Kemasan makanansering kali dibuat khusus untuk menjaga produk tetap segar dengan mengisolasinya dari kelembapan, oksigen, dan bahkan cahaya. Namun, kemasan yang kuat dan tersegel dengan baik juga mungkin sulit dibuka oleh konsumen. Akibatnya, produsen kemasan terkadang melubangi kemasan agar lebih mudah dibuka. Untuk sejumlah besar produsen es krim,laser CO2sekarang menjadi teknologi yang sangat diperlukan untuk mencapai perforasi paket presisi berkecepatan tinggi.
Tantangan pengemasan
Dalam aplikasi khusus ini, kerucut berisi es krim dikemas dalam bahan yang terbuat dari kertas setebal 70-80 mikron, yang salah satu sisinya dilapisi dengan lapisan film aluminium setebal kira-kira 20 mikron. Untuk memudahkan pembukaan kemasan ini, pabrikan membuat lubang pada lapisan kertas sambil membiarkan lapisan aluminium tidak tersentuh sama sekali. Mempertahankan lapisan aluminium diperlukan untuk menjaga stabilitas mekanis kemasan sekaligus menghindari membahayakan fungsi isolasi kemasan dari kelembaban dan oksigen.
Ketika produsen kemasan makanan penutup skala besar pertama kali mengembangkan proses perforasi, dinyatakan dengan jelas bahwa setiap pendekatan baru harus memenuhi beberapa kriteria penting. Pertama, proses perforasi harus diintegrasikan ke dalam jalur produksi yang ada di mana kotak-kotak dipindahkan pada ban berjalan dengan kecepatan tiga kali per detik. Kedua, proses perforasi hanya menambah biaya satuan yang sangat kecil pada produk. Terakhir, proses baru ini tidak dapat mengubah warna kertas atau menyebabkan remah-remah yang terlihat, yang akan menimbulkan persepsi negatif terhadap makanan oleh konsumen.
Produsen kemasan segera memahami bahwa tidak ada metode mekanis yang dapat memenuhi semua keterbatasan ini. Secara khusus, tidak ada alat pemotong tradisional yang dapat mencapai tingkat presisi seperti ini pada ban berjalan berkecepatan tinggi. Jadi perusahaan beralih ke produk pengembangan sistem laser,Sistem Pembersihan Laser, untuk solusi.
Solusi Laser CO2
Dikembangkan dari sistem pembersihan laser, sistem perforasi paket menggabungkan PERMATA Koheren-100 dengan optik pemfokusan dan sistem pemindaian galvanometer 2D. GEM-100 adalah laser kontinu dengan daya keluaran 100W, dan juga dapat disesuaikan lebar pulsanya, dengan modulasi lebar pulsa siklus tugas 60% hingga 80% dirancang untuk membuat garis putus-putus pada produk, bukan garis kontinu garis tertulis yang solid. laser digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti kertas, kertas karton, kertas karton, dan kertas karton.
Pada sesi pemrosesan, kertas berbentuk segitiga datar. Laser memotong kurva halus dengan dua "garis bantu" tambahan di akhir setiap garis (untuk membantu memulai robekan pada titik yang tepat). Kurva berlubang ini menjadi garis lurus setelah lembaran digulung dan direkatkan menjadi bentuk kerucut akhir.
Kecepatan ban berjalan sekitar 1 meter/detik dan tetap konstan, pemindai mengkompensasi gerakan ini dan memotong produk saat bergerak. Karena daya laser tetap (hanya siklus kerja laser yang bervariasi, dan daya puncaknya konstan), kecepatan pemindaian adalah satu-satunya variabel yang bekerja. Jika potongan terlalu dalam atau terlalu dangkal, kecepatan pemindaian dapat diubah untuk mengoptimalkan kembali proses tersebut.
Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dengan laser
Laser CO2 dipilih untuk aplikasi ini karena panjang gelombang keluaran 10.6-mikronnya mudah diserap oleh kertas dan sangat dipantulkan oleh aluminium. Hal ini membuatnya lebih sederhana dan mudah untuk memotong seluruh lapisan kertas tanpa menyentuh lapisan aluminium.
Laser GEM-100 Koheren menawarkan keunggulan tertentu. Pertama, struktur pandu gelombang terlipat membuatnya sangat kompak (relatif terhadap daya keluarannya), karena ruang merupakan pertimbangan utama. Kedua, memberikan ±3% stabilitas daya yang cukup di bawah ±5% dalam jangka waktu pemrosesan yang diperlukan. Metrik stabilitas dicapai dengan sistem pendingin air yang sangat efisien yang mengurangi deformasi termal rongga resonansi, dan GEM-100 juga memiliki rongga resonansi panjang yang mempertahankan sejumlah besar mode longitudinal yang terjadi secara bersamaan, sehingga semakin meminimalkan fluktuasi daya karena perubahan mode apa pun.
Rongga lipatan laser yang panjang dan desain optik yang dipatenkan menghasilkan kualitas pola titik yang baik, yang menghilangkan lonjakan daya pada sisi daya yang lebih rendah dari titik tersebut yang akan menghanguskan daripada memotong kertas. Faktor lain yang menghindari rasa panas adalah waktu naik turunnya denyut nadi yang cepat. Waktu naik laser jenis ini secara alami cepat, namun waktu jatuhnya harus dikontrol oleh pencampuran dan tekanan gas, dan pada laser GEM-100 waktu ini telah dioptimalkan secara khusus untuk memberikan waktu jatuhnya pulsa yang singkat, sehingga menghilangkan terputusnya aliran listrik dalam waktu lama yang dapat mengakibatkan panas terik.
Kesimpulannya, perforasi laser telah memungkinkan produsen kemasan untuk meningkatkan pengalaman konsumen terhadap produk mereka tanpa meningkatkan biaya produksi secara signifikan. Akan menjadi tidak praktis untuk menerapkan proses ini menggunakan metode non-laser, dan hanya laser CO2 yang mampu mewujudkan kombinasi yang diperlukan ini: karakteristik keluaran, karakteristik fisik, dan total biaya kepemilikan agar aplikasi ini berhasil.
