Решение сложных задач по запайке лотков: Специализированная машина для запайки лотков TA360 для TTK-AAI

1. История проекта и технические характеристики продукта

Наш клиент AAI обратился к нам с трудной задачей герметизации лотков, требующей исключительной точности и индивидуальной настройки газовой смеси. Для их продукции требовалась упаковка MAP (упаковка в модифицированной атмосфере) со строгим ограничением остаточного содержания кислорода, сложными контурами герметизации и высокой производительностью.

Требования к продукции и процессу:

• Характеристики лотка: диаметр горловины стакана менее 115 мм; конфигурация — 1 канал из 5.
• Целевая скорость: до 2400 стаканов в час при остаточном содержании кислорода менее 1 %.
• Температура герметизации: максимум 200 °C; герметизация выполняется за один проход.
• Характеристики плёнки: индивидуальная ширина плёнки — 185 мм (ранее клиент использовал плёнку шириной 150 мм, поэтому макет печати потребовало переосмыслить для совместимости с нашими оснастками).

Сравнение исходной ширины плёнки 150 мм и требуемой ширины 185 мм.

2. Инженерная задача № 1: Двухступенчатый индивидуальный уплотнительный рисунок

Самая сложная техническая задача возникла на основе существующих образцов продукции заказчика. В их текущей упаковке используется уникальный двухступенчатый уплотнительный рисунок: сначала наносится полный сетчато-ячеистый рисунок, а затем поверх него — сплошное плоское кольцо.

Наше стандартное оборудование способно выполнять лишь одну уплотнительную операцию. Это означало, что часть зоны уплотнения вблизи края останется неуплотнённой (на образце это видно как пустое кольцо справа).

Для достижения требуемого заказчиком финишного результата наша инженерная команда адаптировала оснастку так, чтобы обеспечить плоское уплотнение центра и сетчато-ячеистое уплотнение внешнего кольца. Хотя это было наилучшим физическим решением, мы заблаговременно проинформировали заказчика о необходимости верификации фактической эффективности уплотнения в ходе пусконаладочных работ.

3. Инженерная задача 2: модернизация от модели TA350 до TA360

Изначальное предложение основывалось на нашей модели TA350, однако более глубокий анализ выявил критическую проблему с оснасткой для пресс-формы. В модели TA350 длина пресс-формы короче, то есть расстояние между соседними чашками меньше. Режущие ножи приварены друг к другу в единый монолитный блок — при выходе из строя одного режущего лезвия необходимо заменять всю сборку, что ведёт к повышению эксплуатационных затрат и снижению точности оснастки.

Пресс-форма TA350: компактная компоновка с приваренной сборкой режущих ножей.

Мы проактивно рекомендовали модернизацию до модели TA360. TA360 оснащена удлинённой пресс-формой с увеличенным расстоянием между чашками. Каждый режущий нож изготавливается отдельно и подлежит индивидуальной замене, что обеспечивает значительно более высокую размерную точность и упрощает техническое обслуживание.

Пресс-форма TA360: удлинённая компоновка с независимыми, прецизионно обработанными режущими ножами.

4. Инженерная задача 3: специализированная система смешивания газов

Смесь газов для клиента требовала 50 % CO2 и 50 % N2. Это поставило перед нами выбор между двумя технологиями смешивания газов:

• Газовый смеситель с фиксированным соотношением: более низкая стоимость, но негибкий.
• Смеситель с регулировкой на сенсорном экране: более высокая стоимость, но позволяет точно настраивать соотношения многокомпонентных газовых смесей (бинарных или тернарных).

Чтобы обеспечить экономическую эффективность проекта, мы проанализировали оба варианта: система с фиксированным соотношением потребовала бы два отдельных смесительных блока, тогда как один бинарный смеситель с регулировкой на сенсорном экране мог бы обрабатывать оба газа в одном блоке.

Анализ конфигурации системы смешивания газов: фиксированное соотношение (2 блока) против регулируемого на сенсорном экране (1 блок).

Мы подобрали пропускную способность газового смесителя под скорость герметизации TA360, чтобы исключить узкие места в производственном процессе.

5. Инженерная задача 4: температура, эффект вакуума и подготовка к предварительной герметизации

Две дополнительные эксплуатационные задачи потребовали тщательной коммуникации с клиентом:

Температура продукта по сравнению с остаточным содержанием кислорода

Продукт клиента поступает в машину при температуре около 30 °C. Более высокие температуры могут ухудшить способность достичь строгой целевой величины остаточного содержания кислорода менее 3,5 %. Мы заблаговременно проконсультировались с нашим техническим директором и сообщили клиенту об этом риске, запросив подтверждение того, достигает ли его существующий процесс указанной величины при такой температуре.

Обработка материала до герметизации

Перед тем как продукт поступит в установку для герметизации в лотки, материал должен быть выровнен — ни в коем случае не выше уровня края стаканчика. Это предотвращает загрязнение поверхности герметизации и обеспечивает герметичное запечатывание.

Материал должен быть выровнен, ни в коем случае не превышая плоскость края стаканчика.

6. Инженерная задача № 5: крышка из алюминиевой фольги и внешний вид при вакуумировании

Клиент использует крышку из алюминиевой фольги. При содержании CO₂ в газовой смеси 50 % после герметизации и замены газа алюминиевая фольга на следующий день заметно прогибается внутрь, создавая внешний вид, аналогичный вакуумному.

Мы заблаговременно проинформировали клиента об этом косметическом эффекте, пояснив, что он представляет собой нормальную физическую реакцию. Клиент подтвердил принятие данного внешнего вида как части технического задания на проект.

Схема герметизации лотка, демонстрирующая процесс герметизации крышки из фольги.

Готовы решить ваши сложные задачи по герметизации лотков?

От индивидуальных узоров герметизации и модернизации пресс-форм до систем модифицированной атмосферы (MAP) с несколькими газами — наша инженерная команда специализируется на решении сложных технических задач. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши конкретные требования к применению.