تلعب آلات الختم التعريفي دورًا مهمًا في صناعات التعبئة والتغليف وتجهيز الأغذية الحديثة. تعتمد قدرات الختم الفعالة والدقيقة بشكل أساسي على آلية العمل لمكونها الأساسي، وهو الرأس الحثي. لا يحدد الرأس التعريفي سرعة وجودة الختم فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل مباشر على كفاءة التشغيل واستقرار المعدات بأكملها.
مبدأ العمل للرأس التعريفي لآلة الختم
رئيس التعريفي آلة الختم التعريفي يتكون من مذبذب عالي التردد وملف تحريضي، ويستخدم مبدأ التسخين غير التلامسي لتحقيق إغلاق سريع وفعال لمواد التعبئة والتغليف. تعتمد هذه العملية على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، أي أنه عندما يمر تيار عالي التردد عبر ملف الحث، يتولد حوله مجال مغناطيسي قوي، يمكنه اختراق مادة التغليف وإحداث تأثير تيار إيدي داخل المادة .
توليد المجال المغناطيسي وتأثير التيار الدوامي
عندما يتم تشغيل آلة الختم التعريفي، يبدأ المذبذب عالي التردد في العمل، مما يولد مجالًا كهربائيًا عالي التردد، يعمل على ملف الحث، مما يتسبب في توليد تيار عالي التردد بداخله مجال مغناطيسي قوي. هذا المجال المغناطيسي ليس ثابتًا، ولكنه يتغير بشكل مستمر مع تغير التيار عالي التردد، وبالتالي يشكل مجالًا كهرومغناطيسيًا ديناميكيًا.
عندما يواجه المجال الكهرومغناطيسي الديناميكي مواد التعبئة والتغليف، وخاصة المواد التي تحتوي على مكونات معدنية أو طبقات موصلة (مثل رقائق الألومنيوم المركبة)، يتم إنشاء تأثيرات التيار الدوامي داخل المادة. تيار إيدي هو ظاهرة تدفق الإلكترونات داخل المادة بشكل دائري أو حلزوني تحت تأثير المجال المغناطيسي. وتولد هذه الإلكترونات المتدفقة حرارة داخل المادة، وهو ما يسمى "حرارة الجول".
نقل الحرارة وذوبان المواد
ومع استمرار تأثير التيار الدوامي، تستمر الحرارة داخل المادة في التراكم حتى تصل إلى نقطة انصهار المادة. خلال هذه العملية، تبدأ مادة التغليف الموجودة أسفل رأس الحث (عادةً الغطاء أو جزء الختم من الحاوية) في الذوبان، وتبدأ البوليمرات الموجودة بداخلها (مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين وما إلى ذلك) في التدفق والاندماج مع بعضها البعض.
إن تصميم آلة الختم الحثي يحافظ على مسافة معينة بين رأس الحث ومواد التعبئة والتغليف، لتجنب الاتصال المباشر، وتقليل فقدان الحرارة والتآكل الميكانيكي. طريقة التسخين بدون تلامس هذه لا تعمل على تحسين كفاءة التسخين فحسب، بل تضمن أيضًا استقرار وتماسك جودة الختم.
استكمال الختم والتبريد
عندما تصل مادة التغليف إلى نقطة الانصهار ويتم ذوبانها بالكامل، فإن آلة الختم التعريفي سوف تستخدم الضغط الميكانيكي أو نظام التبريد لتبريد وتصلب المواد المنصهرة بسرعة لتشكيل ختم محكم. عادة ما تكون هذه العملية مصحوبة بحركة الحزام الناقل، الذي يقوم بتغذية مادة التغليف إلى منطقة التسخين للتسخين، ومن ثم تبريدها وتصلبها من خلال منطقة التبريد.
يجب التأكيد على أن جودة الختم لآلة الختم الحثي لا تعتمد فقط على أداء العمل للرأس التعريفي، ولكن أيضًا بشكل وثيق على عوامل مثل نوع مادة التغليف وسمكها وموصليتها. في التطبيقات العملية، يجب تعديل معلمات آلة الختم التعريفي بدقة وفقًا لمواد التعبئة والتغليف المختلفة ومتطلبات الختم لضمان أفضل تأثير الختم.