Forschungstitel:
Analyse und Modellierung des Einflusses der Siegelwerkzeugprofilierung auf die Nahtqualität von Verpackungen bei Wärmekontaktsiegeln
Arbeitsgruppe: Abfüll- und Verpackungsprozesse
Forschungsstelle und wissenschaftliche Projektbetreuung:
IGF-Vorhaben: 17015 BR
Finanzierung: BMWi
Laufzeit: 2011 – 2013
Die Nahtqualität, insbesondere Dichtigkeit, Festigkeit und Aussehen der Naht wird von den Packmitteleigenschaften, den Siegelparametern und der Werkzeugprofilierung beeinflusst. Bekannt ist, dass gerade bei anspruchsvollen Verpackungsaufgaben eine gezielte Wahl des Siegelwerkzeugprofils die Ergebnisse positiv beeinflussen kann. Die Auswahl und Gestaltung der Siegelwerkzeugprofile erfolgt jedoch i. d. R. ereignisgetrieben und basiert weitestgehend auf dem Erfahrungswissen einzelner Fachleute. Grundlagen und wissenschaftliche Untersuchungen zur Beeinflussung des Siegelvorgangs durch das Siegelwerkzeugprofil im Zusammenhang mit speziellen Packmitteleigenschaften fehlen.
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Beschreibung grundlegender Wirkzusammenhänge zwischen Werkzeugprofil-, Packstoff- und Prozessparametern.
Im Vorhaben soll eine tiefgründige Analyse des Nahtbildungsvorgangs unter Einsatz verschiedener Siegelwerkzeugprofile durchgeführt werden. Es wird sowohl experimentell, als auch am Modell untersucht, wie sich die geometrischen Verhältnisse an der Wirkpaarung Werkzeug-Packstoff auf die Prozessbedingungen in der Fügezone (Temperaturen/-verteilung, Druckverhältnisse, Schubspannungen etc.) auswirken. Dabei soll insbesondere betrachtet werden inwiefern die Packmitteleigenschaften (Aufbau/Verbundschichten, mechanisches Verhalten/ Kompressibilität, Viskosität der Schmelze des Siegelmaterials etc.) Einfluss haben. Dies erfolgt durch:
Das hier vorgestellte IGF-Vorhaben wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.