Máy hàn kín cảm ứng đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp đóng gói và chế biến thực phẩm hiện đại. Khả năng bịt kín hiệu quả và chính xác của chúng chủ yếu dựa vào cơ chế hoạt động của bộ phận cốt lõi, đầu cảm ứng. Đầu cảm ứng không chỉ quyết định tốc độ, chất lượng bịt kín mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động và độ ổn định của toàn bộ thiết bị.
Nguyên lý làm việc của đầu cảm ứng máy hàn kín
Đầu cảm ứng của máy niêm phong cảm ứng bao gồm một bộ dao động tần số cao và một cuộn dây cảm ứng, đồng thời sử dụng nguyên lý gia nhiệt không tiếp xúc để đạt được khả năng niêm phong vật liệu đóng gói nhanh chóng và hiệu quả. Quá trình này dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, tức là khi dòng điện tần số cao đi qua cuộn dây cảm ứng, một từ trường mạnh được tạo ra xung quanh nó, có thể xuyên qua vật liệu đóng gói và tạo ra hiệu ứng dòng điện xoáy bên trong vật liệu. .
Tạo từ trường và hiệu ứng dòng điện xoáy
Khi khởi động máy hàn kín cảm ứng, bộ dao động tần số cao bắt đầu hoạt động, tạo ra một điện trường tần số cao, tác động lên cuộn dây cảm ứng khiến dòng điện tần số cao bên trong nó sinh ra một từ trường mạnh. Từ trường này không tĩnh mà thay đổi liên tục theo sự thay đổi của dòng điện tần số cao, do đó tạo thành một trường điện từ động.
Khi trường điện từ động gặp vật liệu đóng gói, đặc biệt là vật liệu có chứa thành phần kim loại hoặc lớp dẫn điện (chẳng hạn như màng composite lá nhôm), hiệu ứng dòng điện xoáy sẽ được tạo ra bên trong vật liệu. Dòng điện xoáy là hiện tượng các electron bên trong vật chất chuyển động theo hình tròn hoặc xoắn ốc dưới tác dụng của từ trường. Những electron chảy này tạo ra nhiệt bên trong vật liệu, được gọi là "nhiệt Joule".
Truyền nhiệt và nóng chảy vật liệu
Khi hiệu ứng dòng điện xoáy tiếp tục, nhiệt bên trong vật liệu tiếp tục tích tụ cho đến khi đạt đến điểm nóng chảy của vật liệu. Trong quá trình này, vật liệu đóng gói dưới đầu cảm ứng (thường là nắp hoặc phần bịt kín của hộp đựng) bắt đầu tan chảy và các polyme bên trong nó (như polyetylen, polypropylen, v.v.) bắt đầu chảy và hợp nhất với nhau.
Thiết kế của máy hàn kín cảm ứng giữ khoảng cách nhất định giữa đầu cảm ứng và vật liệu đóng gói, tránh tiếp xúc trực tiếp, giảm thất thoát nhiệt và mài mòn cơ học. Phương pháp gia nhiệt không tiếp xúc này không chỉ cải thiện hiệu suất gia nhiệt mà còn đảm bảo tính ổn định và nhất quán của chất lượng bịt kín.
Hoàn thành niêm phong và làm mát
Khi vật liệu đóng gói đạt đến nhiệt độ nóng chảy và tan chảy hoàn toàn, máy hàn kín cảm ứng sẽ sử dụng áp suất cơ học hoặc hệ thống làm mát để làm nguội nhanh và đông đặc vật liệu nóng chảy để tạo thành lớp bịt kín. Quá trình này thường đi kèm với sự chuyển động của băng tải, đưa vật liệu đóng gói vào vùng gia nhiệt để gia nhiệt, sau đó làm nguội và đông cứng qua vùng làm mát.
Cần nhấn mạnh rằng chất lượng niêm phong của máy hàn kín cảm ứng không chỉ phụ thuộc vào hiệu suất làm việc của đầu cảm ứng mà còn phụ thuộc chặt chẽ vào các yếu tố như loại, độ dày và độ dẫn điện của vật liệu đóng gói. Trong các ứng dụng thực tế, các thông số của máy hàn kín cảm ứng phải được điều chỉnh tinh vi tùy theo các vật liệu đóng gói và yêu cầu niêm phong khác nhau để đảm bảo hiệu quả bịt kín tốt nhất.