Análise da tecnologia de teste de pressão interna do tipo compressão para latas de chá de ervas

Na linha de montagem, filas de latas de chá de ervas avançam a uma velocidade constante. As correias de ambos os lados comprimem suavemente as latas, e os sensores de pressão transmitem dados em tempo real. Este sistema pode inspecionar 72.000 latas por hora, com uma taxa de rejeição de até 99,9%.

Na indústria de bebidas, especialmente para produtos como chás de ervas, que requerem frequentemente esterilização secundária, o teste de pressão interna de latas está diretamente relacionado com a qualidade e segurança do produto. A tecnologia de teste de pressão por compressão, como solução de teste online eficiente e precisa, desempenha um papel indispensável neste campo.

Este método de teste baseado no contacto identifica eficazmente os produtos com pressões anormais devido a uma selagem deficiente ou a processos de esterilização inadequados, garantindo que apenas os produtos qualificados entram no mercado.

1.º Princípio de inspeção e vantagens técnicas

O cerne da tecnologia de inspeção de pressão interna por compressão reside na integração precisa da mecânica e da sensorização. O equipamento utiliza correias duplas para comprimir as latas em movimento. Os sensores de pressão atrás das correias captam os sinais de feedback de pressão das latas em tempo real durante o processo de compressão.

O centro de controlo analisa os dados de pressão e compara-os com uma gama aceitável predefinida. Se a pressão no interior da lata for anormal (muito alta ou muito baixa), o sistema emite imediatamente um comando, acionando o mecanismo de rejeição para separar os produtos defeituosos da linha de produção.

A maior vantagem deste método de inspeção por contacto em relação à inspeção sem contacto é a sua capacidade de identificar com precisão as pressões anormais nas latas após a esterilização secundária. Para produtos como chás de ervas, que requerem esterilização secundária, o processo de esterilização pode provocar alterações na pressão da lata devido a fatores como a temperatura e a selagem. Os sistemas de inspeção por compressão podem detetar estas alterações com eficácia.

Os problemas comuns de pressão nas latas de chá de ervas decorrem, geralmente, de vários fatores:

• Enchimento impreciso de azoto líquido

• Má vedação

• Parâmetros inadequados do processo de esterilização secundária

Estes problemas podem fazer com que a pressão da lata se desvie das bandas de segurança, o que pode provocar a deterioração do produto ou a deformação da lata.

2. Componentes principais do equipamento de inspeção

Um sistema completo de inspeção de pressão do tipo compressão é constituído por três componentes principais: uma interface homem-máquina (IHM), uma unidade de deteção de pressão e um atuador de rejeição.

A HMI é a interface entre o operador e o equipamento. Normalmente utiliza um ecrã tátil a cores com um menu bilingue em chinês e inglês para facilitar a configuração de parâmetros e a monitorização de dados. As luzes da torre e uma interface do operador proporcionam visualizações intuitivas do estado do equipamento, permitindo que a equipa da linha de produção compreenda rapidamente as condições de funcionamento do equipamento.

A unidade de deteção de pressão, o núcleo do sistema, utiliza sensores de seguimento dinâmico de alta precisão, capazes de detetar pequenas variações de pressão. Estes sensores transmitem dados em tempo real para um PLC (controlador lógico programável) para análise e julgamento.

O rejeitor, o atuador do sistema, é normalmente acionado por um cilindro pneumático. Ao receber um sinal de rejeição, retira com precisão as latas defeituosas da linha de produção, conseguindo uma taxa de precisão de rejeição de 99,9%.

As especificações técnicas do equipamento demonstram o seu elevado desempenho: pode inspecionar até 72 mil latas por hora, consome apenas 0,5 kW de energia, opera em ambiente operacional de 0 a 45°C e pode ainda operar de forma estável a altitudes superiores a 3 mil metros.

3. Fluxo de trabalho e principais pontos operacionais

O procedimento operacional normalizado para o verificador de pressão interna do tipo compressão começa com a preparação do equipamento e a configuração dos parâmetros. Os operadores devem configurar a gama de aceitação de pressão correspondente, a velocidade de inspeção e outros parâmetros na interface homem-máquina com base nas especificações das latas de chá de ervas.

Durante o processo de inspeção, as latas são alimentadas suavemente na área de inspeção por uma correia transportadora, onde correias duplas aplicam uma pressão constante às latas. Esta ação de compressão exige um controlo preciso, garantindo a deteção eficaz da pressão interna da lata e evitando a pressão excessiva que poderia provocar deformação.

A leitura dos dados de pressão pelo sensor é uma etapa crítica em todo o processo. À medida que cada lata passa, o sistema regista o seu valor de pressão e compara-o com um padrão predefinido. Este processo totalmente automatizado permite a monitorização em tempo real de cada produto.

Quando é detetado um produto com uma pressão anormal, o sistema regista com precisão a sua localização. Quando a lata atinge a posição de rejeição, o rejeitador é imediatamente acionado, retirando o produto defeituoso da linha de produção. Este mecanismo de rejeição sincronizado garante o funcionamento contínuo da linha de produção.

Os operadores devem verificar regularmente o estado de funcionamento do equipamento, incluindo a sensibilidade do sensor e a precisão do rejeitor. As características abrangentes de registo de dados permitem o armazenamento de vários conjuntos de dados de rejeição, fornecendo uma base para a rastreabilidade da qualidade e a otimização do processo.

4. Garantia de qualidade e aplicações industriais

Controlar a pressão interna das latas de chá de ervas impacta diretamente a segurança do produto e a vida útil. Uma pressão interna adequada mantém a forma da lata, evita a deformação provocada por impactos externos e inibe o crescimento microbiano, garantindo um sabor consistente.

Do ponto de vista mecânico, as latas de paredes finas apresentam padrões específicos de distribuição de tensões. De acordo com os princípios da mecânica dos materiais, a tensão circular é duas vezes maior que a tensão axial (σ₁ = pr/t, σ₂ = pr/2t). Esta característica torna o corpo da lata mais suscetível à deformação circunferencial.

O teste de pressão interna é crucial para a garantia de qualidade de várias formas:

Prevenção de produtos defeituosos: Identificação e rejeição imediata de produtos com pressões anormais para evitar reclamações de mercado.

Monitorização de processos: instâncias consecutivas de produtos defeituosos podem alertar os equipamentos front-end (como máquinas de enchimento de nitrogénio líquido) sobre avarias.

Estatísticas de dados de qualidade: os dados de pressão a longo prazo fornecem uma base para melhorias no processo de produção.

Na indústria de produção de chás de ervas, as máquinas de teste de pressão por extrusão tornaram-se um ponto-chave de controlo de qualidade na linha de produção. Permitem testes 100% em linha em ambientes de produção de alta velocidade, melhorando significativamente a qualidade do produto.

Com o desenvolvimento das tecnologias da Indústria 4.0, os modernos equipamentos de teste de pressão interna também suportam o controlo remoto de rede, permitindo a monitorização remota de dados e o diagnóstico de avarias, estabelecendo a base para o desenvolvimento de fábricas inteligentes.

Com o avanço da tecnologia de fabrico inteligente, a nova geração de equipamentos de teste de pressão interna está a integrar mais capacidades de recolha e análise de dados. No futuro, podemos esperar que os sistemas de inspeção não só eliminem os produtos abaixo do padrão, mas também forneçam feedback em tempo real para ajustar os processos de produção iniciais, alcançando um controlo de qualidade mais preciso.

Para os fabricantes de chás de ervas, investir em tecnologia avançada de teste de pressão interna por extrusão não é apenas uma medida necessária para garantir a qualidade do produto, mas também uma escolha estratégica para aumentar a credibilidade da marca e mitigar os riscos de mercado. No mercado cada vez mais competitivo das bebidas, um excelente controlo de qualidade continua a ser a pedra basilar para conquistar a confiança do consumidor.