Термоформувальні машини

Термоформувальна машина — це автоматична або напівавтоматична лінія, що об'єднує в одному корпусі три процеси: формування лотка (вакуумформування плівки у форму за заданим розміром), укладання продукту та запаювання верхньою плівкою з одночасним створенням заданої атмосфери всередині упаковки. На відміну від ручного пакування в готові лотки, термоформувальна машина створює упаковку з плоскої плівки безпосередньо перед запаюванням, що знижує витрату пакувального матеріалу та дозволяє точно підганяти формат лотка під конкретний продукт.

Лінійка Colimatic THERA включає кілька моделей — THERA 100, THERA 250, THERA 450, THERA 500 та THERA 650, що відрізняються за продуктивністю, розміром зони завантаження та набором доступних технологій упаковки. Усі машини серії виготовляються з нержавіючої сталі та комплектуються панеллю оператора HMI із сенсорним екраном.

Термоформувальні машини Colimatic застосовуються у двох основних напрямках — харчова промисловість та упаковка медичних виробів. У харчовому сегменті обладнання використовується для фасування м'яса, ковбасних виробів, сиру, риби, готових страв, продуктів тривалого зберігання та інших позицій, де важливі герметичність упаковки та заданий газовий склад усередині лотка. У медичному сегменті на базі тих самих принципів Colimatic реалізує лінії для упаковки хірургічних виробів, включаючи спеціалізоване рішення для упаковки хірургічних голок та автоматизовані лінії для медичних виробів.

Вибір конкретної моделі та технології упаковки залежить від продукту: для продуктів з високим ризиком окислення актуальна упаковка в модифікованій атмосфері (ATM), для делікатних або нерівних за формою виробів — технологія SKIN із щільним обляганням плівкою, а для товарів із тривалим терміном зберігання без охолодження — термоусадочна упаковка (Shrink).

Основне завдання обладнання — перевести упаковку продукту з ручних або напівавтоматичних операцій на єдиний автоматизований цикл. Це дає три практичні результати:

• зниження частки ручної праці на пакувальній ділянці за рахунок об'єднання формування лотка, дозування та запаювання в одній машині;

• збільшення терміну придатності продукту завдяки точному вакуумуванню або створенню захисного газового середовища всередині упаковки;

• економію пакувального матеріалу: система вакуумування та газонаповнення в моделях THERA 500 та THERA 250 заявлена виробником зі зниженням витрати плівки до 30%.

Додатково термоформувальна машина вирішує завдання стандартизації формату упаковки: один і той самий лоток формується з рулону з однаковими параметрами на кожному циклі, що спрощує подальшу логістику та укладання на палети.

Робочий цикл термоформувальної машини складається з послідовних етапів, синхронізованих електронною системою керування на базі PLC Siemens.

Етап 1. Формування лотка

Нижня плівка з рулону протягується у зону формування, де під дією вакууму та/або стисненого повітря (пневматика FESTO) набуває форми матриці — так виходить лоток потрібного розміру та глибини.

Етап 2. Завантаження продукту

Сформовані лотки переміщуються в зону завантаження, де продукт укладається вручну оператором або автоматичною системою подачі — у старших моделях лінії передбачена інтеграція з роботизованими системами завантаження.

Етап 3. Вакуумування, газонаповнення та запаювання

У зварювальній станції плівки створюється вакуум (насоси BUSCH) з подальшою подачею захисного газу при упаковці в модифікованій атмосфері (ATM), або реалізується технологія SKIN чи термоусадка — залежно від заданої програми. Після цього верхня плівка приварюється до лотка.

Етап 4. Різання та вивантаження

Готова стрічка з упаковками проходить через ніж поперечного та поздовжнього різання, після чого окремі упаковки вивантажуються з машини та передаються на подальшу обробку — маркування, зважування або укладання на палети.

Нижче наведено параметри, вказані виробником на офіційних сторінках моделей. Точні технічні характеристики для конкретного завдання уточнюються під вимоги замовника — моделі виготовляються з урахуванням індивідуальної конфігурації.

THERA 500 — для середнього та високого обсягу виробництва

• Продуктивність: до 15 циклів/хв;

• товщина плівки: до 800 мкм;

• максимальний діаметр верхнього рулону: 300 мм, нижнього — 350 мм;

• довжина машини: 7000 мм, ширина — до 1100 мм, висота — до 2000 мм;

• зона завантаження: 1500 мм;

• ширина нижньої плівки — до 440 мм, верхньої — до 420 мм;

• максимальний крок подачі: до 400 мм, максимальна глибина упаковки — до 120 мм;

• доступні функції: запаювання, вакуум, модифікована атмосфера (ATM), термоусадка, skin-упаковка, багатокроковий режим;

• оснащена системою рекуперації кінетичної енергії сервоприводів (KERS), що знижує сумарне енергоспоживання машини.

THERA 450 — компактна модель для середніх виробництв

• Продуктивність: до 14 циклів/хв;

• товщина плівки: від 80 до 800 мкм;

• максимальний діаметр рулонів (верхній і нижній): 400 мм;

• довжина машини: 4000 мм, ширина — до 1200 мм, висота — до 2000 мм;

• зона завантаження: 700–1000 мм;

• ширина нижньої плівки: 320–420 мм, верхньої — 300–420 мм;

• максимальний крок подачі: 300 мм, максимальна глибина упаковки — 120 мм;

• корпус виконаний повністю з нержавіючої сталі, електрошафа зі ступенем захисту IP65 — машина придатна для роботи у вологих та агресивних середовищах і повністю миється.

THERA 250 — для зростання невеликого виробництва

• Продуктивність: до 6 циклів/хв;

• товщина плівки: 400 мкм;

• максимальний діаметр рулонів (верхній і нижній): 400 мм;

• довжина машини: 4000 мм, ширина — до 1200 мм, висота — до 2000 мм;

• зона завантаження: 700 мм;

• ширина нижньої плівки: 320 або 420 мм, верхньої — 300 або 400 мм;

• максимальна глибина упаковки: 100 мм;

• компактні габарити та конкурентна ціна — модель орієнтована на підприємства, що переходять з ручного або напівавтоматичного пакування на термоформувальну лінію.

THERA 100 та THERA 650 — молодша та модульна моделі лінійки

THERA 100 — найкомпактніша та найекономічніша машина в лінійці, підтримує вакуумну упаковку та упаковку в модифікованій атмосфері; орієнтована на виробництва з обмеженим простором. THERA 650 побудована за модульним принципом і розрахована на індивідуальну адаптацію під формат упаковки, набір опцій та необхідну швидкість — точні параметри конфігурації цієї моделі уточнюються індивідуально у виробника.

Усі машини серії THERA використовують спільний електронний блок керування (PLC Siemens) і дозволяють перемикатися між кількома технологіями упаковки залежно від продукту та вимог до терміну придатності:

• Вакуумна упаковка — видалення повітря з упаковки перед запаюванням, застосовується для продуктів, чутливих до окислення;

• Упаковка в модифікованій атмосфері (ATM/MAP) — заміна повітря в упаковці на захисну газову суміш;

• SKIN-упаковка — плівка щільно облягає контур продукту, використовується для делікатних або нестандартних за формою виробів (доступна на моделях від THERA 250 і старших);

• Термоусадочна упаковка (Shrink) — упаковка з подальшою термоусадкою плівки по контуру продукту;

• Top-seal — запаювання готових лотків верхньою плівкою без формування нижнього лотка на машині.

Окремий напрямок — лінійка «Calo Zero» та рішення для сталої упаковки: виробник пропонує еко-сумісні матеріали, 100% перероблюваний папір та моноплівку, а також знижену товщину плівки (від 30 мкм на THERA 500, від 60 мкм на THERA 250) без втрати міцності упаковки.

Ключова відмінність обладнання Colimatic — не абстрактна «висока ефективність», а набір конкретних інженерних рішень:

• Відкидні формувальні камери («campane incernierate») з відкриванням за типом книги скорочують час зміни формату та обслуговування станції формування;

• Панель оператора HMI із сенсорним екраном дає доступ до всіх параметрів циклу, відображає несправності та підтримує віддалене підключення до лінії виробництва;

• Система KERS (на THERA 500) з'єднує приводи через спільну шину DC-BUS і використовує енергію гальмування одних сервомоторів для живлення інших, знижуючи загальне енергоспоживання машини;

• Конструкція з нержавіючої сталі та електрошафа IP65 (THERA 450) забезпечують повне миття обладнання та роботу в агресивних або вологих середовищах;

• Сумісність з автоматичними системами завантаження продукту — машини проєктуються з можливістю інтеграції роботизованої подачі.

На практиці це означає, що автоматизація подачі плівки, формування лотка, дозування та запаювання скорочує кількість ручних операцій на пакувальній ділянці та дозволяє синхронізувати швидкість фасування з подальшими етапами — маркуванням, зважуванням та підготовкою до палетування.

Термоформувальна машина рідко працює як окремий вузол — як правило, вона інтегрується у виробничу лінію разом із додатковим обладнанням. Colimatic пропонує такі напрямки автоматизації:

• системи етикетування та друку дати виготовлення/терміну придатності на готовій упаковці;

• автоматичні дозатори продукту для ліній з високою швидкістю фасування;

• роботизовані системи завантаження продукту у формовані лотки;

• індивідуальну конфігурацію машини під конкретний формат упаковки, оскільки, за даними виробника, обладнання Colimatic виготовляється виключно під вимоги замовника.