Uno de los aspectos que debe tenerse en cuenta a la hora de cambiar alguna de las especificaciones de un envase y/o sus componentes, es que puede afectar a sus características físicas y químicas respecto a los productos envasados.

Si nuestra empresa tiene un sistema de gestión de la calidad conforme con la Norma UNE-EN-ISO 9001, este punto afecta al documento de referencia que afecta al diseño.

ELEMENTOS PARA EL DISEÑO. –

De acuerdo con la concepción de los envases metálicos, serán susceptibles de cambio, los siguientes componentes del envase:

• CUERPOS DE ENVASES
• TAPAS ESTÁNDAR Y FÁCIL APERTURA.

Para cada uno de estos componentes, se establecerán tres tipos de requisitos técnicos, necesarios para la correcta funcionalidad del envase:

• Requisitos dimensionales, en cuanto a diámetros, alturas, y capacidades, de acuerdo con las normas o recomendaciones actuales a considerar en cada caso.
• Resistencia física o características mecánicas, como elemento para soportar los procesos de envasado y manipulación hasta llegar al consumidor final.
• Resistencia química, adecuada a las exigencias de agresividad del producto envasado, y las condiciones de almacenamiento.

Para cada uno de los apartados anteriores existen una serie de elementos que afectan de forma directa en el comportamiento del envase, frente al producto a envasar o al comportamiento en su fabricación, manipulación y posterior almacenamiento y transporte

DISEÑO DE CUERPOS DE ENVASES SOLDADOS. –

El cuerpo del envase soldado es aquel elemento del envase, que, partiendo de un rectángulo de hojalata, tras ser conformado, sufre una soldadura de dos de sus lados opuestos, originando una cilindro, que, en caso necesario, puede ser deformado, para crear un cuerpo rectangular.

• Requisitos dimensionales:  Los aspectos a considerar para la formación de un cuerpo soldado son los siguientes: Pestaña, capacidad y altura, diámetro y abordonado
• Resistencia química: Recubrimiento de estaño interior y exterior y tipo de barniz y cantidad aplicada incluido el recubrimiento de la soldadura.
  Resistencia física o características mecánicas: Compuesta de dos tipos de resistencia: resistencia axial de acuerdo con el eje vertical del envase y resistencia radial, según el radio del envase, y que soporta tanto las presiones de proceso como de manipulación. Estas características mecánicas vienen determinadas por tres factores fundamentales: El espesor de la hojalata empleada, su dureza (Límite elástico, y el perfil del abordonado. Por cuestiones económicas y legislativas, existe una tendencia a disminuir el espesor de la hojalata, lo que afecta directamente a su resistencia física. Por lo tanto, es fundamental buscar un mantenimiento de esa resistencia mediante una mayor dureza del metal y una optimización del abordonado.

En envases embutidos, los requisitos son similares a los de los cuerpos soldados, teniendo en cuenta que la resistencia física, debe tener en cuenta también la resistencia del fondo de envase, a las presiones de deformación de este, para evitar que se deforme irreversiblemente (PNR) o forme picos.

DISEÑO DE TAPAS STANDARD. –

Las tapas de los envases se forman a partir de un trozo de hojalata, por estampación de un útil de un troquel. Se compone de dos partes fundamentales, el panel central, que sirve de fundamentalmente de fondo y tapa del producto envasado y el ala, que sirve para efectuar el agrafado de la tapa (cierre) sobre el cuerpo del envase, y de esta forma lograr la hermeticidad en el cierre, fundamental para la utilización de los envases en la alimentación.

Vamos a definir los cambios que pueden introducirse en las tapas, que afectan al diseño actual o que hacen necesaria la elaboración de un nuevo diseño de tapa:

Espesor del material y límite elástico, diseño del panelling, diseño del ala de la tapa y tipos de barnices.

Igual que para el cuerpo del envase, las tapas deben cumplir los requisitos dimensionales y de resistencia física y química. Cada uno de estos apartados se ve afectado por una serie de elementos:

• Requisitos dimensionales:  Diámetro exterior, diámetro interior rebordeado, grueso de rebordeado, profundidad de cubeta, diámetro del mandril y diseño y altura de los elementos del panelling.
• Resistencia física o características mecánicas: Debe tener una resistencia a la deformación o presión de no retorno (PNR), y a la resistencia a la deformación permanente o presión de pico (PP) en el que el panelling se deforma irreversiblemente. Como en el caso de los envases, existe una tendencia a la disminución del espesor, por los mismos condicionantes anteriores, y también debe ser mantenida mediante una mayor dureza del metal y una optimización del diseño del pannelling central. En este caso además existe un problema con el cierre de la tapa sobre el envase, porque una mayor dureza del metal, puede perjudicar la formación del cierre y este caso, debe ser optimizado de acuerdo con las recomendaciones SEFEL.

Resistencia química: Las tapas deben de ir siempre barnizadas, por lo que la resistencia química, viene determinada principalmente por el tipo de barniz aplicado en cada caso. Exteriormente, el barniz, debe aguantar bien un proceso de esterilización en agua / vapor de agua, y tener la suficiente resistencia mecánica para no agrietarse en los procesos de mecanización y cierre.

Para tapas de fácil apertura, los requisitos adicionales son solamente dimensionales, evaluando factores inherentes a la misma, como el esfuerzo de apertura, la presión de expulsión o rotura, o la altura del cordón de protección de la incisión, que refuerza la resistencia de la tapa.

Las características a tener en cuenta para los otros componentes de los envases y/o tapas, como los barnices, la goma o el polvo electrostático para el recubrimiento interior de la soldadura, se consideran en un trabajo posterior.

 José Fco. Pérez Gómez

Asesor de Mundolatas