Industrial processes


    Main industrial processes including production, material conversion, and packaging of goods. 

    Observing these processes enables an understanding of how production technologies, industrial constraints, and scalability requirements influence design configurations and the performance of packaging systems. 

    Analysed in relation to materials, morphologies, and models of innovation, industrial processes help outline the technical and production framework within which contemporary packaging solutions are developed.

    Ultrasonic Sealing
    A heat-sealing method accomplished by the application of ultrasonic frequencies (20 to 40 kHz) to the materials being sealed together. The vibration at the interfaces generates enough localized heat to melt and fuse thermoplastic materials. A pressure is applied at the same time between the vibrating element (sonotrode) and the contrast (anvil).

    The main characteristics of ultrasonic welding are:
    • high energy efficiency; as there is no need to heat metal masses with high thermal inertia and heat dissipation, the energy can be concentrated solely in the weld zone.
    • very small welding zone (even less than 1 mm if necessary)
    • very short welding times (100–200 ms), as it is not affected by the time taken for heat to travel through the thickness of the material to be heated
    • no or very limited thermal damage (Heat Affected Zone); prevents the formation of heat-induced warping and overheating of the surface in contact with the welder
    • insensitive to minor contamination of the welding surface; allows any impurities that may remain beneath the contact zone to be displaced.
    Saldatura a Ultrasuoni
    Metodo di saldatura termico basato sul calore che si sviluppa all’interfaccia di 2 materiali plastici per effetto della vibrazione  trasmessa dalla sorgente di ultrasuoni (20 to 40 kHz) e della pressione di contatto fra il sonotrodo e il contrasto.

    Le principali caratteristiche di una saldatura a ultrasuoni sono:
    • elevata efficienza energetica; non dovendo riscaldare masse metalliche con forte inerzia termica e dissipazione, permette di concentrare l’energia nella sola zona di saldatura.
    • dimensioni della zona di saldatura molto contenute (anche meno di 1mm se necessario)
    • tempi di saldatura molto corti (100-200 ms), non essendo influenzata dal tempo di trasmissione del calore attraverso lo spessore del materiale da riscaldare
    • danneggiamento termico assente o molto contenuto (Heat Affected Zone); evita la formazione di ondulazioni da riscaldamento e il surriscaldamento della superficie di contatto col saldatore
    • insensibile a leggere contaminazioni della superficie di saldatura; permette di dislocare eventuali impurità che possano rimanere sotto la zona di contatto.
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    Vacuum Metallising
    Vacuum metallising is a process in which a thin layer of metal, typically aluminium, is deposited onto a plastic film, paper or other substrate inside a vacuum chamber, through evaporation and condensation of the metal at the molecular level.

    The substrate is unwound and passed close to metal-coated ceramic filaments or boats, which are resistively heated until the aluminium wire fed onto them vaporises; under the low pressure of the vacuum chamber the metal vapour travels in a straight line and condenses onto the cooler, moving substrate, forming a continuous, extremely thin metallic layer typically only a few tens of nanometres thick.
    Because the coating is so thin, metallized films retain much of the flexibility, transparency (when viewed against light) and processability of the base substrate, while gaining a reflective, mirror-like appearance together with barrier properties against light, oxygen and moisture.
    Vacuum metallizing is widely used in flexible packaging (for example on BOPP, PET or paper webs) to enhance shelf appeal, provide product protection, and, in some applications, offer a lower-cost, easier-to-recycle alternative to laminating a separate aluminium foil layer.
    Metallizzazione sotto vuoto
    La metallizzazione sottovuoto (vacuum metallizing) è un processo in cui un sottile strato di metallo, tipicamente alluminio, viene depositato su un film plastico, carta o altro substrato all'interno di una camera a vuoto, tramite evaporazione e condensazione del metallo a livello molecolare.

    Il substrato viene svolto e fatto passare in prossimità di filamenti o navicelle ceramiche rivestite di metallo, riscaldati per resistenza fino a vaporizzare il filo di alluminio alimentato su di essi; grazie alla bassa pressione presente nella camera a vuoto, il vapore metallico si propaga in linea retta e condensa sul substrato più freddo in movimento, formando uno strato metallico continuo ed estremamente sottile, tipicamente di poche decine di nanometri.
    Poiché il rivestimento è così sottile, i film metallizzati conservano gran parte della flessibilità, della trasparenza (se osservati controluce) e della lavorabilità del substrato di base, acquisendo al contempo un aspetto riflettente, simile a uno specchio, insieme a proprietà barriera contro luce, ossigeno e umidità.
    La metallizzazione sottovuoto è ampiamente utilizzata nel packaging flessibile (ad esempio su bobine di BOPP, PET o carta) per migliorare l'appeal sullo scaffale, offrire protezione al prodotto e, in alcune applicazioni, rappresentare un'alternativa più economica e più facilmente riciclabile rispetto alla laminazione con uno strato separato di foglio di alluminio.
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    Vertical Cartoning
    Vertical cartoning is a packaging process in which products are inserted vertically into pre‑erected folding cartons that are presented with their top open facing upward. Loading is performed by gravity, mechanical devices, or robotic pick‑and‑place systems, after which the carton is closed using tuck, glue, or lock mechanisms.

    Because products are lowered straight down into the carton rather than pushed in horizontally, this configuration is particularly suited to free-flowing, fragile, flexible or irregularly shaped items (such as pouches, sachets, jars or loose components) that could be damaged or misaligned by lateral loading.
    On a vertical cartoning line, carton forming, loading and closing can be carried out either as separate, independently configurable stations or combined into a single integrated machine, with the carton typically held and indexed by a chain or belt conveyor as it moves between stations.
    This layout generally allows for straightforward format changeovers and can be readily combined with upstream product collation or weighing systems, making it a common choice across food, pharmaceutical and consumer goods packaging lines.
    Astucciamento in verticale
    L’astucciamento verticale è un processo di confezionamento in cui i prodotti vengono inseriti verticalmente in astucci preincollati messi in forma che vengono presentati con l'estremità superiore aperta. Il caricamento viene effettuato per gravità, tramite dispositivi meccanici o sistemi robotizzati di prelievo e posizionamento, dopodiché la scatola viene chiusa utilizzando meccanismi di incastro, incollaggio o bloccaggio.

    Poiché i prodotti vengono calati direttamente all'interno dell'astuccio anziché spinti orizzontalmente, questa configurazione è particolarmente adatta a prodotti sfusi, fragili, flessibili o di forma irregolare (per es. buste, bustine, vasetti o componenti sciolti) che potrebbero danneggiarsi o disallinearsi con un caricamento laterale.
    In una linea di astucciamento verticale, la formatura, il caricamento e la chiusura dell'astuccio possono essere eseguiti sia come stazioni distinte e configurabili in modo indipendente, sia integrati in un'unica macchina, con l'astuccio trattenuto e indicizzato da un trasportatore a catena o a nastro mentre avanza tra le stazioni.
    Questa configurazione consente cambi formato agevoli e può essere facilmente combinata con sistemi di raggruppamento o pesatura del prodotto a monte, rendendola una scelta comune nelle linee di confezionamento alimentare, farmaceutico e dei beni di consumo.
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    Vertical Form-Fill-Seal (VFFS)
    Vertical Form-Fill-Seal (VFFS) is a form-fill-seal process in which the packaging material is unwound at the back of the machine and follows a vertical path over a forming collar where the flat material is shaped into a tube. A longitudinal seal is put into the tube, and the product is introduced from the top. After product fill­ing, horizontal sealing bars place a heat-seal across the bag width, at the same time cutting across the center of the horizontal seal to separate one package, while leav­ing the tube sealed al the bollom ready to receive the next product dump. 

    The VFFS process is particularly well suited to the packaging of powders, granules or liquids, and can accommodate everything from very small formats containing just a few grams to much larger bags weighing several kilograms.
    Compared to HFFS packaging, it takes up significantly less floor space.
    It does not allow for the differentiation of contents, their controlled arrangement, or the inclusion of accessories such as trays and dividers.
    Vertical Form-Fill-Seal (VFFS)
    Il processo Form-Fill-Seal verticale (VFFS) consiste nel formare, riempire e sigillare il materiale di confezionamento che viene srotolato nella parte posteriore della macchina e segue un percorso verticale sopra un collare di formatura dove il materiale piatto viene modellato in un tubo. Nel tubo viene realizzata una saldatura longitudinale e il prodotto viene introdotto dall 'alto. Dopo il riempimento del prodotto, delle barre di saldatura orizzontali applicano una saldatura a caldo lungo la larghezza del sacchetto, tagliando contemporaneamente il centro della saldatura orizzontale per separare una confezione, lasciando il tubo sigillato nella parte inferiore pronto per ricevere il prodotto successivo.

    Il processo VFFS è particolarmente adatto per il confezionamento di sostanze in polvere, granuli o liquidi ed è possibile variare da formati di piccolissime dimensioni con un contenuto di pochi grammi a sacchi molto più grandi con pesi di diversi chili.
    Rispetto al confezionamento HFFS occupa uno spazio decisamente inferiore in pianta.
    Non permette di differenziare il contenuto, di disporlo in maniera controllata o di includere accessori quali vassoi e separatori.
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    Wet Moulding
    Wet Moulding is a manufacturing process for fiber‑based packaging and moulded pulp products in which cellulose fibers are suspended in water to form a slurry, deposited into a mould, and then dewatered and dried to create rigid three‑dimensional structures.

    The mould, typically a fine metal mesh shaped to the desired geometry, is submerged in or sprayed with the slurry while a vacuum applied from the inside draws water through the mesh, building up a layer of interlocked fibres on its surface until the required wall thickness is reached.
    The resulting wet, fibrous "blank" is then either air-dried in an oven, or transferred to a heated pressing mould where it is simultaneously compressed and dried, a variant that yields greater dimensional precision, a smoother surface finish and shorter cycle times compared with simple air-drying.
    Once dried, the moulded parts are trimmed to remove excess material and may undergo additional finishing steps, such as hot foil stamping, embossing or the application of functional coatings for water, oil or grease resistance, before being used as trays, clamshells, protective inserts or other fibre-based packaging formats.
    Wet Moulding
    Lo stampaggio a umido è un processo di produzione di imballaggi a base di fibre e prodotti in pasta di cellulosa stampata in cui le fibre vengono sospese in acqua per formare un impasto liquido, depositato in uno stampo, quindi disidratato ed essiccato per creare strutture tridimensionali rigide.

    Lo stampo, tipicamente una fine rete metallica sagomata secondo la geometria desiderata, viene immerso nella sospensione o irrorato con essa, mentre un vuoto applicato dall'interno richiama l'acqua attraverso la maglia, formando sulla sua superficie uno strato di fibre intrecciate fino a raggiungere lo spessore di parete richiesto.
    Il "semilavorato" fibroso umido così ottenuto viene quindi essiccato in forno oppure trasferito a uno stampo di pressatura riscaldato, dove viene compresso ed essiccato contemporaneamente, variante che consente maggiore precisione dimensionale, una finitura superficiale più liscia e tempi di ciclo più brevi rispetto alla semplice essiccazione in aria.
    Una volta essiccati, i pezzi stampati vengono rifilati per rimuovere il materiale in eccesso e possono essere sottoposti a ulteriori operazioni di finitura, come stampa a caldo, goffratura o applicazione di rivestimenti funzionali per la resistenza ad acqua, olio o grassi, prima di essere utilizzati come vassoi, clamshell, inserti protettivi o altri formati di imballaggio a base fibrosa.
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    Wrap-around Cartoning
    Wrap-around cartoning is a packaging method where a flat, die-cut cardboard blank is precisely folded and glued around a product or group of products to create a secure, custom-fitted carton or case. Unlike traditional cartoning methods that use pre-formed boxes, this process forms the packaging material tightly around the item(s) during the automated packaging process itself.

    The product or product group is first collated into the required pack pattern and placed onto the flat blank, which is then progressively wrapped around it, typically folding the side and end panels in sequence, while adhesive is applied to secure the overlapping flaps and form a rigid enclosure.
    Because the carton is formed directly around the product's own footprint rather than being pre-erected to a fixed size, wrap-around cartoning minimises internal voids and material use, resulting in a compact, well-fitted pack that also offers good stacking strength.
    This method is widely used for multipacking cans, bottles, jars and other rigid containers into retail-ready or shipping cases, combining primary product protection with an efficient, low-waste use of board.
    Confezionamento in scatola per avvolgimento
    Il confezionamento per avvolgimento è un metodo di imballaggio in cui un cartoncino piatto fustellato viene piegato e incollato con precisione attorno a un prodotto o a un gruppo di prodotti per creare un cartone o una scatola robusta e su misura. A differenza dei metodi di confezionamento tradizionali che utilizzano scatole preformate, questo processo modella il materiale di imballaggio attorno agli articoli durante il processo di confezionamento stesso.

    Il prodotto o il gruppo di prodotti viene prima raggruppato secondo lo schema di imballaggio richiesto e posizionato sullo sbozzato piano, che viene quindi progressivamente avvolto attorno ad esso, tipicamente piegando in sequenza i pannelli laterali e di testata, mentre l'adesivo viene applicato per fissare le alette sovrapposte e formare un involucro rigido.
    Poiché la scatola viene formata direttamente attorno all'ingombro del prodotto anziché essere pre-eretta a una dimensione fissa, il wrap-around cartoning riduce al minimo gli spazi vuoti interni e il consumo di materiale, ottenendo una confezione compatta e ben aderente, che offre anche una buona resistenza allo stivaggio.
    Questo metodo è ampiamente utilizzato per raggruppare lattine, bottiglie, vasetti e altri contenitori rigidi in multipack pronti per la vendita o casse da trasporto, combinando la protezione del prodotto con un utilizzo efficiente e a basso spreco di cartone.
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