Проблеми запаювання пакетів на фасувальному обладнанні: причини та способи усунення

Проблеми із запаюванням пакетів — одна з найпоширеніших несправностей фасувального обладнання. Навіть незначне погіршення якості зварного шва може призвести до негерметичної упаковки, скорочення терміну зберігання продукції, збільшення кількості браку та зупинки виробництва. При цьому далеко не завжди причина полягає в несправності фасувального автомата. У багатьох випадках проблему можна усунути за кілька хвилин, якщо правильно визначити її джерело.

Причини неякісного запаювання можуть бути різними. На новому обладнанні вони найчастіше пов'язані з неправильним налаштуванням температури, часу запаювання, зусилля притиску губок або вибором невідповідної пакувальної плівки. На обладнанні, яке вже тривалий час працює, причиною можуть бути зношування деталей, вихід з ладу нагрівальних елементів, несправність термопари, зміна характеристик пакувальної плівки або приховані несправності, які складно виявити без послідовної діагностики.

У цій статті ми розглянемо основні проблеми із запаюванням пакетів, які виникають на вертикальних фасувальних автоматах, пояснимо причини їх появи та покажемо способи усунення. Усі рекомендації ґрунтуються на практичному досвіді виробництва, налагодження та обслуговування фасувального обладнання НВО «Гідромаш-1».

Зміст

• Як проявляються проблеми із запаюванням пакетів
• Причини неякісного запаювання під час першого запуску обладнання
• Причини неякісного запаювання на обладнанні, яке вже працює
• Як швидко знайти причину несправності
• Як усунути проблему
• Як уникнути повторної появи проблеми
• Поширені запитання
• Висновки та рекомендації виробника

Як проявляються проблеми із запаюванням пакетів

Несправності вузла запаювання не завжди проявляються однаково. В одних випадках пакет зовсім не запаюється, в інших — проблема виникає лише періодично або тільки під час фасування певного продукту. Правильне визначення симптомів дозволяє значно скоротити час пошуку причини несправності та уникнути заміни справних деталей.

Найпоширеніші ознаки проблем із запаюванням пакетів:

• пакет не запаюється повністю;
• зварний шов легко розходиться при незначному зусиллі;
• частина пакетів запаяна якісно, а частина — з браком;
• нижній шов розпаюється під час засипання продукту;
• у шві залишаються незапаяні ділянки;
• шов виходить нерівним або має різну ширину;
• плівка пригорає або деформується в зоні запаювання;
• герметичність упаковки порушується через деякий час після фасування.

Один і той самий симптом може бути викликаний кількома різними причинами. Тому під час діагностики важливо не змінювати відразу налаштування обладнання, а послідовно перевірити найбільш імовірні джерела проблеми.

Причини неякісного запаювання під час першого запуску обладнання

Якщо проблеми із запаюванням виникли відразу після встановлення або запуску нового фасувального обладнання, не варто одразу шукати несправність в електричній чи механічній частині автомата. Практика показує, що в більшості випадків причиною є неправильне налаштування обладнання або невідповідність пакувального матеріалу умовам фасування.

Під час першого запуску необхідно послідовно перевірити всі основні параметри запаювання. Це дозволить значно скоротити час налагодження та уникнути помилкової заміни справних вузлів.

Найпоширеніші причини неякісного запаювання під час першого запуску:

• неправильно вибрана температура запаювання;
• невідповідна пакувальна плівка;
• неправильно вибраний час запаювання;
• недостатнє зусилля притиску запаювальних губок;
• неправильне положення плівки;
• потрапляння продукту в зону запаювання;
• помилки налаштування обладнання.

Нижче детально розглянемо кожну з перелічених причин, способи її діагностики та методи усунення.

Неправильно вибрана температура запаювання

Неправильно вибрана температура запаювання — одна з найпоширеніших причин неякісного зварного шва під час першого запуску фасувального обладнання. Навіть якісна пакувальна плівка не зможе забезпечити надійну герметичність, якщо температура відрізняється від оптимальної лише на кілька градусів.

Як визначити проблему:

• пакет не запаюється або легко відкривається;
• зварний шов має недостатню міцність;
• частина пакетів запаюється якісно, а частина — ні;
• при незначному зусиллі шов розходиться.

Якщо температура занадто низька, внутрішній шар плівки не встигає розплавитися та сформувати міцне з'єднання. За надто високої температури плівка починає перегріватися, деформуватися або прилипати до запаювальних губок. У деяких випадках перегрів призводить до стоншення матеріалу в місці зварювання, через що міцність шва також зменшується.

Як усунути проблему:

• встановити температуру, рекомендовану виробником плівки;
• змінювати температуру поступово з кроком 5–10 °C;
• після кожної зміни виконати кілька тестових циклів фасування;
• оцінювати не лише зовнішній вигляд шва, а й його міцність.

Не рекомендується одразу значно підвищувати температуру. У багатьох випадках це лише маскує справжню причину несправності та може призвести до пошкодження пакувальної плівки або прискореного зношування тефлонового покриття.

💡 Порада експерта. Під час фасування, особливо на високій продуктивності, запаювальні губки не завжди встигають відновити температуру між циклами. Якщо температура встановлена на мінімально допустимому рівні, у процесі роботи якість зварного шва може погіршуватися. На практиці рекомендується встановлювати температуру запаювання на 5–10 °C вище мінімально необхідної. Це дозволяє компенсувати охолодження губок і забезпечити стабільну якість запаювання без перегріву пакувальної плівки.

Невідповідна пакувальна плівка

Навіть ідеально налаштований фасувальний автомат не зможе забезпечити якісне запаювання, якщо використовується пакувальна плівка, яка не підходить для цього продукту або режиму роботи обладнання. На практиці саме неправильний вибір плівки є однією з найпоширеніших причин неякісного запаювання під час першого запуску обладнання.

Як визначити проблему:

• температура підібрана правильно, але якість шва залишається незадовільною;
• після зміни партії плівки якість запаювання різко погіршилася;
• шов має недостатню міцність незалежно від зміни температури;
• одні матеріали запаюються добре, а інші — погано.

Причиною може бути невідповідна структура плівки, недостатня товщина внутрішнього поліетиленового шару або матеріал, який не розрахований на особливості продукту, що фасується. Особливо часто такі проблеми виникають під час фасування продуктів, що пилять, у поліпропіленову плівку.

Детальніше про вибір матеріалів, особливості поліпропіленової, ламінованої та багатошарової плівки читайте в нашій статті «Як вибрати пакувальну плівку для фасувального обладнання».

Як усунути проблему:

• перевірити відповідність плівки продукту, що фасується;
• уточнити рекомендований температурний діапазон у виробника плівки;
• за потреби провести випробування іншого матеріалу;
• не змінювати одночасно плівку та налаштування обладнання — зміни слід виконувати послідовно.

💡 Порада експерта. Якщо виробник плівки може надати кілька метрів матеріалу до виготовлення основного тиражу, обов'язково проведіть випробування на своєму обладнанні. Кілька тестових циклів дозволяють заздалегідь виявити проблеми із запаюванням, протягуванням, фотоміткою та уникнути дорогих помилок після отримання всієї партії плівки.

Неправильно вибраний час запаювання

Час запаювання не менш важливий, ніж температура. Навіть за правильно встановленої температури зварний шов може бути недостатньо міцним, якщо запаювальні губки контактують із плівкою занадто короткий або, навпаки, надто тривалий час.

Як визначити проблему:

• при збільшенні температури якість шва майже не змінюється;
• пакет запаюється нерівномірно;
• шов легко розходиться після охолодження;
• при збільшенні часу запаювання якість шва помітно покращується.

Недостатній час запаювання не дозволяє внутрішньому шару плівки повністю розплавитися та утворити міцне з'єднання. Надто тривалий час призводить до перегріву матеріалу, деформації плівки та зниження продуктивності фасувального автомата.

Як усунути проблему:

• змінювати час запаювання невеликими кроками;
• після кожного регулювання виконувати кілька тестових циклів;
• оцінювати не лише зовнішній вигляд, а й міцність зварного шва;
• підбирати час запаювання разом із температурою, а не змінювати лише один параметр.

💡 Порада експерта. Якщо при підвищенні температури пакувальна плівка починає коробитися, деформуватися або зменшуватися в розмірах у зоні запаювання, не варто й надалі підвищувати температуру. Спробуйте знизити її на кілька градусів і одночасно збільшити час запаювання. У багатьох випадках це дозволяє отримати міцний зварний шов без перегріву та деформації плівки.

Недостатнє зусилля притиску запаювальних губок

Навіть за правильно вибраної температури та часу запаювання пакет може залишатися негерметичним, якщо запаювальні губки недостатньо притискають плівку одна до одної. Під час першого запуску обладнання цей параметр часто потребує додаткового регулювання.

Як визначити проблему:

• шов виглядає нормальним, але легко розходиться;
• по краях шов міцний, а в центрі недостатньо міцний;
• якість запаювання покращується після збільшення часу запаювання, але проблема повністю не зникає;
• візуально температура відповідає нормі, однак герметичність пакета недостатня.

Недостатнє зусилля притиску не дозволяє внутрішнім шарам плівки надійно з'єднатися. У результаті матеріал не зварюється по всій ширині шва, незважаючи на правильну температуру нагрівання.

Як усунути проблему:

• відрегулювати зусилля притиску запаювальних губок відповідно до рекомендацій виробника;
• переконатися, що губки змикаються рівномірно по всій довжині;
• після регулювання виконати кілька тестових циклів;
• оцінити міцність зварного шва після повного охолодження.

💡 Порада експерта. Якщо запаювальні губки мають пневматичний привід, насамперед перевірте тиск повітря. Для більшості фасувальних автоматів оптимальний тиск становить 4–6 атм. При нижчому тиску зусилля притиску може бути недостатнім для якісного запаювання. Підвищувати тиск понад 6 атм зазвичай не рекомендується, оскільки це прискорює зношування пневмоциліндрів і механічних вузлів.

На обладнанні з кулачковим приводом трапляється інша ситуація. Зовні здається, що запаювальні губки повністю змикаються, але фактично перед завершенням циклу вони можуть розійтися лише на 1–2 мм. Візуально це майже непомітно, проте цього вже достатньо для погіршення якості зварного шва. У такому випадку необхідно перевірити налаштування кута зупинки кулачка в програмі керування, а також правильність положення датчика Холла, який відповідає за позиціонування механізму.

Неправильне положення плівки

Навіть за правильно підібраних параметрів запаювання якість зварного шва може залишатися незадовільною, якщо пакувальна плівка проходить через вузол запаювання з перекосом. Ця проблема особливо часто виникає під час першого запуску обладнання після встановлення нового рулону або регулювання формувача пакета.

Як визначити проблему:

• ширина зварного шва відрізняється по краях пакета;
• шов зміщений відносно центру;
• з одного боку пакета запаювання якісне, а з іншого — слабке;
• плівка періодично зміщується під час протягування.

Причиною можуть бути неправильне встановлення рулону, перекіс формувача пакета, нерівномірний натяг плівки або неправильне регулювання напрямних роликів. Навіть незначний перекіс може призвести до погіршення якості запаювання.

Як усунути проблему:

• перевірити правильність встановлення рулону;
• переконатися, що плівка проходить по центру формувача;
• відрегулювати напрямні ролики;
• перевірити рівномірність натягу плівки по всій ширині.

💡 Порада експерта. Однією з найпоширеніших причин відсутності запаювання є неправильне заправлення плівки. Це особливо актуально для двошарової плівки ПЕТ/ПЕ, у якої лише внутрішній поліетиленовий шар є термозварюваним. У більшості випадків така плівка намотана на рулон стороною для запаювання всередину. Проте існують матеріали, наприклад фільтрувальний папір із термозварюваним покриттям, які зазвичай намотуються стороною для запаювання назовні. Перед першим запуском обладнання обов'язково переконайтеся, що після формування пакета шари, призначені для зварювання, звернені один до одного, а до запаювальних губок прилягає зовнішня, незварювана сторона матеріалу.

Потрапляння продукту в зону запаювання

Потрапляння продукту в зону запаювання — одна з найпоширеніших причин негерметичної упаковки. Особливо часто ця проблема виникає під час фасування борошна, крохмалю, какао, спецій, сухого молока та інших продуктів, що утворюють пил під час дозування.

Як визначити проблему:

• пакет періодично не запаюється;
• шов розходиться лише на окремих ділянках;
• якість запаювання погіршується зі збільшенням продуктивності;
• на зварному шві помітні частинки продукту.

Якщо між шарами плівки, що зварюються, потрапляє продукт, внутрішні поліетиленові шари не можуть надійно з'єднатися. У результаті утворюються негерметичні ділянки, через які в упаковку потрапляє повітря або висипається продукт.

Як усунути проблему:

• зменшити висоту падіння продукту;
• відрегулювати момент відкриття та закриття заслінки дозатора;
• зменшити утворення пилу під час дозування;
• за потреби використовувати пакувальну плівку, яка краще працює з продуктами, що пилять.

💡 Порада експерта. Якщо фасується продукт, що сильно пилить, велике значення має правильний вибір пакувальної плівки. Наприклад, при використанні поліпропіленової плівки (БОПП) частинки продукту можуть перешкоджати якісному запаюванню. Ламінована плівка ПЕТ/ПЕ значно краще працює в таких умовах, оскільки частинки пилу вплавляються у внутрішній поліетиленовий шар і менше впливають на герметичність зварного шва.

Помилки налаштування обладнання

Після встановлення нового фасувального обладнання всі основні вузли повинні працювати узгоджено. Навіть якщо температура, час запаювання та пакувальна плівка підібрані правильно, помилка в налаштуванні одного з параметрів може призвести до поганої якості зварного шва.

Як визначити проблему:

• обладнання працює стабільно, але якість запаювання залишається незадовільною;
• після зміни одного параметра проблема зникає або значно зменшується;
• не вдається досягти якісного запаювання стандартним регулюванням температури та часу;
• після зміни програми роботи автомата якість шва змінилася.

Під час першого запуску особливо важливо перевіряти налаштування послідовно. Одночасна зміна кількох параметрів значно ускладнює пошук причини несправності та часто призводить до хибних висновків.

Як усунути проблему:

• змінювати лише один параметр за один цикл перевірки;
• після кожної зміни виконувати кілька тестових циклів;
• фіксувати параметри, за яких якість запаювання покращується;
• після отримання стабільного результату зберегти робочі налаштування обладнання.

💡 Порада експерта. Під час налагодження не змінюйте одночасно температуру, час запаювання, зусилля притиску та швидкість роботи обладнання. Якщо змінити відразу кілька параметрів, визначити, який саме з них вплинув на якість зварного шва, буде практично неможливо. Професійне налагодження завжди виконується послідовно — змінюється лише один параметр, після чого оцінюється результат.

Підсумки розділу.

Як показує практика, більшість проблем із запаюванням під час першого запуску фасувального обладнання пов'язана не з несправністю автомата, а з правильним підбором параметрів запаювання, пакувальної плівки та налаштуванням обладнання під конкретний продукт.

Фахівці НВО «Гідромаш-1» перед відвантаженням обладнання виконують його налаштування з використанням пакувальної плівки та продукту замовника. Це дозволяє підібрати оптимальні параметри температури, часу запаювання та інших режимів роботи ще на етапі випробувань, що значно скорочує час пусконалагодження на підприємстві.

Причини неякісного запаювання на обладнанні, яке вже працює

Якщо фасувальний автомат тривалий час працював без зауважень, а потім якість запаювання погіршилася, причина найчастіше пов'язана не з налаштуваннями обладнання, а з природним зношуванням деталей, виходом з ладу окремих вузлів або зміною умов роботи. На відміну від першого запуску, тут головне завдання полягає у правильній діагностиці несправності.

Перед заміною деталей рекомендується перевірити найбільш імовірні причини. У багатьох випадках проблему можна усунути за кілька хвилин без дорогого ремонту.

Найпоширеніші причини неякісного запаювання на обладнанні, яке вже працює:

• вихід з ладу нагрівального елемента (ТЕНа);
• забруднення запаювальних губок;
• зношування тефлонового покриття;
• зношування силіконової притискної планки;
• несправність термопари;
• некоректна робота терморегулятора;
• послаблення або перекіс запаювальних губок;
• зміна характеристик нової партії пакувальної плівки;
• зміна властивостей продукту, що фасується;
• приховані причини несправності.

Нижче детально розглянемо кожну з перелічених причин, способи її діагностики та методи усунення.

Вихід з ладу нагрівального елемента (ТЕНа)

Нагрівальний елемент є однією з основних деталей вузла запаювання. З часом ТЕН може вийти з ладу внаслідок природного зношування, перегріву або механічного пошкодження. У такому випадку якість запаювання різко погіршується або пакет перестає запаюватися зовсім.

Як визначити проблему:

• пакет не запаюється за правильних налаштувань температури;
• якість зварного шва різко погіршилася без зміни параметрів обладнання;
• одна сторона шва запаюється гірше за іншу;
• терморегулятор показує нормальну температуру, але якість запаювання залишається незадовільною.

На деяких фасувальних автоматах термопара встановлена лише в одній запаювальній губці. Якщо ТЕН перегорів у протилежній губці, терморегулятор і надалі показуватиме задану температуру, хоча фактично одна із губок залишиться холодною. Така несправність може значно ускладнити діагностику.

Як усунути проблему:

• перевірити нагрівання обох запаювальних губок;
• виміряти опір нагрівального елемента;
• за потреби замінити несправний ТЕН.

💡 Порада експерта. Слідкуйте, щоб у зону нагрівальних елементів не потрапляли сторонні предмети, особливо рідини, цукор та інші сипучі продукти, які під дією високої температури плавляться або пригорають. Це може призвести до локального перегріву та передчасного виходу ТЕНа з ладу.

Заміна нагрівального елемента у більшості випадків не становить складності й може бути виконана самостійно. Фахівці НВО «Гідромаш-1» безкоштовно консультують клієнтів щодо самостійного ремонту, а за потреби виконують ремонт обладнання за доступною вартістю. Основні запасні частини для нашого обладнання завжди є в наявності.

Забруднення запаювальних губок

Навіть незначне забруднення поверхні запаювальних губок може суттєво погіршити якість зварного шва. Під час експлуатації на губках поступово накопичуються залишки пакувальної плівки, продукту, клею, цукру та інших забруднень, які перешкоджають рівномірній передачі тепла.

Як визначити проблему:

• якість запаювання поступово погіршується;
• на шві з'являються незапаяні ділянки;
• плівка місцями прилипає до губок;
• на поверхні губок помітні сліди нагару або забруднень.

Особливо швидко забруднення з'являються під час фасування липких, солодких і продуктів, що пилять. Якщо своєчасно не очищати губки, забруднення починають пригорати, погіршуючи якість запаювання та прискорюючи зношування тефлонового покриття.

Як усунути проблему:

• дати губкам повністю охолонути;
• видалити забруднення м'якою тканиною або дерев'яною лопаткою;
• не використовувати металеві предмети, які можуть пошкодити тефлонове покриття;
• регулярно очищати запаювальні губки відповідно до інтенсивності роботи обладнання.

💡 Порада експерта. Якщо забруднення сильно пригоріли й не видаляються звичайним очищенням, не намагайтеся зіскоблювати їх металевими предметами. Нагрійте запаювальні губки до робочої температури, помістіть між ними вологу серветку (за потреби складіть її вдвічі) та виконайте кілька циклів запаювання. Під дією пари й температури більшість забруднень розм'якшується та значно легше видаляється без пошкодження тефлонового покриття.

❗ Увага! Описаний спосіб очищення може суперечити вимогам охорони праці, що діють на вашому підприємстві. Усі роботи з обслуговування та ремонту обладнання ви виконуєте самостійно, беручи на себе відповідальність за дотримання вимог техніки безпеки та чинних інструкцій з охорони праці.

Зношування тефлонового покриття

Тефлонове покриття захищає запаювальні губки від прилипання пакувальної плівки та забезпечує рівномірну передачу тепла по всій поверхні зварного шва. З часом тефлон зношується, особливо при інтенсивній експлуатації обладнання або неправильному очищенні губок.

Як визначити проблему:

• плівка починає прилипати до запаювальних губок;
• на тефлоновому покритті з'явилися потертості, розриви або потемніння;
• шов виходить нерівномірним;
• якість запаювання поступово погіршується без видимих причин.

Пошкоджене тефлонове покриття погіршує передачу тепла та збільшує ймовірність прилипання плівки. Якщо своєчасно не замінити тефлонову стрічку, можливе пошкодження поверхні самих запаювальних губок.

Як усунути проблему:

• оглянути стан тефлонового покриття;
• при виявленні пошкоджень замінити тефлонову стрічку;
• після заміни перевірити якість запаювання на кількох тестових пакетах.

💡 Порада експерта. Не варто вважати тефлонове покриття обов'язковим елементом будь-якого запаювального вузла. Для вакуумних пакувальних машин тефлонова стрічка дійсно є критично важливою, оскільки часто використовуються поліетиленові пакети, які без тефлону починають прилипати до нагрівальних елементів. Водночас на багатьох фасувально-пакувальних автоматах застосовуються запаювальні губки без тефлонового покриття, і це є нормальним конструктивним рішенням. За бажанням замовника НВО «Гідромаш-1» може виготовити обладнання із тефлоновим покриттям запаювальних губок.

Зношування силіконової притискної планки

На багатьох фасувальних і пакувальних машинах одна із запаювальних губок оснащена силіконовою притискною планкою. Під час запаювання вона забезпечує рівномірний розподіл тиску по всій довжині зварного шва. З часом силікон втрачає еластичність, продавлюється або пошкоджується, що призводить до погіршення якості запаювання.

Як визначити проблему:

• шов запаюється нерівномірно;
• на окремих ділянках пакет не запаюється;
• у центрі або по краях шов виходить слабшим;
• на силіконовій планці помітні тріщини, вм'ятини або сліди зношування.

Зношена силіконова планка не може забезпечити однаковий тиск по всій довжині запаювальних губок. У результаті навіть за справних нагрівальних елементів і правильної температури якість зварного шва погіршується.

Як усунути проблему:

• оглянути стан силіконової планки;
• перевірити відсутність глибоких вм'ятин і пошкоджень;
• при значному зношуванні замінити планку новою;
• після заміни перевірити якість запаювання на тестових пакетах.

💡 Порада експерта. На більшості вакуумних пакувальних машин силіконова притискна планка є двосторонньою. Якщо одна сторона зносилася, у багатьох випадках достатньо перевернути планку та продовжити експлуатацію. При повному зношуванні силікон легко замінюється, а вартість нової планки зазвичай невисока.

Несправність термопари

Термопара призначена для вимірювання температури запаювальних губок і передачі даних до терморегулятора. У разі її несправності система керування починає отримувати некоректні дані про температуру, через що якість запаювання може різко погіршитися.

Як визначити проблему:

• температура на дисплеї нестабільна або змінюється без причини;
• обладнання періодично перегріває або недостатньо нагріває запаювальні губки;
• якість запаювання постійно змінюється за однакових налаштувань;
• терморегулятор видає повідомлення про помилку (на деяких моделях обладнання).

Несправність може бути викликана обривом термопари, пошкодженням кабелю, поганим контактом у клемах або природним виходом датчика з ладу.

Як усунути проблему:

• перевірити надійність усіх електричних з'єднань;
• оглянути кабель на наявність пошкоджень;
• за потреби замінити термопару;
• після заміни перевірити фактичну температуру запаювальних губок.

💡 Порада експерта. Конструкція термопари досить проста, тому в багатьох випадках її можна відновити самостійно. Якщо причиною несправності став обрив або ослаблення з'єднання чутливого елемента, достатньо видалити пошкоджену ділянку, знову з'єднати провідники, зафіксувати їх обтискною гільзою та встановити термопару на місце. Якщо ремонт неможливий або ви не бажаєте витрачати час, фахівці НВО «Гідромаш-1» завжди допоможуть підібрати та поставити нову термопару.

Некоректна робота терморегулятора

Терморегулятор керує роботою нагрівальних елементів і підтримує задану температуру запаювальних губок. У разі його несправності обладнання може працювати нестабільно: температура періодично змінюється, шов то міцний, то слабкий, а якість запаювання стає непередбачуваною.

Як визначити проблему:

• температура постійно відхиляється від заданого значення;
• якість запаювання періодично змінюється без зміни налаштувань;
• нагрівальні елементи працюють із перебоями або не вимикаються;
• терморегулятор відображає некоректні значення температури.

Перед заміною терморегулятора необхідно переконатися, що справні ТЕН, термопара та всі електричні з'єднання. У багатьох випадках причина несправності полягає саме в них, а не в самому регуляторі.

Як усунути проблему:

• перевірити справність ТЕНа та термопари;
• оглянути електричні з'єднання та клеми;
• за потреби виконати налаштування параметрів терморегулятора;
• якщо несправність зберігається — замінити терморегулятор.

💡 Порада експерта. Сам по собі ПІД-регулятор коштує порівняно недорого та легко замінюється. Проте на багатьох старих фасувальних автоматах використовувалися панелі керування за принципом «усе в одному», де в одному пристрої поєднано логіку керування обладнанням і регулювання температури. У разі виходу такої панелі з ладу ремонт може бути дорогим або взагалі неможливим через відсутність комплектуючих. Тому в сучасних фасувальних автоматах НВО «Гідромаш-1» застосовується модульна система керування: програмований логічний контролер (ПЛК) окремо керує обладнанням, а за підтримання температури відповідають окремі ПІД-регулятори та твердотільні реле. Таке рішення значно спрощує діагностику, ремонт і подальшу модернізацію обладнання.

Детальніше про переваги сучасної модульної системи керування читайте у статті «Модернізація фасувального обладнання».

Послаблення або перекіс запаювальних губок

Під час тривалої експлуатації фасувального обладнання кріплення запаювальних губок можуть послабитися, а самі губки — зміститися одна відносно одної. Навіть незначний перекіс призводить до нерівномірного розподілу тиску та погіршення якості зварного шва.

Як визначити проблему:

• один край пакета запаюється краще за інший;
• ширина зварного шва відрізняється по довжині;
• пакет періодично втрачає герметичність;
• візуально помітний нерівномірний зазор між запаювальними губками.

При перекосі одна частина губок починає притискати плівку раніше за іншу. У результаті на одній ділянці утворюється якісний зварний шов, а на іншій — недостатній притиск і погане запаювання.

Як усунути проблему:

• перевірити кріплення запаювальних губок;
• переконатися у відсутності люфтів;
• відрегулювати паралельність губок;
• після регулювання виконати кілька тестових циклів.

💡 Порада експерта. У більшості випадків перекіс або послаблення запаювальних губок не виникає самостійно. Найчастіше причиною є помилки експлуатації, неакуратне транспортування обладнання, удари по запаювальному вузлу або некваліфікований ремонт. Після будь-яких робіт з обслуговування рекомендується перевірити паралельність губок і якість запаювання на кількох тестових пакетах.

Зміна характеристик нової партії пакувальної плівки

Нерідко після встановлення нового рулону пакувальної плівки якість запаювання несподівано погіршується, хоча обладнання продовжує працювати з попередніми налаштуваннями. Причина може полягати у зміні характеристик самої плівки. Навіть якщо виробник і марка матеріалу залишилися незмінними, різні партії можуть незначно відрізнятися за товщиною, складом внутрішніх шарів, якістю ламінування та температурою зварювання.

Як визначити проблему:

• проблема з'явилася одразу після заміни рулону;
• після повернення до попередньої партії плівки якість запаювання відновлюється;
• для отримання якісного шва доводиться змінювати температуру на 5–15 °C;
• інших змін у роботі обладнання не відбулося.

Сучасні пакувальні матеріали виготовляються з допустимими виробничими відхиленнями. У більшості випадків вони не є критичними, проте іноді потребують незначного коригування температури або часу запаювання.

Як усунути проблему:

• порівняти нову та попередню партії пакувальної плівки;
• відкоригувати температуру та час запаювання;
• при повторенні проблеми звернутися до постачальника плівки;
• за можливості зберігати невеликий залишок попередньої партії для порівняння.

💡 Порада експерта. Навіть якщо нова партія пакувальної плівки зовні повністю збігається з попередньою, її характеристики можуть відрізнятися. На практиці нам траплялися випадки, коли однакова на вигляд плівка поводилася на фасувальному автоматі зовсім по-різному. Тому рекомендуємо проводити вхідний технічний контроль кожної нової партії пакувального матеріалу. Кілька пробних запусків дозволяють своєчасно виявити можливі проблеми та уникнути браку всієї партії продукції.

Зміна властивостей продукту, що фасується

Якість запаювання залежить не лише від обладнання та пакувальної плівки, а й від самого продукту. Навіть незначна зміна вологості, температури, гранулометричного складу або ступеня запилення може вплинути на процес фасування та якість зварного шва.

Як визначити проблему:

• обладнання та пакувальна плівка не змінювалися;
• проблема з'явилася після отримання нової партії продукту;
• збільшилася кількість пилу під час фасування;
• для отримання якісного запаювання довелося змінити налаштування обладнання.

Особливо чутливими до зміни властивостей продукту є фасувальні автомати, що працюють із борошном, крохмалем, сухим молоком, спеціями, какао, будівельними сумішами та іншими дрібнодисперсними матеріалами.

Як усунути проблему:

• порівняти нову партію продукту з попередньою;
• перевірити вологість і ступінь запилення;
• за потреби скоригувати параметри фасування та запаювання;
• при значній зміні властивостей продукту повторно налаштувати обладнання.

💡 Порада експерта. Особливу увагу слід приділяти гігроскопічним продуктам, які активно поглинають вологу з повітря. При підвищеній вологості в приміщенні або порушенні умов зберігання такі продукти починають змінювати свої властивості: утворюються грудки, збільшується налипання на елементи дозатора, змінюється швидкість дозування та зростає ймовірність потрапляння продукту в зону запаювання. Якщо якість запаювання погіршилася без видимих причин, обов'язково перевірте не лише обладнання, а й умови зберігання продукту.

Приховані причини неякісного запаювання

Іноді всі основні елементи працюють справно: ТЕНи нагріваються, термопара показує правильну температуру, терморегулятор функціонує нормально, пакувальна плівка відповідає вимогам, а якість запаювання все одно залишається незадовільною. У таких випадках причиною можуть бути приховані несправності, виявити які без досвіду буває досить складно.

Найпоширеніші приховані причини:

• несправність одного з нагрівальних елементів при справній термопарі;
• частковий обрив проводки або нестабільний електричний контакт;
• несправність твердотільного реле;
• збій у роботі панелі керування;
• неправильна послідовність роботи виконавчих механізмів;
• поєднання відразу кількох незначних несправностей.

Саме приховані несправності найчастіше стають причиною тривалого пошуку проблеми, оскільки кожен окремий вузол здається справним. У таких випадках важливо виконувати діагностику всієї системи, а не окремих компонентів.

Як усунути проблему:

• перевіряти обладнання послідовно, виключаючи кожну можливу причину;
• не робити висновків лише за показаннями приладів;
• за потреби порівняти роботу з аналогічним справним обладнанням;
• звернутися до виробника обладнання за технічною консультацією.

💡 Порада експерта. Один із найцікавіших випадків, з яким нам довелося зіткнутися під час технічної підтримки клієнта, стався після самостійного ремонту обладнання силами замовника. Під час підключення були переплутані місцями дві термопари. У результаті верхні запаювальні губки нагрівалися, а температура контролювалася за нижніми губками, і навпаки. Коли нижні губки починали охолоджуватися, терморегулятор збільшував нагрів... верхніх губок. Водночас нижні губки вимикалися, оскільки система вважала, що верхні вже перегріті. Зовні всі елементи обладнання були справними, однак отримати якісне запаювання було неможливо. Тому після будь-яких робіт з електропроводкою рекомендується не лише перевірити правильність підключення термопар, а й переконатися, що кожна з них дійсно керує своїм нагрівальним елементом.

Висновок. Частина 1

Більшість проблем із якістю запаювання можна усунути без дорогого ремонту. Як показує наш багаторічний досвід, основними причинами є неправильне налаштування обладнання, особливості пакувальної плівки, зміна властивостей продукту або природне зношування окремих вузлів.

Головне правило успішної діагностики — не змінювати одночасно кілька параметрів і послідовно виключати можливі причини несправності. Такий підхід дозволяє значно скоротити час пошуку проблеми та уникнути непотрібної заміни справних деталей.

У другій частині статті ми розглянемо несправності механізму протягування плівки, роботу за фотоміткою, проблеми з датером, ножами, заслінкою дозатора, пневмосистемою, панеллю керування та інші практичні випадки, з якими фахівці НВО «Гідромаш-1» стикалися під час технічної підтримки клієнтів.

Далі буде...