Solución de desafíos complejos en el sellado de bandejas: una selladora de bandejas TA360 personalizada para TTK-AAI

1. Antecedentes del proyecto y especificaciones del producto

Nuestro cliente, AAI, nos contactó con una aplicación exigente de sellado de bandejas que requería una precisión extrema y una mezcla de gases personalizada. Su producto necesitaba envasado en atmósfera modificada (MAP) con límites estrictos de oxígeno residual, patrones de sellado complejos y alta velocidad de producción.

Requisitos del producto y del proceso:

• Especificación de la bandeja: diámetro de la boca del vaso < 115 mm; configurada para 1 de cada 5 carriles.
• Objetivo de velocidad: hasta 2400 vasos/hora con oxígeno residual < 1 %.
• Temperatura de sellado: máximo 200 °C; el sellado se realiza en un solo paso.
• Especificación de la película: película personalizada de 185 mm de ancho (el cliente anteriormente usaba 150 mm, por lo que fue necesario rediseñar el diseño gráfico para adaptarlo a nuestras herramientas).

Comparación del ancho original de la película de 150 mm frente al ancho requerido de 185 mm.

2. Desafío técnico n.º 1: Patrón de sellado personalizado en dos etapas

El desafío técnico más complejo surgió de las muestras de producto existentes del cliente. Su empaque actual utiliza un patrón de sellado único en dos etapas: primero se aplica un patrón completo de malla cuadriculada y, después, se presiona un anillo liso y plano encima.

Nuestro equipo estándar solo puede realizar una pasada de sellado. Esto significaba que una parte del área de sellado cerca del borde no quedaría presionada (visible como un anillo vacío en el lado derecho de la muestra).

Para cumplir con el acabado solicitado por el cliente, nuestro equipo de ingeniería personalizó las herramientas para presionar un centro liso con un anillo exterior de malla cuadriculada. Aunque esta fue la mejor solución física, informamos proactivamente al cliente de que el rendimiento real del sellado tendría que validarse durante la puesta en marcha.

3. Desafío de ingeniería 2: Actualización del TA350 al TA360

La propuesta original se basaba en nuestro modelo TA350, pero un análisis más profundo reveló un problema crítico con las herramientas para moldes. En el TA350, la longitud del molde es menor, lo que significa que la distancia entre tazas adyacentes es reducida. Las cuchillas de corte están soldadas entre sí como una sola pieza sólida; si falla una cuchilla, debe reemplazarse todo el conjunto, lo que implica mayores costos de mantenimiento y menor precisión en la herramienta.

Molde TA350: disposición compacta con conjunto de cuchillas de corte soldadas.

Recomendamos proactivamente la actualización a nuestro modelo TA360. El TA360 incorpora un molde más largo con mayor separación entre tazas. Cada cuchilla de corte se fabrica individualmente y es reemplazable, lo que ofrece una precisión dimensional significativamente mayor y un mantenimiento más sencillo.

Molde TA360: disposición alargada con cuchillas de corte independientes y mecanizadas con precisión.

4. Desafío de ingeniería 3: Sistema personalizado de mezcla de gases

La mezcla de gas del cliente requería un 50 % de CO2 y un 50 % de N2. Esto planteaba una elección entre dos tecnologías de mezcla de gases:

• Mezclador de gas de relación fija: menor costo, pero inflexible.
• Mezclador ajustable mediante pantalla táctil: mayor costo, pero permite ajustar con precisión las proporciones de múltiples gases (binarias o ternarias).

Para mantener la eficiencia de costos del proyecto, analizamos ambas opciones: un sistema de relación fija requeriría 2 unidades de mezclador independientes, mientras que un solo mezclador binario ajustable mediante pantalla táctil podría manejar ambos gases en una única unidad.

Análisis de la configuración del sistema de mezcla de gases: relación fija (2 unidades) frente a ajustable mediante pantalla táctil (1 unidad).

Ajustamos la capacidad de caudal del mezclador de gas a la velocidad de sellado del TA360, garantizando así que no se produjera ningún cuello de botella en la producción.

5. Desafío de ingeniería 4: temperatura, efecto de vacío y preparación previa al sellado

Dos desafíos operativos adicionales exigieron una comunicación cuidadosa con el cliente:

Temperatura del producto frente a oxígeno residual

El producto del cliente entra en la máquina a aproximadamente 30 °C. Las temperaturas más altas pueden comprometer la capacidad de alcanzar el estricto objetivo de oxígeno residual < 3,5 %. Consultamos proactivamente a nuestro director técnico y comunicamos este riesgo al cliente, solicitándole que confirme si su proceso actual logra dicho objetivo a esta temperatura.

Manipulación del material antes del sellado

Antes de que el producto ingrese al sellador de bandejas, el material debe presionarse de forma plana: nunca por encima del nivel del borde del recipiente. Esto evita la contaminación de la superficie de sellado y garantiza un sellado hermético.

El material debe presionarse de forma plana, sin sobrepasar jamás el plano del borde del recipiente.

6. Desafío de ingeniería 5: Tapa de lámina de aluminio y apariencia al vacío

El cliente utiliza una lámina de aluminio como material de tapa. Con un 50 % de CO2 en la mezcla gaseosa, tras el sellado y el reemplazo del gas, al día siguiente la lámina de aluminio se hundirá visiblemente hacia el interior, generando una apariencia similar a la de vacío.

Comunicamos proactivamente este efecto cosmético al cliente, explicando que se trata de una reacción física normal. El cliente confirmó su aceptación de esta apariencia como parte de la especificación del proyecto.

Diagrama de sellado de bandejas que muestra el proceso de sellado con tapa de lámina.

¿Listo para resolver sus complejos desafíos de sellado de bandejas?

Desde patrones de sellado personalizados y actualizaciones precisas de moldes hasta sistemas MAP de múltiples gases, nuestro equipo de ingeniería se especializa en desafíos técnicos complejos. Contáctenos para analizar sus requisitos específicos de aplicación.