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.

    Annealing
    Glass annealing is a controlled, slow cooling process in a special oven (annealing lehr) to relieve internal stresses in hot-formed glass, preventing spontaneous cracking or shattering by allowing the outer and inner layers to cool uniformly from their working temperature down to room temperature, ensuring strength and stability. This involves holding the glass at a specific temperature (annealing point) where atoms can move, then gradually cooling it below the strain point where they lock into place, resulting in durable, stress-free glass.

    Especially for smaller, simple objects, annealing may be incidental to the process of manufacture, but in larger or more complex products it commonly demands a special process of annealing in a temperature-controlled Klin know in lehr.
    To anneal glass, it is necessary to heat it to its annealing temperature, at which its viscosity drops to 103 poise. For most kinds of glass, this annealing temperature is in the range of 454-482°C and is the so called stress-relief point or annealing point of the glass.
    Ricottura
    La ricottura del vetro è un processo di raffreddamento lento e controllato in un forno speciale (forno di ricottura) per alleviare le tensioni interne nel vetro formato a caldo, prevenendo la formazione di crepe o frantumazioni spontanee, consentendo agli strati esterno e interno di raffreddarsi uniformemente dalla temperatura di lavoro fino alla temperatura ambiente, garantendo resistenza e stabilità. Questo processo prevede il mantenimento del vetro a una temperatura specifica (punto di ricottura) in cui gli atomi possono muoversi, per poi raffreddarlo gradualmente al di sotto del punto di deformazione, dove si bloccano in posizione, ottenendo un vetro durevole e privo di tensioni.

    Soprattutto per oggetti più piccoli e semplici, la ricottura può essere parte integrante del processo di produzione, ma nei prodotti più grandi o complessi richiede solitamente un processo specifico di ricottura in un forno a temperatura controllata, noto come “lehr”.
    Per ricuocere il vetro, è necessario riscaldarlo alla sua temperatura di ricottura, alla quale la sua viscosità scende a 103 poise. Per la maggior parte dei tipi di vetro, questa temperatura di ricottura è compresa tra 454 e 482°C ed è il cosiddetto punto di distensione o punto di ricottura del vetro. 
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    Blow Moulding
    Blow moulding is a process in which a heated plastic tube (parison) is inflated inside a mould until it expands and takes the mould’s shape, forming thin-walled hollow products (e.g. bottles, vials, jars, etc.).
    Key types include extrusion blow moulding (EBM), injection blow moulding (IBM), injection stretch blow moulding (ISBM) and reheat stretch blow moulding (RHBM).

    The process typically relies on compressed air to push the softened polymer against the mould walls, where it cools and solidifies to retain the final shape. It is widely used with thermoplastic materials such as PET, HDPE, PP and PVC, and is particularly suited to high-volume production of packaging containers in the pharmaceutical, cosmetic, food and beverage industries.
    Compared to other forming processes, blow moulding offers advantages in terms of production speed, design flexibility for complex hollow geometries, and relatively low tooling costs for large production runs.
    Soffiatura
    Processo in cui una preforma in materiale termoplastico viene rammollito per riscaldamento e insufflata in uno stampo chiuso per formare corpi cavi (bottiglie, flaconi). Include extrusion blow moulding (EBM), injection stretch blow moulding (ISBM) e reheat stretch blow moulding (RHBM).

    Il processo si basa tipicamente sull'utilizzo di aria compressa per spingere il polimero ammorbidito contro le pareti dello stampo, dove si raffredda e solidifica assumendo la forma finale. È ampiamente utilizzato con materiali termoplastici come PET, HDPE, PP e PVC, ed è particolarmente adatto alla produzione ad alto volume di contenitori per il packaging nei settori farmaceutico, cosmetico, alimentare e delle bevande.
    Rispetto ad altri processi di formatura, lo stampaggio a soffiaggio offre vantaggi in termini di velocità di produzione, flessibilità di design per geometrie cave complesse e costi di attrezzaggio relativamente contenuti per grandi volumi produttivi."
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    Carton Tray Forming
    Carton tray forming is a packaging process in which a flat carton blank is folded along pre‑creased lines to create an open‑top tray, using mechanical folding with optional gluing or locking systems.

    This refers to the process of forming a box, usually vertically, from a flat sheet, and does not include the filling process (see top-load cartoning).
    It is typically used to prepare containers that will subsequently be fed into a different machine for filling.
    It also includes the production processes for lined boxes.
    Formatura di vassoi in cartoncino
    La formatura di vassoi in cartone è un processo di imballaggio in cui un foglio di cartone piatto viene piegato lungo linee preincise per creare un vassoio aperto, utilizzando sistemi di piegatura meccanica con incollaggio o incastri permanenti.

    Si tratta dell’operazione di formatura, solitamente verticale, di una scatola a partire da uno steso e non include il processo di riempimento (vedi top-load cartoning).
    Solitamente è utilizzata per preparare contenitori che verranno poi alimentati su una macchina diversa per il riempimento
    Include anche i processi di produzione delle scatole rivestite.
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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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    Deep drawing
    Deep drawing is a forming process in which a flat sheet metal blank is forced into a die cavity by a punch, producing an open-top hollow body without significant change in material thickness.

     The process is typically performed on ductile materials such as low carbon steel, stainless steel, aluminium, copper or nickel alloys, which must have sufficient plasticity to accommodate the deformation without tearing or wrinkling.
    A blank of the required shape and size is first cut from the raw material and, in most cases, lubricated to reduce friction between the punch, die and material during forming.
    Additional finishing operations such as trimming, piercing and flanging are often carried out after drawing to remove excess material, create holes and form vertical edges, resulting in the final part geometry.
    Imbutitura profonda
    L’imbutitura profonda è un processo di formatura in cui una lamiera piana viene inserita con forza in una cavità dello stampo mediante un punzone, producendo un corpo cavo aperto nella parte superiore senza variazioni significative nello spessore del materiale.

    Il processo viene tipicamente eseguito su materiali duttili come acciaio a basso tenore di carbonio, acciaio inossidabile, alluminio, rame o leghe di nichel, che devono possedere una plasticità sufficiente ad assorbire la deformazione senza rotture o grinze.
    Da materiale grezzo viene innanzitutto ricavato, tramite taglio, uno sbozzato (blank) della forma e delle dimensioni richieste, generalmente lubrificato per ridurre l'attrito tra punzone, stampo e materiale durante la formatura.
    Dopo l'imbutitura vengono spesso eseguite operazioni di finitura complementari, come tranciatura, foratura e cordonatura dei bordi (flanging), volte a rimuovere il materiale in eccesso, creare fori e formare bordi verticali, fino ad ottenere la geometria finale del pezzo.
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    Dip-coating
    Dip coating is a manufacturing process in which metal mold pins (formers) are immersed into a heated solution of gelatin or HPMC, withdrawn at a controlled speed, and allowed to dry so that a uniform polymer film solidifies on the pin surface, forming the capsule body and cap.
    This is the fundamental method used to produce two‑piece hard capsules for pharmaceutical applications.

    The main steps of the Dip-Coating process are:
    Immersion of metal pins into gelatin/HPMC solution: Hard capsules are made by dipping metal molds into a gelatin or HPMC (Hydroxypropyl Methylcellulose) solution, which coats the pins with a thin film.
    Film formation during withdrawal: As the pins are withdrawn, a controlled layer of the solution remains on the surface, forming the capsule wall thickness.
    Drying and solidification: The coated pins are moved into a controlled drying environment where the polymer film hardens into a rigid capsule shell.
    Stripping and trimming: Once dried, the capsule halves (body and cap) are stripped from the pins and precision‑trimmed to final length.
    Assembly and inspection: The two halves are joined loosely for shipping and undergo inspection and quality checks before packaging.

    Stampaggio per immersione
    Il rivestimento per immersione è un processo di produzione in cui dei perni metallici (formatori) vengono immersi in una soluzione riscaldata di gelatina o HPMC, estratti a velocità controllata e lasciati asciugare in modo che sulla superficie dei perni si solidifichi un film polimerico uniforme, formando il corpo e il cappuccio della capsula.
    Questo è il metodo fondamentale utilizzato per produrre capsule rigide in due pezzi per applicazioni farmaceutiche.

    Le fasi principali del processo di rivestimento per immersione sono:
    Immersione dei perni metallici in una soluzione di gelatina/HPMC: le capsule rigide sono prodotte immergendo stampi metallici in una soluzione di gelatina o HPMC (idrossipropilmetilcellulosa), che riveste i perni con un sottile strato.
    Formazione del film durante il ritiro: man mano che i perni vengono ritirati, uno strato controllato della soluzione rimane sulla superficie, formando lo spessore della parete della capsula.
    Essiccazione e solidificazione: i perni rivestiti vengono trasferiti in un ambiente di essiccazione controllato dove il film polimerico si indurisce formando un guscio rigido della capsula.
    Rimozione e rifilatura: una volta essiccate, le due metà della capsula (corpo e cappuccio) vengono rimosse dai perni e rifilate alla lunghezza finale.
    Assemblaggio e ispezione: le due metà vengono unite in modo non definitivo per la spedizione e sottoposte a ispezione e controlli di qualità prima dell’imballaggio.

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    Extrusion Blow Moulding (EBM)
    The Extrusion Blow Moulding ia a process that starts by melting plastic resin and then extruding it into a hollow tube-like shape called a parison. Then, clamp the parison into a mold, and blow air into it, compelling the plastic to adopt the mold’s shape. Once the cooling is completed, the mould opens and the product ejected and finished by trimming the ends.
    This process is commonly used for producing bottles, containers, and drums.

    The parison can be extruded either continuously, with the mould closing around it as it is produced, or intermittently, using a reciprocating screw or accumulator head that extrudes a discrete shot of material for each cycle.
    When the mould closes, its edges pinch and seal the bottom of the parison, while any excess material (flash) is trimmed away and can often be reground and reused.
    Wall thickness can be varied along the parison's length, a technique known as parison programming, to reinforce specific areas of the finished part, such as handles or the base, while minimising material use elsewhere.
    The process is also well suited to multilayer extrusion, allowing barrier or recycled-content layers to be combined with virgin resin to enhance product protection or sustainability.
    Stampaggio per estrusione-soffiaggio (EBM)
    L’Extrusion Blow Moulding è un processo che parte dalla fusione di una resina plastica e nella sua estrusione in uno spezzone di tubo che costituisce il "precursore" (parison). Successivamente questo viene pinzato dai 2 semigusci che costituiscono lo stampo e viene soffiata aria al suo interno per fargli prendere la forma della cavità. Una volta raffreddato, lo stampo si riapre e il prodotto estratto e finito rifilando le estremità.
    Processo comunemente usato per la produzione di bottiglie, flacconi e fusti.

    Il parison può essere estruso in modo continuo, con lo stampo che si chiude attorno ad esso mentre viene prodotto, oppure in modo intermittente, utilizzando una vite alternativa o una testa ad accumulo che estrude una quantità discreta di materiale per ogni ciclo. Alla chiusura dello stampo, i bordi pizzicano e sigillano la base del parison, mentre il materiale in eccesso (flash) viene rimosso e può essere rimacinato e riutilizzato.
    Lo spessore della parete può essere variato lungo la lunghezza del parison, tecnica nota come programmazione del parison (parison programming), per rinforzare aree specifiche del pezzo finito, come maniglie o base, riducendo al contempo l'uso di materiale nelle zone meno sollecitate.
    Il processo si presta inoltre bene all'estrusione multistrato, che consente di combinare strati barriera o contenenti materiale riciclato con resina vergine, migliorando la protezione del prodotto o la sostenibilità.
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    Fiber Dry Forming
    Dry forming is a fiber-based packaging technology that combines airlaid cellulose fibers with 3D thermoforming to create rigid, renewable packaging without the use of water or traditional wet pulp methods.

    The process begins by separating cellulose fibers from the raw material and distributing them, through a dedicated air system, into an airlaid forming station, where they are evenly deposited and interlocked into discrete pads (or, in some process variants, a continuous web) of consistent grammage.
    The formed fiber structure is then transferred to a 3D pressing stage, where heat and pressure are applied to bind the fibers together and shape them into the final packaging geometry, again without the addition of process water.
    Depending on product requirements, finishing operations such as trimming, cutting or surface treatment may follow, and chemical additives can be incorporated to enhance properties such as water or oil resistance and mechanical strength.
    Formatura a secco di fibre di cellulosa
    La formatura a secco è una tecnologia di confezionamento che combina fibre di cellulosa airlaid con la termoformatura 3D per creare imballaggi rigidi e rinnovabili senza l’uso di acqua o dei tradizionali metodi a umido con pasta di cellulosa.

    Il processo inizia con la separazione delle fibre di cellulosa dalla materia prima, che vengono poi trasportate, tramite un sistema ad aria dedicato, verso una stazione di formatura airlaid, dove vengono distribuite in modo uniforme e intrecciate a formare pad discreti (o, in alcune varianti di processo, un velo continuo) con grammatura costante.
    La struttura fibrosa così formata viene quindi trasferita a una fase di pressatura 3D, dove calore e pressione vengono applicati per legare le fibre tra loro e conferire loro la geometria finale dell'imballaggio, anche in questo caso senza l'aggiunta di acqua di processo.
    A seconda dei requisiti del prodotto, possono seguire operazioni di finitura come tranciatura, taglio o trattamenti superficiali, ed è possibile incorporare additivi chimici per migliorare proprietà quali la resistenza all'acqua o ai grassi e la resistenza meccanica.
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    Glass Blowing
    Glass blowing is a manufacturing process for the production of hollow, glass containers, such as bottles and jars. In a glass blow process a molten material is brought into a mold and inflated with pressurized air to force it in the mold shape.

    The process starts with a molten "gob" of glass being delivered into a blank (or parison) mould, where it is first shaped into a parison, a partially formed, thick-walled preform, before being transferred to the final blow mould to take on the container's finished shape.
    Two main forming techniques are used depending on the container type:
    the blow-and-blow process, in which the parison is formed using compressed air and is typically used for narrow-neck bottles,
    and the press-and-blow process, in which a metal plunger presses the molten glass to form the parison, commonly used for wide-mouth jars.
    Container glass production is usually carried out on individual section (IS) machines, which house multiple identical forming units operating in parallel to achieve high output rates.
    After forming, the containers pass through an annealing oven (lehr), which gradually cools the glass to relieve internal stresses and ensure adequate mechanical strength.
    Soffiatura del Vetro
    La soffiatura del vetro è un processo utilizzato per la produzione di contenitori cavi come bottiglie o vasetti. Il materiale fuso viene posizionato all’interno di uno stampo e soffiato con aria compressa per spingerlo contro le pareti dello stampo di cui prende la forma.

    Il processo inizia con una goccia di vetro fuso ("gob") che viene introdotta in uno stampo abbozzatore, dove viene prima formata in un parison, una preforma parzialmente formata e a parete spessa, prima di essere trasferita nello stampo di soffiatura finale per assumere la forma definitiva del contenitore. In base al tipo di contenitore vengono utilizzate due tecniche di formatura principali:
    il processo blow-and-blow, in cui il parison viene formato mediante aria compressa ed è tipicamente usato per bottiglie a collo stretto,
    e il processo press-and-blow, in cui un pistone metallico preme il vetro fuso per formare il parison, comunemente adottato per vasetti a bocca larga.
    La produzione di contenitori in vetro viene solitamente realizzata su macchine a sezioni individuali, che integrano più unità di formatura identiche operanti in parallelo per ottenere elevate capacità produttive. 
    Dopo la formatura, i contenitori attraversano un forno di ricottura (lehr), che raffredda gradualmente il vetro per rilasciare le tensioni interne e garantire un'adeguata resistenza meccanica.
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    Glass Tubing
    Glass tubing is a process based on heating and stretching molten glass into long, thin tubes. The tubolar shape is originated by means of circular mandrell or nozzles and sustained by compressed air inside.

    Two main continuous drawing techniques are used industrially: the Danner process and the Vello process.
    In the Danner process, molten glass flows as a ribbon onto a slightly inclined, rotating mandrel, around which it wraps to form a smooth cylindrical layer; the glass is then drawn off the mandrel head as a continuous tube, while compressed air fed through the hollow mandrel shaft forms the internal cavity.
    In the Vello process, molten glass flows instead into a bowl and passes through the annular space between a hollow vertical mandrel (needle) and a surrounding orifice ring, initially forming the tube vertically before it is redirected by roughly 90° and drawn horizontally to the sizing and cutting section.
    In both processes, tube diameter and wall thickness are controlled by precisely coordinating glass temperature, drawing speed and internal air pressure, allowing tubing to be produced within tight dimensional tolerances for applications such as pharmaceutical vials, ampoules and laboratory glassware.
    Formatura vetro in tubi
    La formatura di tubi è un processo basato sulla trafilatura continua di cilindri cavi di vetro fuso. La sezione tubolare è definita all’inizio da una matrice o da un mandrino, ma poi è sostenuta da un flusso di aria compressa all’interno.

    Nella produzione industriale vengono utilizzate principalmente due tecniche di trafilatura continua: il processo Danner e il processo Vello.
    Nel processo Danner, il vetro fuso fluisce sotto forma di nastro su un mandrino leggermente inclinato e rotante, attorno al quale si avvolge formando uno strato cilindrico omogeneo; il vetro viene quindi trafilato dalla testa del mandrino sotto forma di tubo continuo, mentre l'aria compressa immessa attraverso l'albero cavo del mandrino forma la cavità interna.
    Nel processo Vello, il vetro fuso confluisce invece in una vaschetta e passa attraverso lo spazio anulare tra un mandrino verticale cavo (ago) e un anello forato che lo circonda, formando inizialmente il tubo in verticale, prima di essere deviato di circa 90° e trafilato in orizzontale verso la sezione di calibrazione e taglio.
    In entrambi i processi, il diametro del tubo e lo spessore della parete vengono controllati coordinando con precisione temperatura del vetro, velocità di trafilatura e pressione dell'aria interna, consentendo di produrre tubi entro tolleranze dimensionali strette per applicazioni quali fiale farmaceutiche, ampolle e vetreria da laboratorio.
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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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    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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