Værktøj Induktionssvejsning af folier har flere fordele Hurtig forsegling af emballager uden berøring og med minimal opvarmning af produktet Af Jakob S. Engbæk, senior specialist, Materialer, Teknologisk Institut Induktionssvejsning kan give en hurtig fast svejsning af folier uden berøring med varmelegeme og med minimal opvarmning af produktet. Induktionssvejsning virker på metalfolier, der kan lede strøm. Det er en velkendt teknologi, men hvordan afhænger svejsekvaliteten af produktionsforholdene, hvilke parametre skal man være særligt opmærksom på? Hvad sker der ved induktionssvejsning? Når man anbringer et stykke metal i et magnetfelt, kommer der en strøm, som modvirker magnetfeltet, ved ofte at vende magnetfeltet løber der meget strøm gennem metallet, og metalfolien bliver varm og smelter fast. Ved at anvende en frekvens på 20-200 kHz får man pga. indtrængningsdybden en strøm, der løber langs kanten af folien, og varmer den op der. Se figur 1 for en skitse. Strømmen er proportional med det magnetfelt, der går gennem folien. Typisk anvendes en metalfolie lamineret med en plastfilm. Når metalfilmen bliver opvarmet med induktion, smelter denne plastfilm, og dermed Figur 1. Magnetfelt gennem metalfolie fører til strøm langs kanten, der varmer kanten af folien op, så den smelter fast. svejses folien fast. På figur 2 ses to skiver af metalfolie. På figur 3 ses to metalfolier, hvor periferien er smeltet fast i forskellig grad. Metalfolier er tætte Metalfolien giver en meget tæt barriere, mens den effektive svejsning, der smelter folien fast i et bredt stykke langs kanten, giver en smal, men lang diffusionsvej ind og ud af emballagen. For at folien skal smeltes fast til emballagen, er det vigtigt, at den rører ved emballagen, gerne ved at folien trykkes mod emballagen. Trykket behøver ikke være fra et varmelegeme eller maskine, i praksis kan man fylde en tube eller flaske, lægge metalfolie over åbnin- gen og sætte et plastlåg på, hvorpå man induktionssvejser folien fast. Man anvender altså en anden del af emballagen til at holde folien på plads under svejsning. Metalfolier er meget mere tætte overfor blandt andet fugt og ilt, end de fleste plasttyper. Effekten er synlig med IR-kamera Ved at lægge en glasplade oven på folien og filme med et IR-kamera kan man se opvarmningen, mens den foregår. På figur 4 kan man se et IR-billede af en metalfolie under induktionssvejsning og et billede af metalfolien. Man kan se folien bliver varm langs periferien, hvor strømmen løber. I forsøget er der nederst en spole, her over en PET-plade, her på en skive metalfolie lamineret med polyethylen, og øverst en glasplade. Det gav ikke optimale svejsebetingelser at holde metalfolien mod en PET-plade med en glasplade. Glaspladen har en stor termisk masse og god varmeledningsevne, samtidig med at den er ufleksibel. En Figur 2. Metalfolie med PE-folie, metalsiden ses til højre, PE-siden til venstre. 8 Plast Panorama | | nr. 9 - 2018
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Plast Panorama her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her