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.

    Spiral winding
    In spiral-wound process, the body plies are brought in at an angle to the mandrel and spirally wound in staggered overlapping layers to form the body tube. 
    Either wet adhesives or heat-seal systems can be used to join the body plies.

    Because each ply is fed at an angle rather than at right angles to the mandrel axis, the resulting seam runs helically along the tube rather than straight, and successive layers overlap and stagger relative to one another, distributing joints around the circumference and along the tube's length. As the mandrel rotates continuously, the plies are drawn forward and wound onto it in an uninterrupted helix, allowing the tube to be cut to any required length after forming, unlike convolute winding, where tube length is constrained by the width of the pre-cut sheets.
    This continuous feeding method makes spiral winding particularly suited to high-speed production of long tubes and cores, with the number of plies, paper grade, winding angle and adhesive type adjustable to achieve the required strength, rigidity and surface finish.
    Avvolgimento a spirale
    L’avvolgimento a spirale è un ptocesso per la formazione di tubi in cui le strisce che compongono gli stratri vengono avvolte attorno a un mandrino con un angolo predefinito sovrapponendosi l’una all’altra.
    Per la giunzione possono essere usati o adesivi base acqua o adesivi hot melt.

    Poiché ciascuno strato viene alimentato con un'angolazionediversa da 90° rispetto all'asse del mandrino, la cucitura risultante si sviluppa elicoidalmente lungo il tubo anziché in modo rettilineo, e gli strati successivi si sovrappongono e si sfalsano tra loro, distribuendo le giunzioni lungo la circonferenza e la lunghezza del tubo. Poiché il mandrino ruota in modo continuo, gli strati vengono trainati in avanti e avvolti su di esso formando un'elica ininterrotta, consentendo di tagliare il tubo alla lunghezza desiderata dopo la formatura, a differenza dell'avvolgimento convoluto, in cui la lunghezza del tubo è vincolata dalla larghezza dei fogli pretagliati.
    Questo metodo di alimentazione continua rende l'avvolgimento a spirale particolarmente adatto alla produzione ad alta velocità di tubi e anime di grande lunghezza, con numero di strati, tipo di carta, angolo di avvolgimento e tipologia di adesivo regolabili per ottenere la resistenza, la rigidità e la finitura superficiale richieste.
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    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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