Processi industriali


    Principali processi industriali, dalla produzione alla trasformazione dei materiali fino al confezionamento dei beni. 

    L’osservazione dei processi consente di comprendere come tecnologie produttive, vincoli industriali e requisiti di scalabilità influenzino le configurazioni progettuali e le prestazioni dei sistemi di imballaggio. 

    Analizzati in relazione a materiali, morfologie e modelli di innovazione, i processi industriali contribuiscono a delineare il quadro tecnico e produttivo entro cui si sviluppano le soluzioni di packaging contemporanee.

    Coating
    Coating is process in which a thin, continuous layer of material is applied to the surface of a packaging substrate (paper, board, plastic, metal, or glass) to modify its functional, protective, or aesthetic properties. It is engineered to provide barrier performance (against moisture, oxygen, grease, or light), adhesion properties, mechanical resistance, printability, or decorative effects.

    The main coating processes used for packaging materials are:
    Extrusion Coating : A molten polymer (e.g., PE, PP, EVOH) is extruded and bonded onto paper, foil, or film substrates.
    Roller Coating: Liquid coating is applied via rollers that spread a uniform layer across flat substrates (paper, paperboard, film and metal sheets).
    Spray Coating: Atomized droplets of coating material are sprayed onto the surface, allowing coverage of complex geometries.
    Printing-based Coating: Coatings applied using printing presses (offset, flexo, Rotogravure) either over the entire surface (flood) or selectively (spot).
    Vacuum Deposition / Plasma Coating: Thin films (e.g., aluminum, SiOx) deposited under vacuum for high barrier properties.
    Dip Coating: Substrate is immersed in a coating bath and withdrawn, leaving a thin layer.
    Thickness of coatings of packaging materilas are typically 1–50 µm depending on function.

    Rivestimento
    Il rivestimento è un processo in cui uno strato sottile e continuo di materiale viene applicato alla superficie di un substrato di imballaggio (carta, cartone, plastica, metallo o vetro) per modificarne le proprietà funzionali, protettive o estetiche. È progettato per fornire prestazioni di barriera (contro umidità, ossigeno, grasso o luce), proprietà di adesione, resistenza meccanica, stampabilità o effetti decorativi.

    I principali processi di rivestimento utilizzati per i materiali da imballaggio sono:
    Rivestimento per estrusione: un polimero fuso (ad es. PE, PP, EVOH) viene estruso e legato a substrati di carta, lamina o film.
    Rivestimento a rullo: il rivestimento liquido viene applicato tramite rulli che stendono uno strato uniforme su substrati piatti (carta, cartone, film).
    Rivestimento a spruzzo: goccioline atomizzate di materiale di rivestimento vengono spruzzate sulla superficie, consentendo la copertura di geometrie complesse.
    Rivestimento basato sulla stampa: rivestimenti applicati utilizzando macchine da stampa (offset, flessografia, rotocalco) su tutta la superficie o in modo selettivo (a pattern).
    Deposizione sotto vuoto / Rivestimento al plasma: film sottili (ad es. alluminio, SiOx) depositati sotto vuoto per ottenere elevate proprietà barriera.
    Rivestimento per immersione: il substrato viene immerso in un bagno di rivestimento e poi estratto, lasciando uno strato sottile.

    Lo spessore dei rivestimenti dei materiali di imballaggio è tipicamente compreso tra 1 e 50 µm a seconda della funzione.
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    Coding & Marking
    Process by which variable or static information is generated and applied directly onto a packaging material, packaging component, or product surface using non‑contact or contact marking technologies such as inkjet, laser, thermal transfer, or embossing.

    Coding & marking enables the application of alphanumeric text, barcodes, serialized identifiers, regulatory information, date/lot codes, or other data carriers directly onto the substrate.
    The process involves both the generation of the information (e.g., variable data, serialization, batch data) and its direct deposition or marking on the surface.
    When coding & marking is used to apply serialized identifiers or track‑and‑trace carriers, these data features are considered outputs of the process, not separate processes.
    Coding & marking may be performed in‑line within the packaging sequence or off‑line on components prior to packaging.

    Marcatura e codifica
    Processo mediante il quale vengono generate informazioni variabili o statiche e applicate direttamente su un materiale di imballaggio, un componente di imballaggio o la superficie di un prodotto utilizzando tecnologie di marcatura senza contatto o a contatto quali getto d’inchiostro, laser, trasferimento termico o goffratura.

    La codifica e la marcatura consentono di applicare testo alfanumerico, codici a barre, identificatori serializzati, informazioni normative, codici di data/lotto o altri vettori di dati direttamente sul substrato.
    Il processo comporta sia la generazione delle informazioni (ad es. dati variabili, serializzazione, dati di lotto) sia la loro deposizione diretta o marcatura sulla superficie.
    Quando la codifica e la marcatura vengono utilizzate per applicare identificatori serializzati o supporti di tracciabilità, queste caratteristiche dei dati sono considerate output del processo, non processi separati.
    La codifica e la marcatura possono essere eseguite in linea all’interno della sequenza di confezionamento o fuori linea sui componenti prima del confezionamento.
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    Convolute winding
    In the convolute process sheets of paper (usually pre-cut) and body materials are wrapped around the forming mandrel at right angles to form the body tube.The mandrel can be round, oblong or any other shape.
    Either wet adhesives or heat-seal systems can be used to join the body plies.
    Each ply is wound so that its edges align with the tube's axis, resulting in a straight, longitudinal seam rather than a spiral one. This construction method typically produces tubes with high mechanical strength and dimensional stability, making it well suited for rigid or semi-rigid packaging applications such as composite cans, mailing tubes and industrial cores.
    The number of plies, paper grade and adhesive type can be adjusted according to the required strength, barrier properties and end-use specifications of the finished product.

    Avvolgimento convoluto
    L’avvolgimento convoluto è un processo per la formazione di tubi in cui foglietti di carta (solitamente pretagliati) e componenti strutturali del corpo vengono avvolti in sequenza attorno a un mandrino ad angolo retto rispetto all’asse.
    Il mandrino può avere sezione circolare, ellittica o, in generale, di qualsiasi altra forma.
    Per la giunzione possono essere usati o adesivi base acqua o adesivi hot melt.
    Ogni strato viene avvolto in modo che i suoi bordi siano allineati con l'asse del tubo, generando una cucitura dritta e longitudinale anziché a spirale. Questo metodo costruttivo produce tipicamente tubi con elevata resistenza meccanica e stabilità dimensionale, rendendolo particolarmente adatto ad applicazioni di imballaggio rigido o semi-rigido, come lattine composite, tubi postali e anime industriali.
    Il numero di strati, il tipo di carta e la tipologia di adesivo possono essere modificati in base ai requisiti di resistenza, alle proprietà barriera e alle specifiche d'uso finale del prodotto finito.
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    Extrusion Coating
    Extrusion coating is a process whereby molten plastic is applied to a thin substrate (paperboard, paper, plastic film, aluminium foil etc.) and subsequently chilled to form an extremely thin, smooth layer of uniform thickness.
    The molten plastic can be used as an adhesive to laminate a plastic film or a metal foil.
    In addition to lamination, extrusion coating is mainly used to provide protection against moisture, act as a barrier to gases (water vapour, oxygen, aromas, etc.), offer grease resistance, ensure heat-sealability and create an attractive appearance (glossy surfaces).

    The process is carried out by extruding the molten polymer through a flat slot die directly onto the moving substrate, which is then pressed against a chill roll to rapidly cool and solidify the coating while defining its surface finish.
    Low-density polyethylene (LDPE) is the most commonly used resin due to its good adhesion, sealability and processability, although other polymers such as polypropylene (PP) or ethylene vinyl acetate (EVA) can be used to achieve specific barrier or performance properties.
    Because the coating is formed directly on the substrate in a single continuous pass, extrusion coating is typically faster and more cost-effective than conventional adhesive lamination for high-volume applications.
    Rivestimento per estrusione
    Il rivestimento per estrusione è un processo mediante il quale la plastica fusa viene applicata su un substrato sottile (cartone, carta, pellicola di plastica, foglio di alluminio, ecc.) e successivamente raffreddata per formare uno strato estremamente sottile, liscio e di spessore uniforme.
    La plastica fusa può essere utilizzata come adesivo per laminare un film plastico o un foglio metallico. Oltre alla laminazione il rivestimento per estrusione viene utilizzato principalmente per ottenere protezione dall'umidità, barriera ai gas (vapore acqueo, ossigeno, aromi, ecc.), resistenza al grasso, termosaldabilità e aspetto attraente (superfici lucide).

    Il processo viene realizzato estrudendo il polimero fuso attraverso un ugello piano (slot die) direttamente sul substrato in movimento, che viene poi pressato contro un rullo refrigerante (chill roll) per raffreddare e solidificare rapidamente il rivestimento, definendone al contempo la finitura superficiale.
    La resina più comunemente utilizzata è il polietilene a bassa densità (LDPE), grazie alla sua buona adesione, saldabilità e lavorabilità, sebbene altri polimeri come il polipropilene (PP) o l'etilene vinil acetato (EVA) possano essere impiegati per ottenere specifiche proprietà barriera o prestazionali.
    Poiché il rivestimento viene formato direttamente sul substrato in un unico passaggio continuo, l'accoppiamento per estrusione risulta generalmente più rapido ed economico rispetto alla laminazione adesiva convenzionale per applicazioni ad alto volume.
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    Filling
    Filling is the packaging operation by which a liquid, semi-liquid, powdered, particulate or solid product is transferred with precision into the final container, such as bottles, sachets, jars, tins or bags. The process must ensure control, consistency, safety and quality preservation, preparing the packaging for the subsequent stages of sealing, handling and distribution.

    The main technologies differ according to the product characteristics and dosing objectives.
    Level filling allows for a visually uniform liquid level and is suitable for beverages and low-viscosity fluids in transparent containers, but does not guarantee a constant volume or weight.
    Volumetric filling, on the other hand, dispenses a fixed quantity of product, making it effective for liquids, sauces, pastes, creams, powders or products containing particles.
    Gravimetric filling dispenses by weight, using load cells or electronic scales, and is suitable for high-value products or those with variable density, although it requires more time and is more costly.
    Riempimento
    Il riempimento è l’operazione di confezionamento attraverso cui un prodotto liquido, semiliquido, in polvere, particolato o solido viene trasferito con precisione nel contenitore finale, come bottiglie, buste, barattoli, lattine o sacchetti. Il processo deve garantire controllo, uniformità, sicurezza e preservazione della qualità, predisponendo il packaging alle successive fasi di sigillatura, movimentazione e distribuzione.

    Le principali tecnologie si differenziano in base alle caratteristiche del prodotto e agli obiettivi di dosaggio.
    Il riempimento a livello consente di ottenere un’altezza visivamente uniforme del liquido, ed è adatto a bevande e fluidi a bassa viscosità in contenitori trasparenti, ma non garantisce volume o peso costanti.
    Il riempimento volumetrico dosa invece una quantità fissa di prodotto, risultando efficace per liquidi, salse, paste, creme, polveri o prodotti con particelle.
    Il riempimento gravimetrico dosa in base al peso, tramite celle di carico o bilance elettroniche, ed è indicato per prodotti di alto valore o densità variabile, pur richiedendo tempi e costi maggiori. 


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    Gluing / Adhesive bonding
    Gluing is a joining process in which an adhesive substance is applied between two surfaces, creating a bond through adhesion to the substrates and cohesion within the adhesive layer as it cures, forming a permanent or semi‑permanent joint.

    In packaging processes, there are two main types of adhesives: hot-melt adhesives and cold glues (or Water Based)
    Hot melt adhesives are solid polymeric mixtures (PE/EVA/PVA) which, when heated, become fluid and are applied to the surfaces to be joined using rollers or special dispensing nozzles. Once the surfaces to be joined are brought together whilst the adhesive is still fluid, the bond is formed as the adhesive cools (setting)
    Cold adhesives (or Water Based) are usually aqueous dispersions of polymeric resins (PVA) which are applied using rollers (essentially via a ‘rotogravure’ type transfer) or nozzles (guns). In this case, bonding (setting) occurs as the adhesive dries (absorption by the substrates and evaporation).

    Incollaggio
    L’incollaggio è un processo di giunzione in cui una sostanza adesiva viene applicata tra due superfici, creando un legame attraverso l’adesione ai substrati e la coesione all’interno dello strato adesivo durante l’indurimento, formando un giunto permanente o semipermanente.

    Nei processi di confezionamento esistono 2 tipologie principali di adesivi: adesivi a caldo (Hot Melt) e adesivi a freddo (Cold Glue o Water Based)
    Gli adesivi a caldo sono delle miscele polimeriche (PE/EVA/PVA) solide che per effetto del riscaldamento vengono resi fluidi e sono applicati alla superficie da unire mediante rulli o appositi ugelli dosatori. Una volta sovrapposte le superfici da unire mentre l’adesivo è ancora fluido, la giunzione si completa al raffreddamento dell’adesivo stesso (setting)
    Gli adesivi a freddo solitamente sono delle dispersioni acquose di resine polimeriche (PVA) che vengono applicate mediante rulli (sostanzialmente con un trasferimento di tipo "a rotocalco") oppure ugelli (Pistole / Gun / Nozzle). In questo caso l’adesione (setting) ha luogo per effetto dell’asciugatura dell’adesivo (assorbimento da parte dei substrati e evaporazione)
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    Handmade Packaging / Hand Assembly
    Handmade packaging consists of performing the sequence of assembly, folding and filling the package partially or entirely by hand.

    Manual packaging or the manual production of packaging is very common and is necessary in a number of circumstances
    • the creation of a prototype or a pre-production run of a new package
    • the production of small batches for focus groups, panel tests or market tests prior to the availability of all the production and packaging technologies required for a new product
    • in the case of limited runs of packaging where the small volume does not justify an investment in automation
    • in the case of packaging which, due to its complexity, cannot be automated at a reasonable cost
    • in the case of traditional products which, by their very nature, do not lend themselves to automation (e.g. Tuscan cigars, conical cigarettes in Indonesia, etc.)
    Confezionamento manuale
    Il confezionamento manuale consiste nell’esecuzione della sequenza di montaggio, piega e riempimento della confezione parzialmente o interamente in maniera manuale.

    Il confezionamento manuale o la produzione manuale della confezione è assai diffuso e si rende necessario in diverse circostanze
    • realizzazione di un prototipo o di una preserie di una nuova confezione
    • produzione di piccoli lotti per focus group, panel tests o test di mercato in anticipo rispetto alla disponibilità di tutte le tecnologie di produzione e confezionamento necessarie per un nuovo prodotto
    • nel caso di serie limitate di confezioni che per via del numero limitato non giustificano un investimento in automazione
    • nel caso di confezionamenti che per il livello di complessità non sarebbero automatizzabili a un costo ragionevole
    • nel caso di prodotti tradizionali, che per loro natura non prevedono l’ausilio di automazioni (es. sigaro toscano, sigarette coniche in indonesia ecc)
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    Heat sealing
    Heat sealing is the process of joining thermoplastic films by the application of heat and pressure for a specific period of time, causing the surfaces to soften or melt and fuse together into a continuous bond.

    There are various methods for heating the surfaces to be joined, which distinguish the different sealing technologies:
    • hot bar
    • pulse
    • hot air
    • induction
    • ultrasonic
    • radio frequency
    Unless otherwise specified, the term ‘heat sealing’ usually refers to hot bar sealing.
    This process also includes all joints made between non-plastic films that are coated with a polymer, which allows the surface to behave in the same way as the bulk polymer.
    Saldatura a caldo (Termosaldatura)
    La termosaldatura è il processo di unione di film termoplastici mediante l’applicazione di calore e pressione per un determinato intervallo di tempo, che provoca l’ammorbidimento o la fusione delle superfici e la loro unione in un legame continuo.

    Esistono diverse modalità per generare il riscaldamento delle superfici da unire, che vanno a differenziare le diverse tecnologie di saldatura:
    • a barra calda
    • a impulsi
    • ad aria calda
    • ad induzione
    • a ultrasuoni
    • a radiofrequenza
    Se non diversamente specificata la tecnologia, per termosaldatura si intende solitamente una saldatura a barra calda.
    Rientrano in questo processo anche tutte le giunzioni effettuate fra film non plastici, ma dotati di un rivestimento polimerico che permette di avere in superficie lo stesso comportamento del polimero in massa.
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    In-line Digital Printing
    In-line digital printing in packaging is a process where digital printing units (i.e. inkjet printers) are integrated directly into the production or filling line. This allows for "just-in-time" printing of text, graphics, and variable data onto packaging materials as they move through the line, rather than using pre-printed stock.

    Several digital printing technologies can be used depending on speed, resolution and substrate requirements, including continuous inkjet (CIJ) for high-speed coding, thermal inkjet (TIJ) and drop-on-demand (DOD) piezo inkjet for higher-quality text and graphics, and laser marking for permanent, contactless coding.
    This approach enables late-stage customization, allowing the same packaging line to produce multiple product variants, languages or regional formulations without changeovers or the need for dedicated pre-printed stock.
    Typical applications include printing batch numbers, expiry dates, barcodes and serialization codes for traceability and regulatory compliance, as well as region-specific text, promotional messages and personalized or sequential variable data. 
    Stampa digitale in linea
    La stampa digitale in linea nel settore dell’imballaggio è un processo in cui le unità di stampa digitale (ad esempio le stampanti a getto d’inchiostro) sono integrate direttamente nella linea di produzione o di riempimento. Ciò consente la stampa “just-in-time” di testi, grafica e dati variabili sui materiali di imballaggio mentre questi ultimi avanzano lungo la linea, anziché utilizzare stock prestampati.

    A seconda dei requisiti di velocità, risoluzione e substrato, possono essere utilizzate diverse tecnologie di stampa digitale, tra cui il getto d'inchiostro continuo (CIJ, continuous inkjet) per la codifica ad alta velocità, il getto d'inchiostro termico (TIJ) e piezoelettrico drop-on-demand (DOD, ) per testo e grafica di qualità superiore, e la marcatura laser per una codifica permanente e senza contatto.
    Questo approccio consente la personalizzazione in fase avanzata (late-stage customization), permettendo alla stessa linea di confezionamento di produrre più varianti di prodotto, lingue o formulazioni regionali senza cambi formato né la necessità di materiale pre-stampato dedicato.
    Le applicazioni tipiche includono la stampa di lotti, date di scadenza, codici a barre e codici di serializzazione per la tracciabilità e la conformità normativa, oltre a testi specifici per area geografica, messaggi promozionali e dati variabili personalizzati o progressivi.
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    Labelling
    Process by which a pre‑formed label, such as a pressure‑sensitive label, glue‑applied label, wrap‑around label, or shrink sleeve, is applied and affixed to a package, packaging component, or product for the purpose of providing visible information or decoration.

    The choice of labelling technology depends on factors such as container shape and material, production speed, label coverage (partial or full-body) and the need for features such as tamper-evidence or resistance to moisture and handling.
    Labelling is typically one of the final steps in a packaging line, and beyond carrying mandatory information such as ingredients, dosage, batch codes and barcodes, it plays a key role in branding, shelf appeal and regulatory compliance across industries such as food and beverage, pharmaceuticals, cosmetics and household products.

    Etichettatura
    Processo mediante il quale un’etichetta preformata - per esempio un’etichetta autoadesiva, un’etichetta applicata con colla, un’etichetta avvolgente o un manicotto termoretraibile - viene applicata e fissata a una confezione, a un componente dell’imballaggio o a un prodotto allo scopo di fornire informazioni visibili o decorazioni.

    La scelta della tecnologia di etichettatura dipende da fattori quali forma e materiale del contenitore, velocità di produzione, copertura dell'etichetta (parziale o a corpo intero) e la necessità di caratteristiche quali l'inviolabilità o la resistenza all'umidità e alla movimentazione. L'etichettatura rappresenta tipicamente una delle fasi finali della linea di confezionamento e, oltre a veicolare informazioni obbligatorie come ingredienti, dosaggio, codici di lotto e codici a barre, svolge un ruolo chiave nel branding, nell'appeal sullo scaffale e nella conformità normativa in settori quali alimentare e bevande, farmaceutico, cosmetico e prodotti per la casa.
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    Lamination
    Lamination process consists of bonding together two or more films of different materials (i.e. Al/Paper,  Al/Plastic, Plastic/Paper etc.).
    By combining materials with complementary properties, lamination allows the resulting structure to achieve barrier performance, mechanical strength, printability and sealability that none of the individual layers could provide on their own, making it a key process for producing high-performance flexible packaging.

    Several technologies can be used to bond the layers together, including
    adhesive lamination, in which a wet or solvent-based adhesive is coated onto one substrate before the layers are pressed together and cured;
    extrusion lamination, in which a molten polymer is extruded directly between the two substrates, acting simultaneously as the bonding layer;
    and thermal lamination, in which heat and pressure are applied to activate a heat-sealable coating already present on one of the substrates, without the addition of a separate adhesive.
    Laminazione
    Il processo di laminazione consiste nell’incollare insieme due o più film di plastica o nell’incollare assieme più film di materiali diversi (es. Al/Carta, Al/Plastica, Plastica/Carta, ecc.).
    Combinando materiali con proprietà complementari, la laminazione consente alla struttura risultante di ottenere prestazioni barriera, resistenza meccanica, stampabilità e saldabilità che nessuno dei singoli strati potrebbe fornire da solo, rendendola un processo chiave per la produzione di imballaggi flessibili ad alte prestazioni.

    Possono essere utilizzate diverse tecnologie per unire gli strati tra loro, tra cui
    l'accoppiamento con adesivo (adhesive lamination), in cui un adesivo a umido o a base solvente viene steso su un substrato prima che gli strati vengano pressati insieme e fatti aderire;
    l'accoppiamento per estrusione (extrusion lamination), in cui un polimero fuso viene estruso direttamente tra i due substrati, fungendo contemporaneamente da strato legante;
    e la laminazione termica (thermal lamination), in cui calore e pressione vengono applicati per attivare un rivestimento termosaldabile già presente su uno dei substrati, senza l'aggiunta di un adesivo separato.
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    Sealing
    Sealing is a general term describing the process of joining two or more layers of packaging material by applying energy (typically in the form of heat) together with pressure for a defined period of time, without the addition of external materials such as adhesives. The specific energy source used to generate the heat (i.e. a heated bar, an electrical impulse, ultrasonic vibration, an induced electromagnetic field or a radio-frequency field) depends on the sealing technology employed, but the underlying process sequence remains consistent across methods:
    Position & Align: the materials to be sealed are positioned and aligned by the handling system to ensure correct registration of the sealing area.
    Apply Pressure & Activate Energy: the sealing tool applies a targeted force to the aligned layers while the energy source is activated, softening or melting the material at the interface.
    Maintain Dwell: pressure is held for a defined dwell time, allowing the softened material at the interface to interpenetrate, forming a continuous bond as it consolidates.
    Cool & Release: the energy source is deactivated, the joint is allowed to cool (or is actively cooled) under pressure to stabilize the bond, and the tool then opens to release the sealed package.
    Saldatura
    La saldatura (sealing) è un termine generale che descrive il processo di unione di due o più strati di materiale di imballaggio mediante l'applicazione di energia (tipicamente sotto forma di calore) combinata con pressione per un periodo di tempo definito, senza l'aggiunta di materiali esterni come adesivi. La specifica fonte di energia utilizzata per generare il calore (barra riscaldata, impulso elettrico, vibrazioni ultrasoniche, campo elettromagnetico indotto o campo a radiofrequenza) dipende dalla tecnologia di sigillatura impiegata, ma la sequenza di processo di base rimane coerente tra i vari metodi:
    Posizionamento e allineamento: i materiali da sigillare vengono posizionati e allineati con precisione dal sistema di movimentazione, per garantire la corretta registrazione dell'area di saldatura.
    Applicazione di pressione e attivazione dell'energia: l'utensile di sigillatura applica una forza mirata sugli strati allineati mentre la fonte di energia viene attivata, rammollendo o fondendo il materiale all'interfaccia.
    Mantenimento del contatto (dwell): la pressione viene mantenuta per un tempo definito, consentendo al materiale rammollito all'interfaccia di compenetrarsi, formando un legame continuo durante la sua consolidazione.
    Raffreddamento e rilascio: la fonte di energia viene disattivata, il giunto viene lasciato raffreddare (o raffreddato attivamente) sotto pressione per congelare il legame, dopodiché l'utensile si apre rilasciando la confezione sigillata.
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