L’industria del packaging flessibile sta attraversando una transizione decisiva verso la digitalizzazione, spinta dalla necessità di combinare un’estrema agilità produttiva con standard di conservazione sempre più rigorosi.
Sebbene i sistemi meccanici tradizionali rappresentino ancora una soluzione robusta per le produzioni di massa standardizzate, l’integrazione delle sorgenti laser ha rivoluzionato il concetto di funzionalità, permettendo di calibrare lo scambio gassoso (MAP) con precisione micrometrica e di integrare sistemi di apertura facilitata senza compromettere la barriera protettiva dell’imballaggio. Tuttavia, il passaggio al “converting 4.0” introduce nuove variabili operative, come la gestione degli stress termici (HAZ) e la necessità di una manutenzione predittiva sulle ottiche, che richiedono competenze specialistiche evolute. In questa intervista a Matteo Maffeis, Sales Manager Flexible Packaging per Sei Laser, esploriamo i reali criteri di convenienza tra approccio analogico e digitale, analizzando come l’ottimizzazione dei parametri in macchina possa trasformare una criticità tecnica in un vantaggio competitivo per la shelf-life e l’esperienza del consumatore.
Per prodotti ad alta respirazione, quali sono i limiti reali dei rulli ad aghi nel mantenere un OTR (Oxygen Transmission Rate) costante rispetto alla capacità del laser di generare fori da 40-100 micron perfettamente ripetibili?
La tecnologia MAP rappresenta oggi uno dei sistemi più efficaci per la conservazione dei prodotti food ad alta deperibilità. Le microperforazioni laser sono oltre 5 volte più piccole rispetto alle microperforazioni meccaniche tradizionali. Questi fori più piccoli consentono un controllo più accurato dello scambio di gas, migliorando l’efficacia del confezionamento in atmosfera modificata.
Nel ‘laser scoring’ per aperture facilitate su accoppiati (es. PET/PE o strutture con alluminio), in che modo riuscite a garantire che lo strato barriera rimanga intatto mentre viene inciso solo lo strato esterno?
Gli attuali sistemi laser di alta qualità offrono la possibilità di incidere in modo preciso e uniforme pellicole flessibili a profondità controllate. La chiave di questa tecnologia risiede nel software di controllo avanzato di un sistema laser, che monitora e regola costantemente la potenza del laser per garantire una profondità di incisione costante anche a velocità variabili. Le linee di incisione vengono create vaporizzando aree specifiche di una pellicola flessibile, creando uno stretto canale nel materiale che può essere seguito da uno strappo. Un laser indebolisce strati specifici di un materiale per produrre linee di incisione senza compromettere le proprietà barriera di una pellicola flessibile. Un flusso di lavoro digitale offre versatilità e la possibilità di adattarsi istantaneamente a specifiche e materiali diversi, senza la necessità di sostituire gli utensili per lavori diversi. Durante il processo termico di incisione laser, la vaporizzazione e la fusione degli strati superiori della pellicola flessibile si verificano a causa dell’energia creata dal raggio laser. La conicità, una concavità a forma di V nella pellicola, viene creata nel punto in cui il materiale è stato vaporizzato, generando così la base di una linea di incisione. Il risultato è una linea di incisione posizionata con precisione che si strappa in modo netto ogni volta, offrendo all’utente finale una caratteristica pratica che promuove la qualità del marchio.
Quali sono i materiali con le migliori performance in termini di taglio laser?
I materiali flessibili più adatti alla lavorazione laser sono quelli con un intervallo di temperatura liquido-vapore ristretto. Tra questi: poliestere, polietilene, polipropilene, barriera PVDC, film termoretraibili in poliolefina, nylon e film metallizzati. I laminati multistrato sono ideali per la marcatura laser, poiché uno strato assorbe l’energia del raggio laser per una linea di marcatura precisa, mentre il raggio laser si trasmette in modo innocuo attraverso l’altro strato. Materiali diversi assorbono energia a velocità diverse e quindi vaporizzano a temperature diverse.
Nelle lavorazioni meccaniche, la generazione di polveri e microscarti è una criticità nota per il food & pharma. In che modo un operatore laser deve invece gestire i fumi di sublimazione e la manutenzione dei sistemi di filtrazione per evitare che residui volatili si depositino sul film?
La gestione dei fumi derivanti dalla lavorazione laser è molto critica. Il rischio di contaminazione del materiale è alta, per cui il sistema laser deve prevedere un sistema di evacuazione fumi e/o sfridi adeguato. Senza di esso, la lavorazione laser perde di significato, in quanto il materiale finale risulterebbe non accettabile.
Sui sistemi ‘Marking on the Fly’, come corregge l’operatore eventuali distorsioni geometriche dei fori (da tondi a ovali) che si verificano quando la velocità della bobina aumenta oltre i 300-400 m/min?
Ad alte velocità materiale, anche oltre i 500 m/ min, bisogna considerare che durante lo sparo del laser per effettuare la micro-perforazione, il materiale avanza. Di conseguenza, il risultato finale è un foro ovalizzato. Il grado di ovalizzazione dipende dalla lunghezza dello sparo (ed intrinsecamente dal tipo materiale e spessore), e dalla velocità del materiale. Il sistema laser, in automatico, compensa questa ovalizzazione spostando lo sparo durante lo sparo stesso. In altre parole, il laser “insegue” il materiale per i microsecondi necessari per perforare il materiale. Il tutto in automatico. Il risultato finale è un foro perfettamente circolare, a qualsiasi velocità materiale. Prerogativa essenziale per imballaggi dedicati al MAP, dove il mercato richiede un grado di ovalizzazione massimo del 10%. Questo sistema, del tutto trasparente all’operatore, permette di non sbagliare.
Quali tecnologie di feedback (es. sensori di monitoraggio degli impulsi o camere di visione) consiglia di integrare affinché l’operatore possa accorgersi istantaneamente di un ‘missed hole’ (foro mancato), criticità che comprometterebbe l’intera shelf-life del lotto?
Il sistema laser può essere corredato con un sistema specifico a telecamere per controllare ed ottenere un report finale. Il controllo consiste in 3 principali fasi: controllare il numero di perforazioni eseguite, controllare che i fori siano passanti, e controllare il grado di ovalizzazione. Questa reportistica finale, permette al converter di certificare in modo oggettivo la lavorazione laser eseguita.
