Toidu pakendamineon sageli spetsiaalselt valmistatud toodete värskena hoidmiseks, isoleerides need niiskuse, hapniku ja isegi valguse eest. Tugevaid, hästi suletud pakendeid võib aga tarbijatel olla raske avada. Seetõttu löövad pakenditootjad mõnikord pakenditesse auke, et neid oleks lihtsam avada. Paljude jäätisetortide tootjate jaoksCO2 laseridon nüüd asendamatu tehnoloogia kiire täppispakendi perforatsiooni saavutamiseks.
Pakendamise väljakutse
Selles konkreetses rakenduses pakiti jäätisega täidetud torbikud materjali, mis oli valmistatud 70-80 mikroni paksusest paberist, mille ühelt küljelt oli kaetud ligikaudu 20 mikroni paksune alumiiniumkile. Selle pakendi avamise hõlbustamiseks torkab tootja paberikihist läbi augud, jättes alumiiniumkihi täielikult puutumata. Alumiiniumkihi säilitamine on vajalik pakendi mehaanilise stabiilsuse säilitamiseks, vältides samal ajal pakendi funktsiooni ohustamist niiskuse ja hapniku eest.
Kui suur magustoidupakendite tootja töötab algselt välja perforeerimisprotsessi, on selgelt öeldud, et iga uus lähenemisviis peaks vastama mitmele olulisele kriteeriumile. Esiteks tuleb perforeerimisprotsess integreerida olemasolevasse tootmisliini, kus kastid kantakse konveierilindil üle kiirusega kolm sekundis. Teiseks peaks perforeerimisprotsess tootele lisama vaid väga väikese ühikukulu. Lõpuks ei saanud uus protsess paberit muuta ega tekitada nähtavaid puru, mis tekitaks tarbijas toidust negatiivse ettekujutuse.
Pakenditootja sai kohe aru, et ükski olemasolevatest mehaanilistest meetoditest ei vasta kõigile neile piirangutele. Eelkõige ei suuda ükski traditsioonilistest lõikeriistadest seda täpsust kiirel konveierilindil saavutada. Nii pöördus ettevõte lasersüsteemide arendustoote poole,laserpuhastussüsteem, lahenduse saamiseks.
CO2 laserlahus
Laserpuhastussüsteemist välja töötatud pakendi perforatsioonisüsteem ühendab koherentse GEM-i{0}} teravustamisoptika ja 2D galvanomeetri skaneerimissüsteemiga. GEM-100 on 100 W väljundvõimsusega pidevlaser, mille impulsi laius on ka reguleeritav. Impulsi laiuse modulatsiooniga 60% kuni 80% töötsükkel on loodud tootele katkendlike joonte loomiseks pideva asemel. kindlad kirjutatud jooned. laserit kasutatakse mitmesugustes rakendustes, nagu paber, papp, papp ja papp.
Töötlemisseansis on paber lamedad kolmnurgad. Laser lõikab sujuva kõvera kahe täiendava "abijoonega" iga rea lõpus (et aidata alustada rebenemist täpselt õigest punktist). See perforeeritud kõver muutub sirgjooneks pärast seda, kui leht on rullitud ja liimitud lõplikku koonuse kuju.
Konveierilindi kiirus on umbes 1 meeter/sekundis ja jääb konstantseks, skanner kompenseerib selle liikumise ja lõikab toodet liikumisel. Kuna laseri võimsus on fikseeritud (muutuv on ainult laseri töötsükkel ja maksimaalne võimsus on konstantne), on skaneerimiskiirus ainus toimiv muutuja. Kui lõige on liiga sügav või liiga madal, saab skannimiskiirust selle protsessi uuesti optimeerimiseks muuta.
Asjad, mida laserite puhul arvestada
Selle rakenduse jaoks valiti CO2-laser, kuna selle 10{2}}mikroniline väljundlainepikkus neelab kergesti paber ja peegeldub tugevalt alumiiniumist. See muudab paberikihi täieliku läbilõikamise lihtsamaks ja lihtsamaks, jättes alumiiniumkihi puutumata.
Coherenti GEM{0}} laser pakub erilisi eeliseid. Esiteks muudab selle volditud lainejuhi struktuur selle väga kompaktseks (võrreldes selle väljundvõimsusega), kuna ruum on oluline. Teiseks annab see nõutavas töötlemisaknas ±3% võimsuse stabiilsuse piisavalt alla ±5%. Stabiilsusnäitaja saavutatakse ülitõhusa vesijahutussüsteemiga, mis vähendab resonantsõõnsuse termilist deformatsiooni, ja GEM-100-l on ka pikk resonantsõõnsus, mis säilitab suure hulga samaaegselt esinevaid pikisuunalisi režiime, minimeerides veelgi võimsuse kõikumisi. mis tahes režiimimuutuste tõttu.
Laseri pikk voltimisõõnsus ja patenteeritud optiline disain tagavad hea punktmustri kvaliteedi, mis välistab koha madalama võimsusega poolel võimsuse tõusu, mis pigem kõrbeks kui lõikaks paberit. Teine tegur, mis kõrvetamist väldib, on pulsi kiire tõus ja langus. Seda tüüpi laseri tõusuaeg on loomulikult kiire, kuid langemisaega tuleb kontrollida gaasi segamise ja rõhu abil ning GEM{0}} laseris on need spetsiaalselt optimeeritud andma lühikesi impulsi langemisaegu, kõrvaldades seega võimsuse pikk katkemine, mis võib viia kõrvetamiseni.
Kokkuvõtteks võib öelda, et laserperforatsioon on võimaldanud pakenditootjatel parandada oma toodete tarbijakogemust ilma tootmiskulusid oluliselt suurendamata. Selle protsessi rakendamine mittelasermeetodite abil oleks ebapraktiline ja selle rakenduse edukaks muutmiseks on võimalik seda vajalikku kombinatsiooni realiseerida: väljundomadused, füüsikalised omadused ja kogu omamise kulu.
