Análise abrangente da tecnologia de deteção de fugas em latas de folha de flandres

Um meio técnico fundamental para garantir a integridade da embalagem.

As latas de folha de flandres, importantes embalagens nas indústrias alimentar, química e farmacêutica, possuem um desempenho de selagem que afeta diretamente a qualidade, a segurança e o prazo de validade do produto. Em particular para as latas de 1 litro, devido à sua capacidade moderada e vasta gama de aplicações, a deteção de fugas tornou-se uma etapa indispensável no controlo de qualidade do processo produtivo. Este artigo apresenta de forma sistemática diversos métodos, princípios técnicos e pontos operacionais para a deteção de fugas em latas de folha-de-flandres.

I. A importância da deteção de fugas em latas de folha-de-flandres

As latas de folha de flandres apresentam vantagens como uma forte proteção contra a luz, uma estrutura robusta e boas propriedades decorativas metálicas, sendo muito utilizadas no acondicionamento de produtos como leite em pó, enlatados, chá e produtos de saúde. No entanto, se a selagem da lata for inadequada, poderá ocorrer deterioração, contaminação ou fuga do conteúdo, resultando não só em perdas económicas, mas também em potenciais problemas de segurança alimentar.

Nas latas de folha de flandres de 1 litro, podem ocorrer fugas nas uniões do corpo da lata, na estrutura de cravação ou na vedação da tampa. Por conseguinte, devem ser utilizados métodos de deteção fiáveis ​​durante o processo de produção para identificar e remover prontamente os produtos defeituosos, garantindo a qualidade e a segurança dos produtos que saem da fábrica.

II. Principais métodos de deteção de fugas e princípios técnicos

1. Método de deteção de fugas por banho de água

O método de deteção de fugas por banho-maria é um método tradicional e muito utilizado, que se baseia principalmente na operação manual. O seu princípio consiste na utilização de um sistema de guia magnética ou de dispositivos especiais para movimentar o corpo da lata em banho-maria, sendo que o operador determina o desempenho da vedação observando se há formação de bolhas.

O processo específico de operação é o seguinte: a lata é mergulhada num banho de água e movida lentamente por um sistema de tapete rolante. Se a lata apresentar algum ponto de fuga, o ar interior escapará por esse ponto, formando um fluxo contínuo de bolhas, que o operador pode utilizar para identificar produtos defeituosos.

Este método é particularmente eficaz para latas de folha de flandres, uma vez que o sistema de orientação magnética consegue controlar de forma estável a trajetória da lata de aço na água. No entanto, este método depende da avaliação manual, a eficiência de deteção é relativamente baixa e exige um elevado nível de experiência do operador.

2. Método de ensaio de decaimento de pressão

O método de teste de queda de pressão é um método de deteção mais preciso, que inclui duas formas: teste de fugas pressurizado e teste de fugas a vácuo. O procedimento do teste de fugas pressurizado é o seguinte: vede a abertura da lata vazia com uma rolha de borracha, ligue um compressor de ar e aumente gradualmente a pressão interna para 0,7 kg/cm² e mantenha-a durante 2 minutos. De seguida, mergulhe a lata vazia num recipiente de vidro cheio de água e observe se são produzidas bolhas contínuas em alguma parte do corpo da lata.

O teste de fugas a vácuo consiste em encher a lata com água até 80-90% da sua capacidade, selar a abertura da lata com uma placa de plexiglass com um anel de borracha e reduzir a pressão interna para 6,8 × 10⁴ Pa (510 mmHg) utilizando uma bomba de vácuo, mantendo esta pressão durante mais de 1 minuto enquanto se observa a presença de bolhas no interior da lata.

Ambos os métodos conseguem identificar eficazmente pontos de fuga a nível micrométrico, e os resultados são intuitivos e fiáveis.

3. Método eletrónico de deteção de fugas

A deteção eletrónica de fugas é uma tecnologia de teste mais avançada, introduzida pela primeira vez pela Pamasol em 1993. Esta tecnologia utiliza sensores eletrónicos de alta sensibilidade para detetar fugas de propelente tão pequenas como 0,003 mL.

O detetor eletrónico de fugas determina a presença de fugas monitorizando as alterações na composição do gás em redor do corpo da lata. Apresenta uma elevada precisão e velocidade, sendo ideal para o controlo de qualidade em linhas de produção de alta velocidade.

4. Método de Detecção de Fugas por Medição de Pressão

Em 1996, a Pamasol lançou uma nova geração de máquinas de deteção de fugas por medição de pressão. Este método realiza três ações principais num ciclo de deteção: em primeiro lugar, verifica se a abertura da lata apresenta deformações e se a selagem está correta; segundo, remove o ar entre o ombro da lata e o vedante de deteção para reduzir a pressão a zero; e, por fim, realiza uma medição durante 2 a 3 segundos. Se a pressão no espaço selado for ≥150 Pa, considera-se que a lata apresenta fugas.

Este método combina tecnologias mecânicas e eletrónicas, oferecendo conveniência, rapidez e fiabilidade, e tornou-se uma das principais tecnologias de deteção em linhas de produção modernas.

III. Equipamentos e aplicações de teste profissionais

1. Testador de desempenho de vedação

Os equipamentos de teste profissionais, como o "MFY-02 Sealing Performance Tester" desenvolvido pela Jinan Saicheng, proporcionam um método de teste padronizado para latas de folha-de-flandres. Este equipamento está em conformidade com as normas GB/T 15171-94 "Método de Teste para o Desempenho de Vedação de Embalagens Flexíveis" e ASTM D3078, e utiliza uma unidade de fonte de ar integrada, eliminando a necessidade de uma fonte de ar exterior; basta ligá-lo à tomada para começar a utilizar. O procedimento de operação é o seguinte: Coloque a amostra sob a tampa selada e mergulhe-a em água. Após configurar os parâmetros, ligue o equipamento. A unidade de fonte de ar irá extrair o ar da câmara de vácuo e entrar automaticamente no modo de teste após atingir o nível de vácuo predefinido. O operador observa se são geradas bolhas contínuas durante o período de vácuo para determinar o desempenho de selagem da amostra.

2. Serviços de Teste de Terceiros

Para as empresas de fabrico que necessitem de certificação oficial, podem ser utilizados laboratórios de testes externos. Estes laboratórios, em conformidade com as normas nacionais como a GB/T 14251, utilizam equipamento profissional para realizar testes de resistência de vedação, testes de fugas, testes de resistência à pressão e inspeções de aparência em latas metálicas, fornecendo relatórios de avaliação objetivos e imparciais.

As vantagens dos testes de terceiros residem na sua independência e profissionalismo, que podem ajudar as empresas a identificar potenciais riscos, otimizar os processos de produção e melhorar a qualidade do produto.

IV. Sugestões para a seleção e implementação de métodos de ensaio

1.º Escolher o método adequado com base nas necessidades de produção

As empresas de diferentes dimensões e ambientes de produção devem escolher os métodos de ensaio mais adequados às suas circunstâncias: as pequenas e médias empresas podem beneficiar de métodos de menor custo, como a deteção de fugas em banho-maria ou os testes de queda de pressão; já as grandes empresas de fabrico podem necessitar de investir em equipamentos mais automatizados, como a deteção eletrónica de fugas ou testes de pressão.

2. Precauções durante a implementação

Ao implementar a deteção de fugas, devem ser observados os seguintes pontos: garantir que o ambiente de teste cumpre os requisitos, incluindo a limpeza da água e a precisão do controlo da pressão; calibrar e manter regularmente os equipamentos de ensaio para assegurar a fiabilidade dos resultados; e fornecer formação profissional aos operadores para melhorar a consistência e a precisão da deteção.

V. Conclusão

A deteção de fugas em latas de folha de flandres é um passo crucial para garantir a qualidade da embalagem. Com os avanços tecnológicos, os métodos de teste evoluíram dos tradicionais banhos-maria para os atuais sistemas de deteção eletrónica e inteligente, melhorando significativamente tanto a precisão como a eficiência.

As empresas fabricantes devem escolher métodos de teste adequados com base nas características dos seus produtos e nos requisitos de qualidade, e estabelecer um sistema de controlo de qualidade abrangente para garantir que cada lata de folha de flandres de 1 litro que sai da fábrica oferece um desempenho de vedação fiável, protegendo a segurança e a qualidade do conteúdo.