식품 포장습기, 산소, 빛으로부터 제품을 차단하여 제품을 신선하게 유지하도록 특별히 제작된 경우가 많습니다. 그러나 튼튼하고 잘 밀봉된 포장은 소비자가 개봉하기 어려울 수도 있습니다. 결과적으로, 포장 제조업체는 포장을 더 쉽게 열 수 있도록 포장에 구멍을 뚫거나 구멍을 뚫는 경우가 있습니다. 다수의 아이스크림 콘 제조업체의 경우,CO2 레이저이제 고속 정밀 패키지 천공을 달성하는 데 없어서는 안될 기술입니다.
포장 문제
이 특정 응용 분야에서는 아이스크림으로 채워진 콘을 70-80 마이크론 두께의 종이로 만든 재료로 포장했으며, 한쪽 면은 약 20 마이크론 두께의 알루미늄 필름 층으로 코팅되었습니다. 이 포장을 쉽게 개봉할 수 있도록 제조업체에서는 알루미늄 층을 완전히 건드리지 않은 채 종이 층에 구멍을 뚫습니다. 알루미늄 층을 유지하는 것은 패키지의 기계적 안정성을 유지하면서 습기와 산소로부터 패키지를 절연하는 패키지의 기능을 손상시키지 않는 데 필요합니다.
대규모 디저트 포장 제조업체가 처음에 천공 공정을 개발할 때 새로운 접근 방식은 몇 가지 중요한 기준을 충족해야 한다는 것이 명확하게 명시되어 있습니다. 첫째, 상자가 초당 3개의 속도로 컨베이어 벨트를 통해 이동되는 기존 생산 라인에 천공 공정을 통합해야 합니다. 둘째, 천공 공정은 제품에 아주 적은 단가만 추가해야 합니다. 마지막으로, 새로운 공정은 종이를 변색시키거나 눈에 띄는 부스러기를 발생시켜 소비자가 식품에 대해 부정적인 인식을 갖게 할 수 없습니다.
포장 제조업체는 기존의 기계적 방법 중 어느 것도 이러한 한계를 모두 충족하지 못한다는 사실을 즉시 이해했습니다. 특히 기존 절삭 공구 중 어떤 것도 고속 컨베이어 벨트에서 이 정도 수준의 정밀도를 달성할 수 없었습니다. 그래서 회사는 레이저 시스템 개발 제품으로 눈을 돌렸고,레이저 클리닝 시스템, 솔루션을 위해.
CO2 레이저 솔루션
레이저 클리닝 시스템에서 개발된 패키지 천공 시스템은 Coherent GEM-100과 초점 광학 장치 및 2D 검류계 스캐닝 시스템을 결합합니다. GEM-100은 출력 전력이 100W인 연속 레이저이며 펄스 폭 조정도 가능합니다. 펄스 폭 변조는 60%~80% 듀티 사이클로 제품에 연속 선 대신 점선을 생성하도록 설계되었습니다. 단단한 필기선. 레이저는 종이, 판지, 판지 등 다양한 응용 분야에 사용됩니다.
처리 세션에서 용지는 편평한 삼각형입니다. 레이저는 각 선의 끝에 두 개의 추가 "보조 선"을 사용하여 부드러운 곡선을 자릅니다(정확한 지점에서 찢어짐을 시작하는 데 도움이 됨). 이 천공된 곡선은 시트를 말아서 최종 원뿔 모양으로 접착한 후에 직선이 됩니다.
컨베이어 벨트의 속도는 약 1미터/초이며 일정하게 유지됩니다. 스캐너는 이러한 움직임을 보상하고 이동하면서 제품을 절단합니다. 레이저 출력은 고정되어 있으므로(레이저의 듀티 사이클만 가변적이고 피크 출력은 일정함) 스캐닝 속도만 작용하는 변수입니다. 절단 부분이 너무 깊거나 너무 얕으면 스캔 속도를 변경하여 해당 프로세스를 다시 최적화할 수 있습니다.
레이저 사용 시 고려해야 할 사항
10.6-미크론 출력 파장이 종이에 쉽게 흡수되고 알루미늄에 의해 반사율이 높기 때문에 CO2 레이저가 이 응용 분야에 선택되었습니다. 이렇게 하면 알루미늄 층을 그대로 유지하면서 종이 층을 완전히 절단하는 것이 더 간단하고 쉬워집니다.
Coherent의 GEM-100 레이저는 특별한 이점을 제공합니다. 첫째, 접힌 도파관 구조로 인해 공간이 주요 고려 사항이므로 출력 전력에 비해 매우 컴팩트합니다. 둘째, 필요한 처리 창 내에서 ±5% 미만으로 충분히 ±3%의 전력 안정성을 제공합니다. 안정성 측정 기준은 공진 공동의 열 변형을 줄이는 고효율 수냉 시스템을 통해 달성되며, GEM-100에는 동시에 발생하는 다수의 세로 모드를 유지하는 긴 공진 공동이 있어 전력 변동을 더욱 최소화합니다. 모드 변경으로 인해.
레이저의 긴 접이식 캐비티와 특허 받은 광학 설계 덕분에 좋은 스폿 패턴 품질이 얻어지며, 이는 종이를 자르지 않고 태우는 스폿의 낮은 출력 측에서 전력 서지를 제거합니다. 과열을 방지하는 또 다른 요소는 빠른 펄스 상승 및 하강 시간입니다. 이러한 유형의 레이저의 상승 시간은 당연히 빠르지만 하강 시간은 가스 혼합 및 압력에 의해 제어되어야 하며 GEM-100 레이저에서는 특히 짧은 펄스 하강 시간을 제공하도록 최적화되어 있으므로 불타오르게 만들 수 있는 힘의 오랜 후퇴.
결론적으로, 레이저 천공을 통해 포장 제조업체는 생산 비용을 크게 늘리지 않고도 제품에 대한 소비자 경험을 향상시킬 수 있습니다. 레이저가 아닌 방법을 사용하여 이 프로세스를 구현하는 것은 비실용적이며 CO2 레이저만이 이 응용 프로그램을 성공적으로 수행하는 데 필요한 출력 특성, 물리적 특성 및 총 소유 비용의 조합을 실현할 수 있습니다.
