Para aplicaciones de Sello en Caliente, cada estructura de material de envoltura cuenta con un Umbral de Sello (SIT siglas en Inglés) en el cual la capa sellante es suficientemente calentada para sellar los huecos en los sellos y provee el mínimo sello aceptable, y una Temperatura Maxima, que después de este punto el material de envoltura se distorciona, fractura o tiene un hot tack (fuerza de sello e integridad mientras el sello sigue caliente) inadecuado. El rango de temperatura entre el mínimo y máximo es la Ventana de Operación del material de envoltura.
Por diferentes razones, la regulación de calor no es clara y directa con tan solo ajustar la configuración de la temperatura dentro del rango de la ventana de operación para el material de envoltura que está siendo utilizado.
♦ La cara de sello de las mordazas es usualmente más caliente en el centro que en los extremos en donde el calor se disipa mas rápidamente. Estas inconsistencias se hacen aparentes en la reseña que se muestra debajo:
Si el paquete se acerca a las áreas mas frías de la cara de sellado, configuraciones de temperaturas lo suficientemente calientes para sellar los extremos del paquete pueden sobrecalentar el centro y ocasionar sellos distorcionados o con fugas y hot tack débil. Estas inconsistencias de temperatura son una de las razones del por qué el sello se separa o se “mondea”, típicamente ocurre en el centro del sello.
♦ La lectura de la temperatura en el controlador usualmente no revela las inconsistencias de calor a todo lo largo de la cara de sello dado que los termopares toman la lectura de temperatura en un sólo punto específico en el cuerpo de las mordazas. La mejor manera de revisar estos problemas de calor es con un pirómetro en múltiples puntos a todo lo largo de la cara de sello:
♦ La temperatura de la cara de sello en las mordazas en reposo debe de mantenerse consistente y uniforme, dependiendo del nivel de respuesta del controlador de temperatura. A velocidades de producción, sin embargo, existe un tiempo limitado para que las mordazas interactuen y transfieran calor a la capa sellante, lo cual puede ser especialmente problemático en donde hay capas extras de material de envoltura del sello de aleta, traslape, pliegue inglés o arrugas. La cara de sello pierde calor al sellar cada paquete y depués cuenta con poco tiempo para recuperarse antes de que el siguiente paquete tenga que ser sellado.
Dado que la pausa y el tiempo de recuperación son limitados, la temperatura suele ser configurada más alta que la del rango de la ventana de operación para la estructura del material de envoltura. Este diferencial puede causar problemas cuando la línea baja de velocidad o se detiene temporalmente; con tiempo adicional para transferir calor y recuperación térmica la cara de sello puede causar sobrecalentamiento, distorción, rupturas y fugas en el sello.
Para proveer la más uniforme y sensible transferencia de calor:
♦ Comienza manteniendo tus mordazas libres de contaminación de producto – incluso recubrimientos mínimos pueden impedir la transferencia de calor. (Ver Limpieza para Mejorar la Calidad y Productividad del Empaque)
♦ Asegúrate de cubrir las resistencias y termopares con un compuesto disipador a base de silicona previo a instalarlos. Esto asegurará un mejor contacto de la superficie entre las resistencias y las mordazas, proveyendo una mejor transferencia de calor y lecturas de temperatura más precisas.
♦ Usa resistencias preferentemente bobinadas las cuales proveen temperatura más consistente en toda la cara de sello. Estas están más calientes cerca de los extremos para compensar la pérdida de calor ahí.
♦ Actualiza a mordazas Dura-Therm de Greener las cuales proveen una transferencia de calor más uniforme y sensible sin sacrificar la durabilidad. Usuarios de mordazas Dura-Therm reportan lecturas de temperatura de +/- 3° F a lo largo de las caras de sello y han conseguido bajar la configuración de temperatura un 10 – 15%, resultando en un decremento en fugas y paquetes estéticamente fallidos ocasionado por el calor.
Resultados de pruebas en reseñas termales, ilustradas abajo, claramente muestran la uniformidad del Dura-Therm comparado a la variación de temperatura de mordazas hechas en acero inoxidable:
Añadiendo al calor y tiempo, la presión adecuada es igualmente necesaria para lograr sellos de calidad uniformes. Para mayor detalle ver nuestra publicación anterior: Distancia Entre Centros y Presión en Envolvedoras Horizontales: ¿Cuál es la Diferencia?
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