Uno degli aspetti da prendere in considerazione quando si cambia una qualsiasi delle specifiche di un imballaggio e/o dei suoi componenti, è che può influenzare le sue caratteristiche fisiche e chimiche rispetto ai prodotti confezionati.
Se la nostra azienda ha un sistema di gestione della qualità secondo la norma UNE-EN-ISO 9001, questo punto influisce sul documento di riferimento che riguarda la progettazione.
ELEMENTI PER DESIGN. –
In conformità con il design dell’imballaggio metallico, i seguenti componenti dell’imballaggio sono suscettibili di cambiamento:
- CORPI DEI CONTENITORI
- COPERCHI STANDARD E APERTURA FACILE.
Per ognuno di questi componenti, si stabiliscono tre tipi di requisiti tecnici, necessari per la corretta funzionalità dell’imballaggio:
- Requisiti dimensionali, in termini di diametri, altezze e capacità, secondo gli standard attuali o le raccomandazioni da considerare in ogni caso.
- Resistenza fisica o caratteristiche meccaniche, come elemento per resistere ai processi di imballaggio e manipolazione fino a raggiungere il consumatore finale.
- Resistenza chimica, adeguata ai requisiti aggressivi del prodotto confezionato e alle condizioni di stoccaggio.
Per ciascuna delle sezioni precedenti ci sono una serie di elementi che influenzano direttamente il comportamento dell’imballaggio, in relazione al prodotto da imballare o il comportamento nella sua fabbricazione, manipolazione e successivo stoccaggio e trasporto.
DESIGN DEL CORPO DEL CONTENITORE SALDATO. –
Il corpo del contenitore saldato è quell’elemento del contenitore che, partendo da un rettangolo di banda stagnata, dopo essere stato formato, subisce la saldatura di due dei suoi lati opposti, creando un cilindro, che, se necessario, può essere deformato per creare un corpo rettangolare.
- Requisiti dimensionali: Gli aspetti da considerare per la formazione di un corpo saldato sono i seguenti: Flangia, capacità e altezza, diametro e conicità.
- Resistenza chimica: rivestimento interno ed esterno di stagno e tipo di vernice e quantità applicata, incluso il rivestimento della saldatura.
Resistenza fisica o caratteristiche meccaniche: Composto da due tipi di resistenza: resistenza assiale secondo l’asse verticale del contenitore e resistenza radiale, secondo il raggio del contenitore, e che resiste alle pressioni di processo e di manipolazione. Queste caratteristiche meccaniche sono determinate da tre fattori fondamentali: lo spessore della banda stagnata utilizzata, la sua durezza (limite elastico) e il profilo dell’imbarco. Per ragioni economiche e legislative, si tende a ridurre lo spessore della banda stagnata, il che influisce direttamente sulla sua resistenza fisica. È quindi essenziale cercare di mantenere questa resistenza aumentando la durezza del metallo e ottimizzando l’imbarco.
Per i contenitori imbutiti, i requisiti sono simili a quelli dei corpi saldati, tenendo conto che la resistenza fisica deve tenere conto anche della resistenza del fondo del contenitore alle pressioni di deformazione del contenitore per evitare che si deformi irreversibilmente (PNR) o che si formino picchi.
DESIGN DI COPERTURA STANDARD. –
I coperchi dei contenitori sono formati da un pezzo di banda stagnata stampando un utensile da uno stampo. Si compone di due parti fondamentali, il pannello centrale, che serve come base fondamentale e coperchio del prodotto confezionato, e la flangia, che serve per sigillare il coperchio (chiusura) sul corpo del contenitore, ottenendo così la tenuta ermetica che è essenziale per l’uso dei contenitori nell’industria alimentare.
Definiremo le modifiche che possono essere apportate ai coperchi, che influenzano il design attuale o rendono necessario lo sviluppo di un nuovo design del coperchio:
Spessore del materiale e resistenza allo snervamento, design dei pannelli, design della flangia del coperchio e tipi di rivestimento.
Come per il corpo del contenitore, i coperchi devono soddisfare i requisiti dimensionali, fisici e di resistenza chimica. Ciascuna di queste sezioni è influenzata da una serie di elementi:
- Requisiti dimensionali: diametro esterno, diametro interno della flangia, spessore della flangia, profondità del trogolo, diametro del mandrino e design e altezza degli elementi di rivestimento.
- Resistenza fisica o caratteristiche meccaniche: deve avere una resistenza alla deformazione o pressione di non ritorno (NRP), e alla resistenza alla deformazione permanente o pressione di picco (PP) alla quale il rivestimento si deforma irreversibilmente. Come nel caso dei contenitori, c’è una tendenza alla diminuzione dello spessore, dovuta agli stessi fattori di condizionamento di cui sopra, e questo deve essere mantenuto anche aumentando la durezza del metallo e ottimizzando il design della pannellatura centrale. In questo caso c’è anche un problema con la chiusura del coperchio sul contenitore, perché una maggiore durezza del metallo può compromettere la formazione della chiusura e questo caso deve essere ottimizzato secondo le raccomandazioni SEFEL.
Resistenza chimica: Le coperture devono sempre essere verniciate, quindi la resistenza chimica è determinata principalmente dal tipo di vernice applicata in ogni caso. Esternamente, la vernice deve resistere bene a un processo di sterilizzazione in acqua/vapore, e avere sufficiente resistenza meccanica per non incrinarsi durante i processi di lavorazione e di sigillatura.
Per le chiusure easy-open, i requisiti aggiuntivi sono solo dimensionali, valutando fattori intrinseci come lo stress di apertura, la pressione di espulsione o di scoppio, o l’altezza del cordone di protezione dell’incisione, che rafforza la forza della chiusura.
Le caratteristiche da prendere in considerazione per gli altri componenti dei contenitori e/o dei coperchi, come le vernici, la gomma o la polvere elettrostatica per il rivestimento interno della saldatura, sono considerate in ulteriori lavori.
José Fco. Pérez Gómez
Consulente Mundolatas
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