнеры методом термосварки. Она широко используется для термосварки различных пластиковых пакетов. Понимание разнообразия методов термосварки — от простоты пластинчатой термосварки до расширенных возможностей ультразвуковой сварки — позволяет производителям выбирать наиболее эффективное и подходящее решение для своих потребностей в упаковке. Каждый метод сварки предлагает определенные преимущества в зависимости от материалов, скорости производства и требуемого качества. Выбрав правильную технологию, компании могут повысить эффективность упаковки, сократить отходы и обеспечить высококачественные швы, соответствующие отраслевым стандартам.