Sellador térmico

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

El sellado térmico es el proceso de sellar un termoplástico con otro termoplástico similar mediante calor y presión. ^[1] El método de contacto directo del sellado térmico utiliza una matriz o barra de sellado calentada constantemente para aplicar calor a un área o ruta de contacto específica para sellar o soldar los termoplásticos entre sí. El sellado térmico se utiliza para muchas aplicaciones, incluidos conectores de sellado térmico, adhesivos activados térmicamente, medios de película, puertos de plástico o sellado de láminas .

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

El sellado térmico de productos con adhesivos térmicos se utiliza para fijar pantallas transparentes a productos electrónicos de consumo y otros conjuntos o dispositivos termoplásticos sellados donde el encastre térmico o la soldadura ultrasónica no son una opción debido a los requisitos de diseño de las piezas u otras consideraciones de ensamblaje.

El sellado térmico también se utiliza en la fabricación de películas para análisis de sangre y medios filtrantes para la sangre, virus y muchos otros dispositivos de tiras reactivas que se utilizan en el campo médico en la actualidad. Las láminas y películas laminadas a menudo se sellan con calor sobre la parte superior de bandejas médicas termoplásticas, placas de microtitulación (micropocillos), botellas y recipientes para sellar y/o evitar la contaminación de dispositivos de análisis médicos, bandejas de recolección de muestras y recipientes utilizados para productos alimenticios.

Las bolsas de plástico y otros envases suelen formarse y sellarse mediante selladores térmicos. Las bolsas para fluidos y productos médicos se utilizan en las industrias médica, de bioingeniería y alimentaria. Las bolsas para fluidos están hechas de una multitud de materiales diferentes, como láminas, medios filtrantes, termoplásticos y laminados. ^{[ cita requerida ]}

• Los selladores de barra caliente tienen herramientas calentadas que se mantienen a una temperatura constante (también conocido como sellado térmico de contacto directo). Utilizan una o más barras, planchas o matrices calentadas que entran en contacto con el material para calentar la interfaz y formar una unión. Las barras, planchas y matrices tienen varias configuraciones y pueden estar cubiertas con una capa desprendible o utilizar varios materiales intercaladores resbaladizos (es decir, películas de teflón) para evitar que se adhieran a las herramientas calientes. ^[2]
• Los selladores térmicos continuos (también conocidos como selladores térmicos tipo banda) utilizan correas móviles sobre elementos calefactores.
• Las selladoras térmicas por impulso tienen elementos calefactores (uno o dos) de nicromo colocados entre un caucho sintético resistente y una superficie de liberación de película o tela. Los elementos calefactores no se calientan de forma continua; el calor se genera solo cuando fluye corriente. Cuando los materiales se colocan en la selladora térmica, se mantienen en su lugar mediante presión. Una corriente eléctrica calienta el elemento calefactor durante un tiempo específico para crear la temperatura requerida. Las mordazas mantienen el material en su lugar después de que se detiene el calor, a veces con agua de enfriamiento: esto permite que el material se fusione antes de que se pueda aplicar tensión. ^{[3] [4] [5]}

• El adhesivo termofusible se puede aplicar en tiras o cordones en el punto de unión. También se puede aplicar a una de las superficies durante un paso de fabricación anterior y reactivarlo para la unión.
• El sellado con alambre caliente implica un alambre calentado que corta las superficies y las une con un cordón de borde fundido. Esto no suele emplearse cuando las propiedades de barrera son fundamentales.
• El sellado por inducción es un tipo de sellado sin contacto que se utiliza para sellos internos en tapas de botellas.
• Sellado térmico por soldadura por inducción sin contacto
• La soldadura ultrasónica utiliza vibraciones acústicas ultrasónicas de alta frecuencia para mantener unidas las piezas bajo presión para crear una soldadura.

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

Los buenos sellos son el resultado del tiempo , la temperatura y la presión para el material limpio correcto. ^{[6] [7] [8]} Hay varios métodos de prueba estándar disponibles para medir la resistencia de los sellos térmicos. Además, la prueba de paquetes se utiliza para determinar la capacidad de los paquetes completos para soportar 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 sellado térmico 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 uso final. ^[9]

La eficacia de los sellos térmicos suele detallarse en especificaciones , contratos y reglamentos vigentes . Los sistemas de gestión de calidad a veces solicitan 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 de plástico, la observación puede mejorarse utilizando luz polarizada que resalta la birrefringencia del sello térmico. Algunos sellos para productos sensibles requieren protocolos de verificación y validación exhaustivos que utilizan pruebas cuantitativas. Los métodos de prueba pueden incluir:

La prueba de resistencia del sello, también conocida como prueba de desprendimiento, mide la resistencia de los sellos dentro de materiales de barrera flexibles. Esta medición puede utilizarse para determinar la consistencia dentro del sello, así como para evaluar la fuerza de apertura del sistema de empaque. La resistencia del sello es una medida cuantitativa que se utiliza en la validación de procesos, el control de procesos y la capacidad. La resistencia 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 empaque para producir sellos consistentes.

La prueba de estallido se utiliza para determinar la resistencia y la precesión de los paquetes. 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 se produjo la falla del sello. Este método de prueba cubre la prueba de estallido según se define en ASTM F1140. La prueba de fluencia determina la capacidad de los paquetes 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 estallido mínima de una prueba de estallido anterior. Se mide el tiempo hasta la falla del sello o un tiempo preestablecido.

Determinación de la integridad del paquete . El paquete se sumerge en un recipiente transparente lleno de una mezcla de agua y tinte. Se crea un vacío dentro del recipiente y se mantiene durante un período de tiempo específico. Cuando se libera el vacío, los paquetes perforados absorberán el tinte y revelarán el sello imperfecto.

• Sello hermético
• Bolsa de plástico
• Soldadura de plástico
• Envoltura retráctil
• Prueba de tracción
• ceratita

• Selke, S., "Embalaje de plástico", 2004, ISBN 1-56990-372-7 
• Soroka, W, "Fundamentos de la tecnología de envasado", IoPP, 2002, ISBN 1-930268-25-4 
• Yam, KL, "Enciclopedia de tecnología de embalaje", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6 
• Crawford, Lance, "Sellado de puertos: una solución eficaz de sellado térmico". Archivado el 15 de mayo de 2018 en Wayback Machine Plastic Decorating Magazine. Edición de enero/febrero de 2013. ISSN  1536-9870. (Topeka, KS: Peterson Publications, Inc.). Sección: Ensamblaje: páginas 36 a 39, cubre el artículo de Crawford.
• ASTM D3078 – Método de prueba estándar para la determinación de fugas en envases flexibles mediante emisión de burbujas
• ASTM F88 – Método de prueba para determinar la resistencia del sellado de materiales de barrera flexibles
• ASTM F1140 - Métodos de prueba estándar para la resistencia a fallas por presurización interna de paquetes sin restricciones
• ASTM F2029 – Práctica estándar para la fabricación de sellos térmicos para la determinación de la capacidad de sellado térmico de las bandas flexibles medida por la resistencia del sello
• ASTM F2054 – Método de prueba estándar para pruebas de rotura de sellos de paquetes flexibles utilizando presurización de aire interna dentro de placas de contención
• ASTM F2824 – Método de prueba estándar para la prueba de resistencia de sellos mecánicos para vasos redondos y recipientes tipo cuenco con tapas flexibles pelables

• Medios relacionados con Sellador térmico en Wikimedia Commons
• Desmontaje y esquema de una selladora de impulso