Che cos'è la sigillatura ad ultrasuoni?
La sigillatura ad ultrasuoni è l'uso di vibrazioni meccaniche per unire i materiali con un legame molecolare. L'elettricità viene convertita in un segnale acustico ad alta frequenza che viene combinato con la pressione sui pezzi da unire per produrre una tenuta più o meno forte dei materiali stessi. Può essere utilizzato solo sulla plastica o su una combinazione di plastica e metallo. Un computer controlla i tempi di sigillatura e altre regolazioni per consentire la manipolazione accurata di più materiali e tipi di sigilli. Il processo è conveniente e potenzialmente più sicuro di altri metodi perché generalmente non richiede calore o materiali pericolosi come solventi o adesivi.
Un convertitore si espande e si contrae alla stessa frequenza di una fonte elettrica per cambiare l'energia elettrica in energia meccanica sotto forma di vibrazioni di frequenza ultrasonica specifiche. L'ultrasuono si riferisce a frequenze al di fuori della gamma dell'udito umano, vale a dire oltre 20.000 Hertz. Le vibrazioni sono amplificate e dirette nei materiali da sigillare. I pezzi vengono premuti insieme e le vibrazioni costringono le parti insieme fino a quando non vengono legate a livello molecolare.
Le applicazioni comuni della sigillatura ad ultrasuoni includono l'unione di resine termoplastiche come polietilene o polistirene. Metallo e plastica possono anche essere uniti con questo metodo. Le guarnizioni possono essere semplici come strati sovrapposti o possono incollare un inserto in una base o picchettare un palo perpendicolare alla base. Le guarnizioni ad ultrasuoni si trovano sulla confezione in blister e conchiglia. Con questa tecnologia è possibile chiudere i tubi riempiti. La forza del sigillo può rendere questo processo adatto anche per imballaggi a prova di manomissione.
Le macchine di tenuta ad ultrasuoni controllate da microprocessore possono produrre guarnizioni coerenti e affidabili con requisiti minimi di manodopera. Le macchine completamente automatizzate richiedono solo una formazione limitata senza influire sulla velocità o sulla qualità. La regolazione delle impostazioni del microprocessore consente di modificare rapidamente le specifiche di tenuta come frequenza, dimensioni e materiale sorgente.
La capacità di sigillare senza calore applicato rende la sigillatura ad ultrasuoni particolarmente adatta per prodotti alimentari sensibili alla temperatura. È anche usato in impianti farmaceutici. La chiusura può essere efficace anche in presenza di contaminazione dell'area della tenuta da parte del prodotto alimentare.
Nella maggior parte delle applicazioni, non è richiesto calore per il processo, eliminando il costo di generazione del calore. La maggior parte dei processi non richiede alcun adesivo, filo o solvente per garantire una buona chiusura. L'eliminazione di componenti extra nella catena di montaggio semplifica il processo di produzione e riduce i costi di produzione e inventario.