Zgrzewanie worków foliowych – jak uzyskać trwały zgrzew?
Prawidłowe zgrzewanie worków foliowych zależy od dopasowania materiału, temperatury, czasu zgrzewania i docisku. Równie ważne są czystość strefy zamknięcia, właściwy wymiar worka oraz sposób ułożenia produktu. Samo zwiększenie temperatury nie rozwiązuje problemu, a może prowadzić do przepalenia lub deformacji folii.
Nieszczelny albo nieregularny zgrzew powoduje konieczność przepakowywania produktów, straty materiału i reklamacje. Dlatego zgrzewania nie należy traktować jako pojedynczej czynności kończącej pakowanie. Jest ono częścią procesu obejmującego dobór worka, przygotowanie produktu, organizację stanowiska, ustawienie maszyny i kontrolę gotowego opakowania.
Od czego zależy jakość zgrzewania worków foliowych?
Zgrzew powstaje w wyniku połączenia dwóch warstw folii pod wpływem ciepła i docisku. O jego jakości decyduje kilka współpracujących elementów:
rodzaj i grubość folii,
temperatura lub energia zgrzewania,
czas działania elementu grzejnego,
równomierność docisku,
szerokość i konstrukcja zgrzewu,
czystość powierzchni worka,
położenie produktu,
stan elementów roboczych maszyny.
Nie istnieje jedno uniwersalne ustawienie odpowiednie dla każdego worka. Folia polietylenowa może wymagać innych parametrów niż materiał wielowarstwowy, worek o większej grubości lub opakowanie z nadrukiem.
Znaczenie mają również warunki pracy. Materiał przechowywany w chłodnym magazynie może zachowywać się inaczej niż ta sama folia znajdująca się przez kilka godzin w ogrzewanej hali. Dlatego parametry należy potwierdzić na docelowym worku i w warunkach zbliżonych do codziennego pakowania.
Najczęstsze przyczyny słabego zgrzewu
Problemy ze zgrzewaniem nie zawsze wynikają z awarii urządzenia. Często ich przyczyną jest niewłaściwy materiał, sposób ułożenia produktu albo zabrudzenie strefy zamknięcia.
Do najczęstszych przyczyn należą:
zbyt niska albo zbyt wysoka temperatura,
za krótki lub za długi czas zgrzewania,
nierównomierny docisk,
produkt znajdujący się zbyt blisko linii zgrzewu,
pył, wilgoć, olej lub fragment zawartości między warstwami folii,
pomarszczenie albo naprężenie worka,
niewłaściwie dobrana grubość folii,
zużyte lub zabrudzone elementy zgrzewające,
nieprawidłowe prowadzenie materiału przez maszynę.
Podnoszenie temperatury bez ustalenia przyczyny może chwilowo zmienić wygląd zgrzewu, ale nie musi zwiększyć jego trwałości. W skrajnym przypadku prowadzi do przepalenia folii, przywierania jej do elementów roboczych albo powstawania osłabionej linii tuż obok zamknięcia.
Temperatura, czas i docisk – jak dobrać parametry?
Trzy podstawowe parametry zgrzewania to temperatura, czas oraz docisk. Muszą być ustawiane łącznie.
Za niska energia może powodować, że warstwy folii nie połączą się na całej szerokości. Zgrzew wygląda wtedy poprawnie, ale otwiera się pod niewielkim obciążeniem.
Zbyt wysoka temperatura lub zbyt długi czas działania mogą powodować:
przepalenie materiału,
deformację krawędzi,
przywieranie folii,
zwężenie worka w miejscu zamknięcia,
osłabienie materiału bezpośrednio przy zgrzewie.
Nierównomierny docisk prowadzi natomiast do sytuacji, w której część zgrzewu jest trwała, a pozostały odcinek łatwo się rozchodzi.
Ustawienia najlepiej dobierać stopniowo. Po każdej zmianie należy ocenić nie tylko wygląd, ale również zachowanie zamknięcia po ostygnięciu i pod obciążeniem odpowiadającym rzeczywistemu produktowi.
Worek i maszyna muszą tworzyć jeden system
Worek powinien pasować jednocześnie do produktu, urządzenia i sposobu pracy operatora. Dobór wyłącznie na podstawie szerokości, długości albo ceny za tysiąc sztuk może prowadzić do problemów podczas zgrzewania.
Zbyt mały worek:
utrudnia wkładanie produktu,
napręża folię,
może wciągać produkt w strefę zamknięcia,
zwiększa ryzyko uszkodzenia zgrzewu.
Zbyt duży worek oznacza natomiast większe zużycie materiału, większą ilość powietrza w opakowaniu oraz mniej zwarte ułożenie produktu. Nadmiar folii może także marszczyć się w strefie zgrzewania.
Nad produktem należy pozostawić wystarczającą ilość wolnego materiału, aby warstwy worka mogły zostać ułożone płasko i czysto. Potrzebny zapas zależy od konstrukcji maszyny, wymiarów produktu i miejsca planowanego zgrzewu.
FIGE pomaga dobrać worki pre-open i pozostałe materiały opakowaniowe do produktu oraz używanego systemu pakowania.
Zgrzewanie worków pre-open na rolce
W przypadku powtarzalnego pakowania alternatywą dla pojedynczych, ręcznie otwieranych worków są worki pre-open na rolce. Są one przygotowane w sposób umożliwiający maszynie podawanie kolejnych opakowań do strefy załadunku.
Operator wkłada produkt do otwartego worka, a urządzenie wykonuje zgrzew i przygotowuje następne opakowanie. Ogranicza to konieczność:
pobierania pojedynczego worka,
ręcznego rozdzielania jego ścianek,
ustawiania materiału przed zgrzewaniem,
przenoszenia produktu między oddzielnymi stanowiskami.
Korzyścią jest nie tylko wyższe tempo. Równie ważna jest powtarzalna pozycja worka i zgrzewu oraz ograniczenie różnic wynikających ze sposobu pracy poszczególnych operatorów.
Maszyny Autobag® wykorzystują worki pre-open na rolce i mogą pracować jako stanowiska półautomatyczne albo elementy bardziej zintegrowanego procesu pakowania.
Kiedy wystarczy zgrzewanie ręczne?
Ręczna lub stołowa zgrzewarka może być właściwym rozwiązaniem, gdy:
wolumen jest niewielki,
pakowane są krótkie serie,
produkty często zmieniają wymiary,
operator musi indywidualnie ułożyć zawartość,
pakowanie odbywa się sporadycznie,
inwestycja w bardziej zautomatyzowane stanowisko nie ma uzasadnienia.
Przy większym i stabilnym wolumenie warto jednak policzyć cały czas cyklu. Samo wykonanie zgrzewu może trwać krótko, ale operator musi jeszcze pobrać worek, otworzyć go, ułożyć produkt, wyrównać folię, uruchomić urządzenie i odłożyć gotową paczkę.
Jeżeli te same czynności są wykonywane setki lub tysiące razy podczas zmiany, półautomatyczne podawanie i zgrzewanie worków może uporządkować pracę stanowiska.
Jak rozpoznać przyczynę problemu ze zgrzewem?
Zgrzew łatwo się otwiera
Możliwe przyczyny:
zbyt niska temperatura,
za krótki czas zgrzewania,
niewystarczający docisk,
zabrudzenie powierzchni folii,
materiał niedopasowany do technologii zgrzewania.
Folia jest przepalona lub zdeformowana
Należy sprawdzić:
czy temperatura nie jest zbyt wysoka,
czy czas zgrzewania nie jest za długi,
czy powierzchnia grzejna nie jest uszkodzona,
czy folia nie jest zbyt cienka dla zastosowanych ustawień.
Zgrzew jest pomarszczony
Przyczyną może być:
nieprawidłowe prowadzenie worka,
naprężenie folii przez produkt,
nadmiar materiału,
nierówny docisk,
niewłaściwe ułożenie worka.
Zgrzew jest dobry tylko na części szerokości
Warto zweryfikować:
czystość szczęk,
równomierność docisku,
stan elementu grzejnego,
obecność produktu lub zanieczyszczenia między warstwami,
prawidłowe ustawienie worka.
Folia przywiera do elementów maszyny
Powodem może być zbyt wysoka temperatura, niewłaściwy czas cyklu, zużyta powierzchnia ochronna albo materiał niedopasowany do urządzenia.
Jak sprawdzić trwałość zgrzewu?
Ocena wzrokowa jest potrzebna, ale nie zawsze wystarczająca. Zgrzew może wyglądać równo, a mimo to otworzyć się podczas odkładania produktu, pakowania zbiorczego lub transportu.
Zakres kontroli należy dobrać do produktu i ryzyka. W praktyce można oceniać:
ciągłość zgrzewu na całej szerokości,
zachowanie po całkowitym ostygnięciu,
odporność na ręczne rozciąganie,
utrzymanie produktu o docelowej masie,
zachowanie podczas odkładania do kartonu,
szczelność wymaganą przez konkretny proces,
powtarzalność w dłuższej serii.
Test powinien być wykonany z rzeczywistą zawartością. Pusty worek nie odwzorowuje naprężeń, zabrudzeń ani sposobu układania produktu występujących podczas codziennej pracy.
Zgrzewanie i druk danych w jednym procesie
W wielu zastosowaniach po zamknięciu worka trzeba jeszcze nanieść:
kod kreskowy,
numer produktu,
numer partii,
numer zamówienia,
datę,
dane odbiorcy,
etykietę logistyczną.
Jeżeli drukowanie i naklejanie etykiety odbywa się na osobnym stanowisku, zwiększa się liczba ręcznych czynności oraz ryzyko przypisania niewłaściwego oznaczenia do produktu.
Wybrane systemy pakujące pozwalają połączyć zgrzewanie z drukiem danych zmiennych. Przed wdrożeniem trzeba jednak sprawdzić źródło danych, miejsce nadruku oraz wymaganą trwałość oznaczenia.
Przy druku termotransferowym taśma TTR musi być dopasowana do drukarki, worka lub etykiety oraz warunków późniejszego użytkowania. Nadruk należy sprawdzić po zapakowaniu produktu i poddać go typowym obciążeniom transportowym.
Organizacja stanowiska wpływa na jakość zgrzewu
Nawet prawidłowo ustawiona maszyna nie zapewni stabilnej pracy, jeżeli operator nie ma miejsca na właściwe ułożenie produktu i worka.
Stanowisko powinno zapewniać:
logiczny dopływ produktów,
stałe miejsce dla używanych formatów worków,
swobodny dostęp do strefy załadunku,
wygodną pozycję operatora,
miejsce na gotowe opakowania,
oddzielną strefę na odrzuty,
dostęp do wymiany rolki i serwisu,
brak krzyżowania się produktów niezapakowanych z gotowymi.
Operator nie powinien jednocześnie szukać właściwego worka, podtrzymywać produktu, prostować folii i sięgać do oddalonego sterowania. Im więcej czynności musi wykonać w jednym momencie, tym większe ryzyko nieprawidłowego ułożenia opakowania.
Test zgrzewania przed wyborem rozwiązania
Najbardziej wiarygodną metodą doboru jest test z użyciem rzeczywistego produktu i docelowego worka. Do próby warto przygotować:
najmniejszy i największy produkt,
najcięższy wariant,
element z ostrymi krawędziami,
produkt najbardziej problematyczny,
docelowy projekt nadruku,
informacje o wolumenie i liczbie zmian,
używany obecnie format worka.
Podczas testu należy sprawdzić:
wygodę wkładania produktu,
ułożenie folii w strefie zamknięcia,
jakość i powtarzalność zgrzewu,
zachowanie opakowania pod obciążeniem,
czytelność nadruku,
czas pełnego cyklu,
obsługę zmian formatu,
ergonomię pracy operatora.
FIGE może przeprowadzić testy zgrzewania i pakowania na produktach klienta oraz dobrać maszynę, worek i parametry procesu. Próba na rzeczywistym produkcie pozwala ustalić, czy wystarczy korekta materiału albo ustawień, czy uzasadniona jest zmiana sposobu pakowania.
Najczęściej zadawane pytania
Jaka temperatura jest najlepsza do zgrzewania worków foliowych?
Nie istnieje jedna temperatura odpowiednia dla wszystkich worków. Ustawienie zależy od rodzaju i grubości folii, konstrukcji maszyny, czasu zgrzewania oraz docisku. Parametry trzeba potwierdzić podczas próby na docelowym materiale.
Dlaczego zgrzew się rozchodzi?
Przyczyną może być zbyt niska temperatura, za krótki czas zgrzewania, niewystarczający docisk, zabrudzenie folii albo materiał niedopasowany do urządzenia.
Dlaczego folia przepala się podczas zgrzewania?
Najczęściej wynika to ze zbyt wysokiej temperatury, zbyt długiego czasu grzania, niewłaściwej grubości folii albo problemu z elementem zgrzewającym.
Czy można zgrzewać worki z nadrukiem?
Tak, ale nadruk, konstrukcja worka i obszar zgrzewania muszą być odpowiednio zaprojektowane. Farba lub etykieta nie powinny zakłócać łączenia warstw folii.
Kiedy warto zastosować worki pre-open na rolce?
Gdy produkty są pakowane powtarzalnie, a dużo czasu zajmuje pobieranie, otwieranie i ustawianie pojedynczych worków. Rozwiązanie należy wcześniej przetestować na rzeczywistym produkcie.
Czy przed zakupem maszyny można wykonać próbę zgrzewania?
Tak. Test pozwala sprawdzić worek, parametry zgrzewu, pracę operatora, nadruk i realny czas cyklu przed wyborem urządzenia.
