lunes, 30 de diciembre de 2013

Termosellado

Introducción
El termosellado es el proceso de soldado de un termoplástico a otro termoplástico u otro material compatible usando calor y presión. El método de contacto directo de sellado por calor utiliza un troquel o barra de sellado caliente para aplicar calor a un área de contacto específico para sellar o soldar los termoplásticos juntos mientras que el sellado por inducción utiliza electromagnetismo para la generación del calor necesario para la soldadura. El sellado térmico se utiliza para muchas aplicaciones, incluyendo conectores electrónicos, adhesivos activados térmicamente y películas. Una variedad de termoselladoras están disponibles para unir materiales termoplásticos tales como películas plásticas: sellador de barra caliente, selladora de impulso, etc.
Los adhesivo de fusión en caliente (hot melt) se pueden aplicar en tiras o perlas en el punto de unión. También se puede aplicar a una de las superficies durante una etapa de fabricación anterior y luego se reactiva mediante calor para la unión.

Termoselladoras
Una termoselladora o sellador térmico es una máquina utilizada para el sellado de materiales termoplásticos utilizando calor. Esto puede ser con materiales termoplásticos monocapas o que tienen varias capas, siendo al menos una termoplástica. El termosellado puede unir dos materiales similares entre sí o pueden unirse a materiales distintos, uno de los cuales debe tener una capa termoplástica.
Existen dos tipos principales de termoselladoras por contacto directo: por barra caliente y por impulso según sea el sistema de calentamiento de la herramienta, continuo o discontinuo respectivamente.
Están disponibles otros sistemas de sellado en los cuales el calentamiento del sustrato se realiza sin contacto directo con los materiales a unir como, por ejemplo, el sellado por inducción o por gas caliente. Pero todos los sistemas requieren la aplicación de presión para el logro de la soldadura.

Tipos de termoselladoras
Selladoras por barra caliente
Poseen una herramienta que es calentada y se mantiene a una temperatura constante (también conocido como sellado térmico por contacto directo).
Esquema de sellado por barra caliente

Estos utilizan una o más barras calentadas que hace contactar el material con la interfase caliente y formar una unión. Las barras, planchas y troqueles tienen diferentes configuraciones y se pueden cubrir con una capa anti-adherente o utilizan diversos materiales de interposición (ejemplo: recubrimiento de teflón) para evitar que se pegue a la herramienta caliente.
Sellador por barra caliente manual
Sellador térmico continuo
También conocidos como selladores de banda, utilizan correas en movimiento sobre los elementos de calefacción. Generalmente están disponibles en alimentación horizontal y vertical, diseñadas para sellar bolsas. El modelo vertical es ideal para embalaje de bolsas que contienen artículos vertibles como polvos o líquidos. 
Selladoras de banda (horizontal y vertical)
Selladores térmicos por impulso
Tienen elementos de calefacción (uno o dos) usualmente de nicromo (aleación de níquel y cromo) colocados entre un caucho sintético resistente y una superficie antiadherente.
Esquema de sellado por impulso
Los elementos calefactores no se calientan continuamente; se genera calor sólo cuando fluye la corriente. Cuando los materiales se colocan en el cierre por calor, se mantienen en su lugar por la presión. Una corriente eléctrica calienta el elemento de calentamiento durante un tiempo especificado para crear la temperatura requerida. Las mordazas mantienen el material en su lugar después de que se detuvo el calentamiento, a veces con agua de refrigeración.
Sellador por impulso manual
Sellador por alambre caliente
Implica un alambre caliente que corta las superficies y los une con un cordón de borde fundido. Para esta misma función existen selladoras que presentan cuchillas de corte. Esto no se emplea por lo general cuando las propiedades de barrera son críticas.
Termosellado por alambre y por cuchilla
Dentro de la termoselladoras por alambre caliente se pueden encontrar las termoselladora tipo “L”. Son específicas para el envasado con películas termocontraíbles. Con el accionamiento de su cabezal sueldan y cortan el material embolsando el producto. Tienen la particularidad que pueden soldar en forma de ele. Posteriormente, se sopla aire caliente para la contracción del film plástico.
Termoselladora tipo “L”
Sellador por inducción
Se denomina sellado por inducción, a un método, sin contacto, de calentar un disco metálico para sellar herméticamente la parte superior de recipientes de plástico o de vidrio. Este proceso de sellado se realiza luego que el contenedor ha sido llenado con su contenido y la tapa se ha colocado en su posición.
El método utiliza el principio de inducción electromagnética para generar calor y fijar el material del sello.
Sellado por inducción
La tapa presenta una película delgada que es la inductora. Esta película puede ser de diversos materiales, distribuidos en varias capas. El estrato superior es de papel, generalmente adherida con pegamento a la tapa. La capa siguiente es de cera, que se utiliza para adherir una laminilla de aluminio al papel. El estrato inferior es un film de polímero laminado sobre el metal. Luego que la tapa o cierre se coloca en posición, al contenedor se le hace pasar bajo una bobina de inducción, la cual emite un campo electromagnético oscilante.
Capas de la tapa
Cuando el contenedor o botella pasa bajo la espira de inducción la lámina de aluminio que conduce la electricidad comienza a calentarse. El calor derrite la cera, la cual se absorbe en la pulpa del papel y libera a la laminilla metálica de la tapa. El film polímero también se calienta y fluye hacia el reborde de la abertura del contenedor. Al enfriarse, el polímero forma una unión con el contenedor y establece así un sello hermético. Este proceso, que ocurre en un lapso de unos pocos segundos, no afecta al recipiente, ni a su contenido.
Selladora automática por inducción

Otros tipos de máquinas selladoras
Sellado por alta frecuencia
Durante el proceso, las piezas a unir se someten a un campo eléctrico de alta frecuencia aplicada entre dos barras de metal. El campo eléctrico dinámico provoca la vibración molecular en el plástico. Algunos de los movimientos oscilatorios resultantes se convierten en energía térmica, haciendo que el material a calentar.
Los productos fabricados por soldadura de alta frecuencia incluyen carteras de papelería, inflables, lonas y bolsas de sangre.
La técnica se restringe generalmente a de PVC, EVA y poliuretanos.

Sellado por ultrasonido
La soldadura ultrasónica implica el uso de alta frecuencia de energía mecánica para ablandar o fundir el termoplástico en la línea de la articulación. Piezas a unir se mantienen juntas bajo presión y después se someten a vibraciones ultrasónicas, por lo general a una frecuencia de 20 o 40 kHz. La soldadura ultrasónica es un proceso rápido, con tiempos de soldadura típicamente menos de un segundo, y puede ser fácilmente automatizado. Se trata de una opción para el sellado de embalajes tales como pomos.

Termosellado por gas caliente
El calentamiento de las zonas a sellar es realizado mediante aire caliente para lograr el ablandamiento del termoplástico con la posterior aplicación de presión para lograr la soldadura. Puede utilizarse para armar los paneles laterales de plástico de construcciones agrícolas de peso ligero, tales como invernaderos y cobertizos. Esta técnica también es utilizada para cerramiento de pomos.

Calidad de sellado
Un buen sellado es el resultado de tiempo, temperatura y presión correctos para determinado material termoplástico. Varios métodos de ensayo están disponibles para medir la resistencia de los sellos por calor. Como así también, hay varios métodos disponibles para determinar la capacidad de un paquete o envase sellado para retener su integridad, características de barrera y la esterilidad.
Los métodos de prueba pueden incluir: resistencia del sellado (ASTM F2824 y F88), estallido por presurización y fluencia durante tiempos prolongados (ASTM F1140 y F2054), integridad de vacío (ASTM D3078), etc.

Ensayo de resistencia del sellado
Aplicaciones principales
Una de las principales aplicación para el proceso de sellado térmico es en la industria del envasado para el sellado de bolsas, potes, pomos y otros tipos de envases.
La fabricación de bolsas o los recipientes flexibles utiliza el sellado térmico, ya sea para la soldadura perimetral del material plástico de las bolsas como para el sellado de los extremos en las bolsas.
El sellado térmico se utiliza para unir conectores de las pantallas LCD (pantallas de cristal líquido) al PCB (placa de circuito impreso) en muchos productos electrónicos de consumo, así como en los dispositivos médicos y de telecomunicaciones.
En la industria médica, también se utiliza este proceso para sellar y evitar la contaminación de los dispositivos de prueba médica, material quirúrgico y bandejas de recogida de muestras.
Otra aplicación puede ser para la unión de varias películas plásticas para obtener una de mayor extensión como las utilizadas en invernaderos. 
Envasado de productos alimenticios
Instrumental quirúrgico
Envasado en film termocontraible
Termosellado de lona de PVC
Unión de conectores flexibles del LCD al PCB


Fuentes:
Handbook of Plastics Joining: A Practical Guide - Michael J. Troughton
Food and Package Engineering - Scott A. Morris
http://www.hdrpower.com
http://mpaksys.homestead.com
http://www.bottle-cap-sealing.com
http://www.lumenpol.com.ar
http://www.arpoli.cl
http://www.directindustry.com
http://www.kopp-packaging.com
http://www.esenel.com
http://www.actiweb.es/cipresa/
http://www.twi.co.uk
http://www.proinplas.com
http://www.astm.org
http://www.tossheatseal.com

42 comentarios:

  1. Estoy envasando mole en recipientes de plástico con capacidad de 1/4 Kg. que tienen tapa con sello a presión. El aceite que lleva el mole, se sale por la tapa y chorrea el producto. Para evitar esto, deseo colocar una cintilla de plástico y sellarla con calor, alrededor de la tapa. ¿Quien podría proveer la cintilla y el método de colocarla, en México?. Gracias, mi nombre es Juan Moreno Hernández, Celular: 5539991647.

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    1. Hola Juan. No sabría decirte. Tal vez algún lector del blog se pueda poner en contacto contigo.
      Saludos

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    2. Hola Juan
      Soy ingeniero (tesista) de la universidad autónoma chapingo estoy desarrollando un tema de tesis sobre el empaquetado de las tortillas, en el departamento a donde pertenezco es Departamento de Ingeniería Mecánica Agrícola, se dedica a desarrollar maquinas que solucionen problemas como el de usted, si gusta puede ponerse ponerse en contacto para aclarar detalles y talvez desarrollar alguna maquina que soluciones su problema mi cel: 5959576211 y mi email: cruzbaram@hotmail.com

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  2. Tecnimacor da solución para recuperar maquinaria de termosellado....http://www.tecnimacor.es/noticias-y-novedades/nuestros-recubrimientos-para-moldes-de-termosellado/

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  3. Excelente post, me gustaria ver mas a fondo lo de la soldadura por alta frecuencia, como funciona y si se puede hacer alguna prueba casera http://www.benditatentacion.com/

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    1. Gracias. Puedes fijarte en el siguiente enlace…
      http://buffer.com/rf_what.htm
      Saludos

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  4. Para el envase de un producto farmaceutico, que es mas aconsejable de usar, un celofan con resina termosellable o un laminado con polietileno?
    Gracias

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    1. Hola Juan. El celofán presenta una buena resistencia al agua y a los olores. Pero es preferido generalmente cuando se requiere una presentación atractiva (ramos de flores, cestas de regalo, etc.) por su aspecto brillante y claro y crujiente al tacto. En la actualidad, el celofán no se utiliza mucho en la industria del packaging. Comúnmente se lo confunde con polipropileno biorientado. El polipropileno en comparación con el polietileno da una mejor protección contra los vapores y la humedad. Además, puede llevar un coteado (un recubrimiento) de policloruro de vinilideno (o un copolímero de cloruro de vinilideno) para mejorar sus propiedades barrera. Pero también hay que tener en cuenta que las propiedades barrera de un film plástico dependerán de su espesor.
      Saludos

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  5. vendo aceite automotriz y quiero ponerle tapon de calor con sensitivo, donde puedo comprar una maquina sencilla

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    1. Hola. Qué tipo de selladora buscas? De donde eres?
      Saludos

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  6. Hola estoy vendiendo chorizo en recipientes
    Plasticos de 250 y 500 grs pero me gustaria sellar las tapas. Tienen algo q pueda servirme. He visto q sellasn estos recipientes con una bandita al rededor de la tapa. Gracias

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    1. Se podría poner bandas o precintos de PVC termocontraible. Pueden ser aplicados manualmente mediante pistola de calor o mediante túneles de termocontracción.
      Saludos

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  7. Estimados señores y señoras:
    Soy de Qingdao Jilianyun Plastic Co., Ltd . Es una empresa que fabrica PE lona tejida impermeable (PE Tarpaulin en inglés).Mi correo es eva@jlyplastic.com o/y 806306329@qq.com. Cualquier duda, gratis por consultar. Le ofreceré un precio competitivo. Mil disculpas por la molestía.

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    1. Me he querido comunicar con ustedes pero no puedo no me da tono de marcación soy de Guadalajara Jalisco dejo mi numero si me puede regrese la llamada 3315848555 es número de radio AT&T gracias

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    2. Me he querido comunicar con ustedes pero no puedo no me da tono de marcación soy de Guadalajara Jalisco dejo mi numero si me puede regrese la llamada 3315848555 es número de radio AT&T gracias

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  8. Que tal Mariano,muy completa tu información, se te agradece, mira,estoy por comercializar jarabes para raspados. En botellas pet de litro. Estoy pensando en sellarlas por inducción y de paso con celofán a base de calor. No se si sea lo idóneo?

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    1. Hola. Sí, se puede emplear la inducción en el sellado de botellas de PET.
      Generalmente se utilizan precintos de PVC termocontraible como bandas de seguridad.
      Saludos

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  9. ESTIMADOS , ESTOY QUERIENDO PONER TAPAS DE FILM PLASTICO TERMOSELLABLE EN POTES QUE CONTIENEN FRUTAS CONGELADAS QUE ME MATERIALES SON COMPATIBLES ? O TODOS LOS POTES SE PUEDEN TERMOSELLAr?

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    1. Hola. La gran mayoría de los potes plásticos se podrían termosellar. Lo que puede variar es el material adhesivo para que sea efectiva la unión dependiendo esto del tipo de plástico del pote y propiedades requeridas en la adhesión. Es decir, se debe ajustar la composición del film o debe tener una capa que permita adherirse al sustrato (boca del pote)
      Saludos

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    2. Mariano, agradezco mucho tu respuesta.

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  10. Hola buenas tardes. Estoy empaquetando en potes plásticos frutos secos. Queria saber si las bandas termoencogibles me garantizan un sellado hermetico. Gracias

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    1. Hola Edward. Generalmente las bandas termocontraibles no garantizan un sellado hermético, solo aseguran que el envase no haya sido abierto.
      Saludos

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  11. Buenas noches estoy interesado en vender un producto comestible liquido que forma o que maquina debo usar si si el envase que quiero usar es una bolsa conque la sello

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    1. Te recomendaría una selladora por impulso. Se comercializan maquinas especialmente diseñadas para el envasado de líquidos comestibles tanto manuales como automáticas y semiautomáticas. El nivel de automatismo de la máquina dependerá de tus requerimientos.
      Saludos

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  12. Estimado Mariano:

    Interesante blog.
    Estoy en la etapa de recabar información para un proyecto. Debo resolver dos aspectos del mismo; uno de ellos es el sellado por alta frecuencia, y me gustaría profundizar en ello, pero el link que tu le dejaste a otra lectora no funciona.
    Por otro lado busco una tela que pueda servir como pantalla, 100% blackout, liviana y que no sea de goma pues se va "quebrando" con el uso.
    Gracias por tu atención. Saludos cordiales.

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    1. Hola Magdalena. Me alegro de que te haya resultado interesante el blog. Probablemente se eliminó el artículo de la página web de esa empresa. Puedes fijarte en este otro enlace…
      https://www.oliner.com/SealGuard/rf_what.htm
      Generalmente las cortinas blackout se fabrican en poliéster con recubrimiento vinílico. Otra posibilidad podría ser el poliuretano
      Saludos

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  13. buen día por favor quisiera contactarme con alguien que pueda termosellar bolsas de sangre, ya que soy artista plástica y estoy haciendo una obra grande (instalación) en la cual tuve que abrir las bolsas por arriba para introducir una bomba de agua que haga circular líquido a presion y ahora habiendo sacado el cable para afuera necesito volver a sellarlas. Muchas gracias. si alguien tiene aligún termosellador de ese tipo de plástico por favor contactarme al lianastrasberg@hotmail.com. Gracias

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  14. buen día por favor quisiera contactarme con alguien que pueda termosellar bolsas de sangre, ya que soy artista plástica y estoy haciendo una obra grande (instalación) en la cual tuve que abrir las bolsas por arriba para introducir una bomba de agua que haga circular líquido a presion y ahora habiendo sacado el cable para afuera necesito volver a sellarlas. Muchas gracias. si alguien tiene aligún termosellador de ese tipo de plástico por favor contactarme al lianastrasberg@hotmail.com. Gracias

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  15. Sellador por barra caliente manual
    Hola que tal, donde puedo conseguir un "Sellador por barra caliente manual"? tenes algun contacto? 1535600158 Ariel

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    1. Hola. Puedes averiguar en…
      http://www.embal.com.ar
      http://www.abpackaging.com.ar
      También podés fijarte en mercadolibre
      Saludos

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  16. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  17. Hola,estoy restaurando un auto antiguo cuyos tapizados llevan detalles en termosellado, y quisiera saber si es factible poder repetir el mismo procedimiento para jerarquizar el acabado de la restauración.Gracias

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    1. Hola Gustavo. Sí, supongo que se podría volver a realizar el proceso de termosellado
      Saludos

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  18. Hola. Como estas? te consulto lo siguiente: Como puedo hacer un ensayo de la contracción de una lamina de termocontraible? puedo cortar la lamina 10x 10cm y colocarla en baño maria durante 60seg? o como me sugeris que lo haga?

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    1. Hola Rubén. Podrías realizar los ensayos según la norma ASTM D2732 para tener datos reproducibles y comparables. Pero sí, básicamente consiste en introducir en un baño térmico regulado. La temperatura se ajustará al tipo de film. Generalmente 10 segundos son suficientes.
      Saludos

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  19. Buenos días, muy interesante este blog, tengo una inquietud. Requiero termosellar un empaque en PET calibre 15 con una maquina selladora de barra caliente. Me pueden por favor ayudar con el calculo ideal de temperatura, tiempo y presion de la maquina, para que los bordes no me queden blancos.

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    1. Hola Yezid. El PET no es termosellable. Salvo que contenga una capa o laminado de EVA, LDPE u otro polímero que permita el termosellado. En cuyo caso, deberás consultar al fabricante/proveedor las mejores condiciones de sellado puesto que pueden variar en función del tipo de polímero.
      Saludos

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  20. Hola, buenas tardes!
    Me interesa saber con que puedo recubrir las cajas de perfumes y productos de cosmeticos.
    Que me sugeris? Gracias

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    1. Hola. Bueno, tal vez podrías utilizar polipropileno biorientado (BOPP) que tenga una capa de EVA que permita el termosellado
      Saludos

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  21. hola, yo vendo miel de abeja y utilizo el tarro pet de varias medidas, pero le quiero poner sellado con el liner, que timpo de liner me conviene y que tipo de sellado es el mas apropiado para el envase que utilizo. gracias.

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    1. Hola Ana. Se podrían utilizar liners de aluminio de sellado mediante inducción. Se pueden aplicar mediante una selladora de inducción manual
      Saludos

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  22. a sus ordenes en todo lo relacionado con teflon y silicon , mi correo leopoldo@bandasylubricantes.com

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