Scelta dell’ugello per l’applicazione di adesivi a caldo

Cosa sono gli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo?

Una volta che l’adesivo a caldo è passato attraverso il processo di riscaldamento, l’adesivo fuso viene trasferito all’applicatore o "pistola" per l’erogazione. Situati all’estremità della pistola, gli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo controllano il volume, la velocità e la direzione dell’adesivo erogato. Come elementi di un sistema adesivo a caldo gli ugelli svolgono un ruolo cruciale nel contribuire a evitare sprechi e migliorare l’efficienza.

Gli ugelli sono intercambiabili e sono realizzati in più dimensioni e design per una molteplicità di applicazioni di erogazione. La maggior parte degli ugelli rientra nelle seguenti categorie:

• Ugelli a cordolo: per erogare un unico cordolo o tratto continuo
• Ugelli spray: per erogare tratti di varie larghezze e diametri
• Ugelli multilinea: per erogare più cordoli e tratti da un singolo ugello

Come stabilire il diametro dell’ugello?

Quando si deve stabilire il diametro effettivo dell’ugello per l’applicazione di adesivi a caldo comunemente si pensa, sbagliando, che per evitare tempi di fermo dovuti all’occlusione degli ugelli e mantenere la linea di produzione in movimento, un ugello più grande sia meglio. Sebbene questo approccio possa apparire vincente sul breve termine, è importante comprendere che la dimensione dell’ugello non è direttamente correlata alla quantità di colla erogata.

I limiti dell’attrezzatura per l’applicazione di adesivi a caldo non dovrebbero mai dettare le specifiche dell’ugello ma, purtroppo, succede proprio così. Normalmente per i fabbricanti e i responsabili delle operazioni di manutenzione gli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo sono materiali di consumo. Eppure, gli ugelli influiscono direttamente sulle prestazioni e sulla durata della pompa di alcuni sistemi per l’applicazione di adesivi a caldo.
 

Comprensione delle proprietà del materiale adesivo a caldo

Con centinaia di adesivi a caldo disponibili, il primo passo per selezionare l’ugello giusto per ottenere prestazioni ottimali è comprendere le caratteristiche del materiale adesivo stesso. Anche all’interno della stessa linea di prodotti del fabbricante, le proprietà degli adesivi a caldo variano. Ad esempio, la viscosità di un adesivo a caldo EVA può essere di 1100 centipoise a 350 gradi, dove un adesivo a caldo metallocenico alla stessa temperatura può avere una viscosità inferiore di 700-900 centipoise.

Le prestazioni dell’adesivo a caldo avranno un impatto sulle prestazioni del sistema adesivo a caldo. Questo sarà più evidente nel punto di erogazione: gli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo. Una buona pratica sarebbe quella di coinvolgere il fornitore del materiale durante l’ottimizzazione dell’attrezzatura per l’applicazione di adesivi a caldo e la specifica degli ugelli.
 

Granuli adesivi a caldo

Comprensione delle esigenze e delle possibilità dell’applicazione

Sebbene vi siano elementi comuni alla maggior parte delle applicazioni di confezionamento di fine linea e di sigillatura di scatole e cartoni, ogni applicazione è unica. Quando si specificano gli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo per le proprie esigenze è necessario prendere in considerazione una molteplicità di elementi: i prodotti finiti all’interno, il tipo di cartone, gli elementi espositivi a scopo di marketing, la velocità della linea e la produttività della colla.

Alcuni elementi dell’applicazione che influiscono sulla selezione degli ugelli sono:

• Penetrazione dell’ugello: la lunghezza del foro dell’ugello
  All’aumentare della penetrazione, il flusso di adesivo diminuisce.
• Requisiti del tratto di erogazione
  L’orientamento dell’ugello determina i possibili tratti di erogazione. L’utilizzo di un ugello con un unico orifizio consente tratti di erogazione diritti e ad angolo di 90°. Quando si utilizzano ugelli con più orifizi, è possibile scegliere la configurazione per creare schemi di erogazione specifici con un’ampia variazione di angoli.
• Requisiti di taglio
  Un taglio netto del flusso adesivo è importante per evitare filamenti o la formazione di “capelli d’angelo” ed eliminare gli scarti.
• Velocità
  Gli ugelli più piccoli consentono una contropressione più elevata e forniscono un flusso più potente di adesivo.
• Capacità e fluttuazioni della pressione della pompa
  Le pompe a pistone pneumatiche consentono una pressione elevata e costante e supportano numerosi orientamenti dell’ugello. Una pompa a ingranaggi elettrica fornisce un flusso continuo a bassa pressione e richiede ugelli più grandi. Le opzioni di orientamento dell’ugello sono limitate.

Considerazioni sull’orifizio singolo e gli orifizi multipli

È comune vedere applicazioni in cui vengono evitati gli ugelli multi-orifizio a causa delle loro scarse prestazioni, dell’apertura dei cartoni una volta che le scatole lasciano lo stabilimento di produzione e dei problemi di potenziali tempi di fermo.

Un altro problema frequente si verifica quando gli ugelli multi-orifizio e a orifizio singolo vengono inutilmente sovradimensionati per evitare l’occlusione dell’ugello, e non invece perché uno dei due è l’ugello giusto per l’applicazione. Indipendentemente da quando questo si verifica (quando si imposta la linea o la si implementa nel tempo), è sempre meglio specificare gli ugelli per l’applicazione piuttosto che consentire ai limiti del sistema e dell’attrezzatura per l’applicazione di adesivi a caldo di dettare la selezione dell’ugello.

Requisiti di manutenzione per prolungare la durata dell’ugello

Indipendentemente dalla selezione dell’ugello, una costante per mantenere la produttività e il tempo di attività è la necessità di pulire e mantenere in buone condizioni l’ugello. I residui carbonizzati di adesivo sono frequenti per i sistemi di confezionamento di fine linea e rappresentano il problema più grande nelle prestazioni degli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo.

Non è raro che la manutenzione prolunghi la durata dell’ugello o lo riutilizzi mediante l’impiego di succhieruole o piccole punte da trapano per mantenere aperti gli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo. Pur rappresentando nel breve termine una soluzione per mantenere il flusso di adesivo, questo approccio spesso aumenta la dimensione dell’orifizio dell’ugello e porta a costi di adesivo più elevati. L’identificazione e convalida dei parametri di manutenzione presso i fornitori di apparecchiature aiuterà a mantenere prestazioni ottimali senza aumentare i costi dei materiali o dei pezzi di ricambio.

Niente tappi negli ugelli

I tempi di inattività indesiderati e i problemi che ne derivano possono essere evitati. Negli ambienti di produzione con scarsa qualità dell’aria, aumenta il rischio che dei contaminanti penetrino nell’adesivo a caldo. Selezionando apparecchiature e ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo che forniscono la massima quantità di filtraggio si può evitare che i contaminanti ostruiscano gli ugelli, riducendo così i tempi di fermo. Alcuni sistemi e ugelli sono progettati per fornire "zero tappi".

Ove possibile, è bene chiedere al fabbricante di apparecchiature una prova di tali affermazioni e verificare se è disponibile un programma dimostrativo. La possibilità di vedere le prestazioni delle apparecchiature nell’ambiente reale aiuterà a comprendere in che modo quella tecnologia può migliorare i problemi con tempi di fermo non pianificati per ragioni di manutenzione.

In definitiva, la corretta selezione degli ugelli ha un’influenza diretta sulla gestione del materiale, sui costi di esercizio e sulla sicurezza dell’operatore. Assicurarsi di avere una conoscenza dettagliata dei materiali adesivi a caldo, delle esigenze uniche dell’applicazione e dei requisiti di manutenzione, in modo da poter specificare gli ugelli per l’applicazione di adesivi a caldo giusti che avranno il maggiore impatto sul miglioramento delle prestazioni e dell’efficienza produttiva.