Τι είναι η σφράγιση με υπερήχους;

Σφράγιση με υπερήχους είναι η χρήση μηχανικών δονήσεων για την ένωση υλικών με μοριακό δεσμό. Η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε ένα ακουστικό σήμα υψηλής συχνότητας που συνδυάζεται με πίεση στα τεμάχια που πρόκειται να ενωθούν για να παραχθεί μια σφράγιση τόσο ισχυρή όσο ή ισχυρότερη από τα ίδια τα υλικά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε πλαστικά ή σε συνδυασμό πλαστικού και μετάλλου. Ένας υπολογιστής ελέγχει το χρόνο σφράγισης και άλλες ρυθμίσεις για να επιτρέπει τον ακριβή χειρισμό πολλαπλών υλικών και τύπων σφραγίδων. Η διαδικασία είναι οικονομικά αποδοτική και δυνητικά ασφαλέστερη από άλλες μεθόδους, επειδή γενικά δεν απαιτεί θερμότητα ή επικίνδυνα υλικά όπως διαλύτες ή κόλλες.

Ένας μετατροπέας διαστέλλεται και συστέλλεται με την ίδια συχνότητα με μια ηλεκτρική πηγή για να μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια με τη μορφή ειδικών δονήσεων συχνότητας υπερήχων. Ο υπέρηχος αναφέρεται σε συχνότητες εκτός του εύρους της ανθρώπινης ακοής, δηλαδή πάνω από 20,000 Hertz. Οι δονήσεις ενισχύονται και κατευθύνονται στα προς σφράγιση υλικά. Τα κομμάτια πιέζονται μεταξύ τους και οι δονήσεις αναγκάζουν τα μέρη να ενωθούν μέχρι να συνδεθούν σε μοριακό επίπεδο.

Οι συνήθεις εφαρμογές της σφράγισης με υπερήχους περιλαμβάνουν τη σύνδεση θερμοπλαστικών ρητινών όπως πολυαιθυλένιο ή πολυστυρένιο. Με αυτή τη μέθοδο μπορούν επίσης να ενωθούν μέταλλο και πλαστικό. Οι σφραγίδες μπορεί να είναι τόσο απλές όσο επικαλυπτόμενες στρώσεις ή μπορούν να κολλήσουν ένα ένθετο σε μια βάση ή να ποντάρουν έναν στύλο κάθετα στη βάση. Οι σφραγίδες υπερήχων βρίσκονται σε συσκευασία blister και clamshell. Οι γεμάτοι σωλήνες μπορούν να κλείσουν με αυτήν την τεχνολογία. Η αντοχή της σφράγισης μπορεί να κάνει αυτή τη διαδικασία κατάλληλη και για συσκευασία ανθεκτική στην παραβίαση.

Τα μηχανήματα σφράγισης υπερήχων ελεγχόμενα από μικροεπεξεργαστή μπορούν να παράγουν σταθερές και αξιόπιστες σφραγίδες με ελάχιστες απαιτήσεις εργασίας. Τα πλήρως αυτοματοποιημένα μηχανήματα απαιτούν μόνο περιορισμένη εκπαίδευση χωρίς να επηρεάζεται η ταχύτητα ή η ποιότητα. Η προσαρμογή των ρυθμίσεων του μικροεπεξεργαστή επιτρέπει γρήγορες αλλαγές στις προδιαγραφές σφράγισης, όπως η συχνότητα, το μέγεθος και το υλικό πηγής.

Η δυνατότητα σφράγισης χωρίς εφαρμοζόμενη θερμότητα καθιστά τη σφράγιση με υπερήχους ιδιαίτερα κατάλληλη για τρόφιμα που είναι ευαίσθητα στη θερμοκρασία. Χρησιμοποιείται επίσης σε φαρμακευτικές εγκαταστάσεις. Το κλείσιμο μπορεί να είναι αποτελεσματικό ακόμα και αν υπάρχει μόλυνση της περιοχής σφράγισης από προϊόν διατροφής.

Στις περισσότερες εφαρμογές, δεν απαιτείται θερμότητα για τη διαδικασία, εξαλείφοντας το κόστος παραγωγής θερμότητας. Οι περισσότερες διεργασίες δεν απαιτούν κόλλα, νήμα ή διαλύτες για να εξασφαλίσουν ένα καλό κλείσιμο. Η εξάλειψη των επιπλέον εξαρτημάτων στη γραμμή συναρμολόγησης απλοποιεί τη διαδικασία παραγωγής και μειώνει το κόστος παραγωγής και αποθέματος.