Введение

Машина для соединения термопластичных материалов с использованием тепла

Тепловой запайщик – это машина, используемая для запайки продуктов, упаковки и других термопластичных материалов с помощью тепла. Это может быть выполнено с использованием однородных термопластичных монослоев или материалов, состоящих из нескольких слоев, при этом хотя бы один слой должен быть термопластичным. Тепловая запайка может соединять два одинаковых материала вместе или соединять различные материалы, один из которых имеет термопластичный слой.

Процесс

Тепловая запайка – это процесс соединения двух термопластиков, схожих по своим свойствам, посредством нагрева и давления. Метод запайки прямым контактом использует постоянно нагреваемый инструмент (штамп или нагревательный брус) для передачи тепла на конкретную область или траекторию контакта, обеспечивая герметизацию или сварку термопластиков. Тепловая запайка применяется в различных областях, включая производство коннекторов для тепловой запайки, термоактивируемых клеев, плёночных носителей информации, пластиковых разъемов и герметизацию фольги.

Приложения

Коннекторы термозапайки используются для соединения ЖК-дисплеев с печатными платами во многих потребительских электронных устройствах, а также в медицинских и телекоммуникационных приборах. Термозапайка изделий с использованием термоклея применяется для фиксации прозрачных дисплеев на потребительской электронике и для других герметичных термопластиковых сборок или устройств, где термозапайка или ультразвуковая сварка невозможны из-за конструктивных требований к деталям или других соображений при сборке. Термозапайка также используется в производстве плёнки для анализа крови и фильтрующих сред для крови, вирусов и многих других тест-полосок, применяемых в современной медицине. Ламинированные фольги и плёнки часто термозапаиваются поверх термопластичных медицинских лотков, микротитровых пластин, бутылок и контейнеров для герметизации и/или предотвращения загрязнения медицинских диагностических устройств, лотков для сбора образцов и контейнеров, используемых для пищевых продуктов. Пластиковые пакеты и другая упаковка часто формируются и герметизируются с помощью термозапайщиков. Медицинские и пакеты для жидкостей используются в медицинской, биоинженерной и пищевой промышленности. Пакеты для жидкостей изготавливаются из множества различных материалов, таких как фольга, фильтрующие среды, термопластики и ламинаты.

Качество уплотнений

Хорошая герметизация достигается за счет оптимального сочетания времени, температуры и давления при использовании чистого и подходящего материала. Существует несколько стандартных методов испытаний для измерения прочности тепловой герметизации. Кроме того, тестирование упаковки используется для определения способности готовых упаковок выдерживать заданное давление или вакуум. Доступны различные методы оценки способности герметичной упаковки сохранять целостность, барьерные свойства и стерильность. Процессы тепловой герметизации могут контролироваться с помощью различных систем управления качеством, таких как HACCP, статистический контроль процессов, ISO 9000 и другие. Для подтверждения соответствия спецификациям и пригодности конечных материалов/упаковки для предполагаемого использования применяются протоколы верификации и валидации.

Испытание прочности уплотнения

Эффективность термосварных швов часто подробно описывается в регламентирующих спецификациях, контрактах и нормативных документах. Системы управления качеством иногда требуют периодических субъективных оценок: например, некоторые швы можно оценить простым рывком, чтобы определить наличие соединения и характер разрушения. При работе с некоторыми пластиковыми пленками наблюдение можно улучшить, используя поляризованный свет, который выявляет двулучепреломление термосварного шва. Для некоторых швов, используемых для упаковки чувствительных продуктов, требуется тщательная верификация и валидация с применением количественных испытаний. Методы испытаний могут включать:

Прочность уплотнения по ASTM F88 и F2824

Испытание прочности уплотнения, также известное как испытание на отслаивание, измеряет прочность уплотнений в гибких барьерных материалах. Это измерение может быть использовано для оценки однородности уплотнения, а также для определения усилия, необходимого для открытия упаковки. Прочность уплотнения – это количественная характеристика, применяемая для валидации процесса, контроля процесса и оценки его возможностей. Прочность уплотнения важна не только для усилия открытия и целостности упаковки, но и для оценки способности технологических процессов обеспечивать стабильное качество уплотнений.

Распашка и ползучие по ASTM F1140 и F2054

Испытание на прорыв используется для определения прочности и точности упаковки. Испытание на прорыв проводится путем повышения давления внутри упаковки до момента ее разрушения. Результаты испытания на прорыв включают данные о давлении прорыва и описание места разрушения герметизации. Данный метод испытаний охватывает испытание на прорыв в соответствии со стандартом ASTM F1140. Испытание на ползучесть определяет способность упаковки удерживать давление в течение продолжительного времени. Испытание на ползучесть выполняется путем установки давления на уровне примерно 80% от минимального давления прорыва, полученного при предыдущем испытании на прорыв. Измеряется время до разрушения герметизации или заданное время.

Вакуумная краска по стандарту ASTM D3078

Определение целостности упаковки. Упаковка погружается в прозрачный контейнер, заполненный смесью воды и красителя. Внутри контейнера создается вакуум и поддерживается в течение заданного времени. При снятии вакуума, любые поврежденные упаковки втянут краситель, указывая на нарушение герметичности.