دستگاه های آب بندی القایی نقش مهمی در صنایع بسته بندی و فرآوری مواد غذایی مدرن ایفا می کنند. قابلیت های آب بندی کارآمد و دقیق آنها عمدتاً به مکانیسم کار جزء اصلی آنها یعنی سر القایی متکی است. سر القایی نه تنها سرعت و کیفیت آب بندی را تعیین می کند، بلکه به طور مستقیم بر راندمان عملیاتی و پایداری کل تجهیزات تأثیر می گذارد.
اصل کار سر القایی دستگاه آب بندی القایی
رئیس القایی از دستگاه آب بندی القایی از یک نوسان ساز فرکانس بالا و یک سیم پیچ القایی تشکیل شده است و از اصل گرمایش بدون تماس برای دستیابی به آب بندی سریع و کارآمد مواد بسته بندی استفاده می کند. این فرآیند بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است، یعنی زمانی که یک جریان با فرکانس بالا از سیم پیچ القایی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف آن ایجاد می شود که می تواند به مواد بسته بندی نفوذ کند و اثر جریان گردابی را در داخل ماده ایجاد کند. .
تولید میدان مغناطیسی و اثر جریان گردابی
هنگامی که دستگاه آب بندی القایی راه اندازی می شود، نوسان ساز فرکانس بالا شروع به کار می کند، یک میدان الکتریکی با فرکانس بالا ایجاد می کند، بر روی سیم پیچ القایی اثر می گذارد و باعث می شود جریان فرکانس بالا در داخل آن یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد کند. این میدان مغناطیسی ایستا نیست، اما با تغییر جریان فرکانس بالا به طور پیوسته تغییر می کند و در نتیجه یک میدان الکترومغناطیسی پویا تشکیل می دهد.
هنگامی که میدان الکترومغناطیسی پویا با مواد بسته بندی، به ویژه مواد حاوی اجزای فلزی یا لایه های رسانا (مانند فیلم های کامپوزیت فویل آلومینیومی) مواجه می شود، اثرات جریان گردابی در داخل ماده ایجاد می شود. جریان گردابی پدیده ای است که الکترون های درون یک ماده تحت تأثیر میدان مغناطیسی به شکل دایره ای یا مارپیچی جریان می یابند. این الکترون های در حال جریان در داخل ماده گرما تولید می کنند که به آن گرمای ژول می گویند.
انتقال حرارت و ذوب مواد
با ادامه اثر جریان گردابی، گرمای درون ماده تا زمانی که به نقطه ذوب مواد برسد، به تجمع خود ادامه می دهد. در طی این فرآیند، مواد بسته بندی زیر سر القایی (معمولاً درب یا قسمت آب بند ظرف) شروع به ذوب شدن کرده و پلیمرهای داخل آن (مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن و ...) شروع به جاری شدن و ادغام با یکدیگر می کنند.
طراحی دستگاه آب بندی القایی فاصله معینی را بین سر القایی و مواد بسته بندی حفظ می کند، از تماس مستقیم جلوگیری می کند، از اتلاف حرارت و سایش مکانیکی می کاهد. این روش گرمایش بدون تماس نه تنها راندمان گرمایش را بهبود می بخشد، بلکه ثبات و ثبات کیفیت آب بندی را نیز تضمین می کند.
اتمام آب بندی و خنک سازی
هنگامی که مواد بسته بندی به نقطه ذوب می رسد و کاملا ذوب می شود، دستگاه آب بندی القایی از فشار مکانیکی یا یک سیستم خنک کننده برای خنک کردن سریع و جامد کردن مواد مذاب برای تشکیل یک مهر و موم محکم استفاده می کند. این فرآیند معمولاً با حرکت یک تسمه نقاله همراه است که مواد بسته بندی را برای گرم کردن وارد منطقه گرمایش می کند و سپس آن را از طریق منطقه خنک کننده سرد و جامد می کند.
باید تاکید کرد که کیفیت آب بندی دستگاه آب بندی القایی نه تنها به عملکرد کاری سر القایی بستگی دارد، بلکه به عواملی مانند نوع، ضخامت و رسانایی مواد بسته بندی نیز بستگی دارد. در کاربردهای عملی، پارامترهای دستگاه آب بندی القایی باید با توجه به مواد بسته بندی مختلف و الزامات آب بندی به خوبی تنظیم شود تا از بهترین اثر آب بندی اطمینان حاصل شود.