Laser Co2 e tecnologia per un packaging innovativo

Cambia la produzione di cartone ondulato e la fustellatura del cartone

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Il laser Co2 è la nuova tecnologia per un packaging innovativo. Velocità, flessibilità, pulizia e precisione sono alcuni dei motivi per cui il laser Co2 è ideale per la produzione del cartone ondulato, fra i materiali per l’imballaggio sicuramente quello con la maggiore diffusione.

Tradizionalmente il cartone ondulato viene lavorato con mezzi meccanici: la sagomatura delle forme e l’incisione delle parti pieghevoli vengono eseguite solitamente da strumenti come lastre e fustelle, ma sebbene questi siano strumenti produttivi consolidati e affidabili presentano diversi svantaggi come la scarsa flessibilità, la limitazione nelle geometrie e quindi nella personalizzazione delle forme, la produzione di residui e scarti di taglio e di fustellatura del cartone. Questi inconvenienti hanno caratterizzato un’industria in cui la produzione di cartone ondulato era determinata dall’offerta del produttore a cui il cliente si doveva adattare. Questo fino a ieri. Oggi, infatti, le aziende richiedono un approccio diverso: packaging ecologici, personalizzati e innovativi. Ecco spiegato l’aumento di interesse di questi ultimi anni per le applicazioni del laser Co2 nelle linee di produzione di carta e cartone ondulato.

Fustellatura del cartone dalla tradizione al laser

L’introduzione del laser nei processi industriali è stata quindi una piccola rivoluzione: l’efficacia e la versatilità di questa tecnologia hanno permesso di rinnovare diversi ambiti produttivi. Uno dei settori in cui questo cambiamento è stato più radicale, soprattutto negli ultimi anni, è stato quello della fustellatura del cartone e di conseguenza la produzione del cartone ondulato perché il laser si è rivelato un valido sostituto con qualità e prestazioni superiori per tagliare, perforare, sagomare. La creazione della fustella tradizionale è un processo che richiede molto tempo, tecnici specializzati e materiali, non è quindi uno strumento economicamente vantaggioso. La fustella prevede infatti l’incisione di una tavola di legno con la funzione di supporto, il taglio e la piega della lama di acciaio da incastrare nelle incisioni della base, il fissaggio della lama sul supporto della fustella. È chiaro quindi che questa può essere utilizzata per volumi produttivi consistenti e standardizzati.

Con la segmentazione dei mercati e la necessità di venire incontro alle richieste produttive più disparate e personalizzate il laser Co2 si dimostra estremamente più efficace nella fustellatura del cartone.

Packaging innovativi grazie al laser Co2

Il laser, acronimo dell’inglese “light amplification by stimulated emission of radiation” - in italiano “amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazione” - è il protagonista di un importante processo di cambiamento dell’industria degli imballaggi, soprattutto nella produzione di cartone ondulato. Strumento agile, accurato, affidabile ed ecologico, il laser Co2 è un processo di lavorazione senza contatto sulla materia che si basa sul controllo software per ottenere la massima precisione nelle lavorazioni. Il laser può marcare, tagliare e perforare il cartone ondulato grazie ai processi chimici istantanei che la sua energia riesce a mettere in atto sulla superficie. L’altissima densità energetica prodotta dal raggio laser permette poi la sublimazione del materiale e quindi l’immediata evaporazione. I vantaggi di questo tipo di lavorazione? Primo fra tutti la velocità, il laser Co2 raggiunge velocità di taglio dell’ordine delle migliaia di metri al minuto, senza pregiudicare minimamente la qualità del lavoro. Il secondo indiscutibile vantaggio è la flessibilità. Se con le tecnologie tradizionali per cambiare geometria di taglio era necessario cambiare lo strumento, e quindi l’operazione veniva fatta se le quantità produttive erano tali da giustificare l’investimento effettuato, oggi con il laser cambiare geometria è molto semplice e richiede solo qualche minuto, giusto il tempo di caricare il nuovo disegno nel programma di controllo. Questo vuol dire che una macchina di lavorazione del cartone ondulato basata sul laser Co2 può produrre più o meno allo stesso prezzo 5.000 come 100.000 pezzi. In questo modo è più facile far fronte alle richieste del mercato e soddisfare le esigenze di clienti con produzioni altamente personalizzate. Un altro non trascurabile vantaggio della lavorazione con laser Co2 è che questa non produce residui di lavorazione. Nessuno scarto di fustellatura né diffusione di fibre o altre particelle nell’ambiente di lavoro. Grazie ai processi di sublimazione il materiale viene infatti vaporizzato. Ancora un altro vantaggio ascrivibile al funzionamento del laser è la sua pulizia. Il taglio laser crea superfici uniformi e compatte e non modifica meccanicamente la struttura del cartone ondulato. Il materiale viene rispettato e le possibilità di un suo danneggiamento sono praticamente inesistenti. Questo risultato si ottiene anche per un’altra caratteristica importante del funzionamento del laser Co2: i mezzi meccanici si usurano e quindi periodicamente vanno sostituiti, con conseguente rallentamento della produzione. Il laser è invece uno strumento non sottoposto a usura.

Applicazioni del laser: uno strumento per tante lavorazioni

La versatilità del laser consente non solo di eseguire le lavorazioni tradizionali in modo più efficiente, ma permette, come si è detto, di effettuare quelle applicazioni che non erano prima possibili con i mezzi meccanici permettendo di realizzare qualsiasi personalizzazione degli imballaggi. Sono molte per esempio le applicazioni del laser nel settore alimentare: una di queste è la sigillatura dei contenitori per alimenti. Tradizionalmente una sigillatura viene eseguita tramite l’applicazione della pressione e del calore sul foglio di termoplastica con macchine molto ingombranti che col tempo si usurano e devono essere sostituite e richiedono pulizia e manutenzioni costanti, a cui si devono aggiungere i costi per lo stoccaggio. Oggi questo tipo di produzione è difficile da sostenere, là dove la flessibilità e la velocità di esecuzione sono sempre più determinanti per offrire un servizio in linea con le richieste del mercato. Ecco che la sigillatura al laser Co2 permette di superare tutti questi inconvenienti. La sorgente produce il raggio laser che genera l’energia e il calore necessari per saldare la termoplastica al contenitore. Più è alta la potenza della sorgente laser, più ridotto sarà il tempo necessario per eseguire l’operazione. Una testa di scansione invece guida il laser Co2 esattamente dove serve realizzando la lavorazione alla perfezione. La sua efficacia è poi dovuta anche alla presenza, al suo interno, di specchi galvanometrici ad altissima velocità angolare che assicurano una risposta istantanea e quindi un’esecuzione velocissima delle lavorazioni.

Grazie a tutte queste caratteristiche il laser Co2 è anche particolarmente utile nelle rifiniture di un prodotto, ad esempio per togliere le parti che eccedono dal contenitore che si sta producendo. A differenza dei processi meccanici che agiscono a contatto del prodotto, la saldatura laser è un processo completamente sterile, ideale quindi per il settore alimentare.

Ancora un’altra applicazione del laser Co2 nel settore alimentare è quella dell’incisione di materiale plastico. Una tecnica ideale per realizzare, per esempio, i sacchetti con apertura “easy opening”. Ancora nel campo alimentare il laser si mostra utile per la microperforazione, cioè per eseguire dei fori molto piccoli su una pellicola plastica. Tecnica molto usata negli imballaggi degli alimenti in atmosfera controllata. I fori, la cui dimensione può essere variabile, garantiscono un corretto scambio di gas fra interno e esterno permettendo così di aumentare la durata e la freschezza del prodotto.