Introdução

No fabrico moderno, a precisão não é apenas um objetivo; é uma necessidade económica e regulamentar. Nas indústrias alimentar e de bebidas, farmacêutica, química e cosmética, o processo de enchimento de um recipiente é um ponto de controlo crítico. Representa a entrega final e tangível da promessa de uma marca ao seu consumidor. Falhar nesta fase é incorrer em perdas imediatas e mensuráveis - seja através da "entrega" do produto, da não conformidade regulamentar ou da erosão da consistência da marca.

A solução de engenharia para este problema comercial é a máquina de enchimento quantitativo. Este equipamento vai para além da simples embalagem e entra no domínio da metrologia automatizada e de alta velocidade. Foi concebido para resolver o desafio da precisão, distribuindo uma quantidade discreta, verificável e repetível de um produto em milhares de recipientes por hora.

No entanto, a seleção deste ativo crítico é uma decisão complexa de engenharia e financeira. A máquina ideal para distribuir mel é fundamentalmente diferente de uma máquina concebida para pós farmacêuticos. Este guia fornece uma estrutura técnica para gerentes de operações, engenheiros e especialistas em compras para navegar neste cenário. Analisaremos os princípios fundamentais de enchimento, estabeleceremos uma metodologia para comparação técnica e definiremos as questões financeiras e operacionais que devem ser respondidas para garantir um investimento bem-sucedido.

Resolver problemas de precisão: O que é uma máquina de enchimento quantitativo?

Simplificando, uma máquina de enchimento quantitativo é um sistema automatizado para encher uma certa quantidade pré-determinada de produto. A caraterística que define uma máquina de enchimento é a palavra "quantitativa". O produto é distribuído e controlado por um sistema de medição específico de volume, peso, contagem, etc.

Esta caraterística fundamental dá resposta aos seguintes problemas empresariais fundamentais:

• Reduzir o desperdício de produtos: Para qualquer empresa de CPG (bens de consumo embalados), o "excesso de enchimento" é uma perda financeira direta e não recuperável. Se um processo dispensa 103 gramas de produto numa embalagem de 100 gramas, esse excesso de 3% representa lucro puro e vaporizado. Uma enchedora quantitativa, ao visar o peso líquido exato, minimiza este "desperdício", proporcionando frequentemente um retorno do investimento (ROI) mensurável em meses, não em anos.
• Garantir a conformidade: Pelo contrário, o "enchimento insuficiente" constitui um grande risco legal e para a marca. As sanções aplicadas pelas autoridades de pesos e medidas em todo o mundo são extremas para as embalagens que não estão em conformidade com a quantidade declarada. Uma máquina de enchimento quantitativo calibrada traz tanto o risco de conformidade de multas e recolhas como a paz de espírito da garantia regulamentar: a exatidão e, mais importante, a repetibilidade para satisfazer todas as embalagens em conformidade, sempre.
• Consistência: Os consumidores aprendem com a sua experiência. A confiança ganha-se e, uma vez quebrada, é extremamente difícil de restaurar. Um frasco de molho, um frasco de natas ou um saco de café que seja visível como mais cheio ou mais vazio do que os seus vizinhos prejudica esta confiança. A confiança que foi adquirida através da experiência perde-se mais facilmente do que se ganha. O enchimento de precisão ajuda a aliviar a disparidade, assegurando que cada unidade é enviada como uma representação consistente da marca.

Por esta razão, o enchimento quantitativo é mais do que uma peça de integração. É um sistema de controlo de custos qualitativo totalmente integrado, crucial para dimensionar uma operação de fabrico de forma rentável e segura.

Explicação dos 4 princípios fundamentais de enchimento

As máquinas de enchimento estão disponíveis em várias formas, sendo cada uma delas necessária para encher um determinado produto com base na forma do produto, seja ele líquido, em pó ou em pasta. No enchimento quantitativo, prevalecem quatro princípios no processo de enchimento: enchedores de pistão, enchedores de rosca sem-fim, enchedores de peso líquido e enchedores de caudalímetro. Todos eles têm um mecanismo de dosagem e um nível de precisão, bem como uma gama de aplicações, o que garante que os fabricantes podem escolher a tecnologia mais eficaz para utilizar nas suas linhas de produção.

Enchedoras de pistão: Melhor para produtos viscosos

Máquinas de enchimento por pistão são utilizados em materiais viscosos ou semi-viscosos, como cremes, molhos, géis e óleos. Funcionam com base no princípio de um pistão e cilindro, que força uma amostra de uma quantidade específica de líquido ou pasta para dentro e para fora. Esta operação mecânica é muito repetível e precisa, e é utilizada como máquinas de enchimento de pastas e máquinas de enchimento de líquidos nas indústrias alimentar, cosmética e farmacêutica.

Estas máquinas são construídas maioritariamente em aço inoxidável e são higiénicas e duráveis e, ao mesmo tempo, possuem elevados padrões sanitários. O nível de enchimento e a cabeça de enchimento podem ser ajustados pelos operadores a diferentes tamanhos de contentores para aumentar a flexibilidade nas linhas de produção. A sua consistência reduz o desperdício de produtos e conduz a produtos de alta qualidade, ao mesmo tempo que oferece um desempenho fiável e comodidade em sistemas de enchimento manuais e automáticos.

Caraterísticas principais:

• Modelo: LPE-VFM006
• Pistão Tipo de enchimento: Cilindro de pistão com cilindro doseador de baixo desgaste, para um funcionamento sem manutenção.
• Multi-Compatibilidade: Ideal para tudo, desde água a natas, incluindo pastas como molho de tomate, molho de chili e mel.
• Fácil de utilizar: Operação fácil com um PLC importado e uma interface de fácil utilização.
• Ampla gama de aplicações: Adequado para indústrias como a alimentar, de óleo comestível, farmacêutica, química diária e pesticidas.

Enchedoras de rosca sem fim: O padrão para pós

Utilizado para artigos como farinha, café e proteínas em pó, máquinas de enchimento de rosca sem-fim funcionam melhor para encher materiais secos, em pó e granulados. O parafuso sem-fim regula eficazmente o fluxo e a dosagem do produto, rodando a uma velocidade pré-determinada. Este sistema reduz significativamente o desperdício de produto e funciona mesmo quando se enchem produtos com propriedades de fluxo variáveis.

Construídas em aço inoxidável, as máquinas de enchimento com rosca sem-fim cumprem as normas de qualidade e fiabilidade do produto para diferentes sectores. O design do sistema de sem-fim funciona tanto com máquinas de enchimento lineares como com máquinas de enchimento totalmente automáticas, permitindo uma integração perfeita em processos de produção automáticos de alta velocidade. Os sistemas podem ser adaptados a diferentes níveis de automação para equilibrar a eficiência da linha de produção e a redução dos custos de mão de obra.

Caraterísticas principais:

• Modelo: LPE-PFM001
• Aumentar a produtividade: Enche 20-35 latas por minuto.
• Automóvel: Alimentação de pó completa automaticamente, distribuição quantitativa.
• Limpeza fácil: Tremonha de fácil acesso e limpeza sem ferramentas.
• Duradouro: Todas as peças, o servo motor e o parafuso, são fabricados em aço inoxidável robusto.
• Sem-fim variável: Dosagem exacta de vários materiais em pó.
• Alimentação por vibração: Fluxo de material suave devido à função de vibração integrada.

Enchimentos de peso líquido: Para produtos de alto valor

As enchedoras de peso líquido proporcionam uma precisão incomparável com os sistemas baseados em volume, tornando-as ideais para produtos de alta qualidade e sensíveis, como óleos especiais, produtos farmacêuticos e químicos. Em vez de medir por volume, estes sistemas utilizam células de carga para fornecer o peso do produto e garantir quantidades iguais e exactas por unidade, eliminar o enchimento excessivo e reduzir o desperdício de produto.

As máquinas de enchimento de peso líquido são construídas para durar com as suas caixas de aço inoxidável e sensores de precisão. São fiáveis e adaptáveis a diferentes normas industriais e requisitos de conformidade. Ajudam a manter a higiene e a integridade do produto, quer se trate de enchimento de líquidos, sólidos ou produtos semi-viscosos. Funcionam sem problemas em linhas de enchimento automáticas modernas, onde existe uma precisão fiável do peso líquido e uma maior eficiência operacional.

Caraterísticas principais:

• Modelo: LPE-SFM014
• Velocidade máxima: Até 60 latas por minuto.
• Plataforma de segurança: Aço inoxidável espesso com um design antiderrapante para maior segurança.Aço inoxidável espesso com um design antiderrapante para maior segurança.
• Sensores especializados: Sensores especiais de alta precisão e de alto padrão.
• Calibração inteligente: Funcionalidade de reposição de parâmetros de fábrica e suporte de calibração de peso a vários níveis.
• Controlo automático da recarga: Pausa a operação em caso de falta de material.
• Sistema de rejeição: Desvia os materiais fora do peso para uma saída separada, zero resíduos.

Enchedoras de medidores de vazão: Alta velocidade e versatilidade

As máquinas de enchimento com medidor de caudal são máquinas de alta velocidade e alta precisão. São utilizadas para medir a quantidade de líquido que passa através de um medidor calibrado, o que as torna adequadas para máquinas de enchimento de óleo, bebidas e produtos químicos industriais. Esta técnica mantém o nível de líquido sob controlo rigoroso, mesmo no caso de produtos de baixa viscosidade ou de densidade média.

Os sistemas de caudalímetro são frequentemente combinados com máquinas de enchimento por bomba ou bombas de deslocamento positivo para manter um desempenho e resultados constantes. São flexíveis e podem ser utilizados para lidar com garrafas de vidro, recipientes de plástico ou bolsas flexíveis com alterações mínimas na sua configuração. A eficiência e a facilidade de utilização foram combinadas para criar uma máquina limpa, mas com uma longa vida útil de aço inoxidável e precisão tecnologicamente avançada, de tal forma que estas máquinas são consideradas como um dos tipos mais avançados de máquinas de enchimento atualmente disponíveis no mercado.

Caraterísticas principais:

• Modelo: LPE-LFM006
• Saída de reforço: 20-35 latas/minuto com uma precisão de 1%.
• Ajuste personalizado: Adaptar o número de cabeças para satisfazer necessidades específicas.
• Capacidade reforçada: 6 bicos de enchimento para uma embalagem eficiente e precisa.
• Flexível: Adequado para encher bebidas e outros líquidos não carbonatados de fluxo livre em latas redondas de estanho, alumínio e PET.
• Automatização avançada: Adoptando a tecnologia de automação, importando PLC, sensor, componentes pneumáticos, a máquina é eficiente, inteligente, com ampla adaptabilidade e boa estabilidade.

Comparação técnica: Qual o enchimento mais adequado para si?

Para encontrar o melhor equipamento de enchimento, é necessário alinhar o tipo de embalagem, a técnica de enchimento e os objectivos de volume com a tecnologia adequada. A versatilidade, a precisão, a rapidez e o custo da tecnologia têm de ser considerados, uma vez que cada tipo de equipamento de enchimento tem os seus próprios prós e contras. Ao considerar essas diferentes variáveis, as empresas podem agilizar a produção, minimizar o desperdício e melhorar a qualidade geral do produto acabado.

O guia abaixo procura fornecer um guia comparativo breve, mas completo, das diferentes tecnologias de equipamento de enchimento para ajudar na sua tomada de decisão.

Olhar para o custo isoladamente pode ser um erro dispendioso. Por exemplo, embora uma enchedora de pistão possa ter um custo de entrada mais baixo, em ambientes dinâmicos com mudanças frequentes de produto, as dispendiosas poupanças de tempo resultantes dos rápidos ciclos de limpeza no local de uma enchedora com fluxómetro podem proporcionar maiores lucros. Da mesma forma, a embutideira de rosca sem-fim "mais barata" que resulta em 3% de produto em um pó de proteína de alto valor será muito mais cara a longo prazo do que uma embutideira de peso líquido que mantém a precisão de 0,2%.

Factores a considerar na escolha de uma máquina de enchimento quantitativo

A escolha da máquina de enchimento quantitativo ideal deve ser feita com grande interesse em vários factores que influenciam diretamente a precisão, uniformidade e desempenho. A ideia é combinar os aspectos de desempenho da máquina com a natureza física do seu produto, os requisitos técnicos das suas linhas de produção e o seu plano de automatização a longo prazo. A lista que se segue aborda os factores-chave que ditarão o melhor sistema que apoiará o seu processo de enchimento e os seus objectivos comerciais.

• 1. Caraterísticas do produto e propriedades do líquido

O primeiro passo para identificar a máquina de enchimento quantitativo adequada é conhecer as caraterísticas do líquido do seu produto. As máquinas de enchimento de pistão ou pneumáticas são melhor aplicadas com materiais espessos, como cremes ou molhos, enquanto que as máquinas de enchimento por gravidade ou por fluxómetro são aplicadas a líquidos finos. O enchimento por broca é necessário para produzir pós com uma dose uniforme. A combinação correta do tipo de enchimento, seja ele de volume, peso ou nível de líquido, com o seu tipo de líquido garantirá uma distribuição correta e minimizará o desperdício do produto, melhorando a qualidade do produto e assegurando a eficiência da linha de produção.

• 2. Higiene, construção e seleção de materiais

A utilização de aço inoxidável é necessária em sectores como o alimentar, cosmético e farmacêutico. Este oferece uma limpeza simples, resistência à corrosão e durabilidade. Uma máquina de enchimento quantitativo com componentes de contacto em aço inoxidável reduz os riscos de contaminação e facilita a sua manutenção. Os sistemas de limpeza no local (CIP) ou de desmontagem rápida minimizam o tempo gasto na troca. A qualidade do produto e o grau de cumprimento das normas de higiene são diretamente influenciados pelo material de construção correto, razão pela qual este é um dos aspectos básicos de qualquer instalação de enchimento automático.

• 3. Grau de automatização e escala de produção

O grau ideal de automação para um determinado processo é determinado principalmente pelo volume de produção. As pequenas operações podem ainda depender de sistemas manuais, mas as linhas de produção maiores têm de utilizar máquinas de enchimento automáticas porque, do ponto de vista comercial, é a única forma de reduzir os custos de mão de obra e melhorar a consistência do produto. A precisão no controlo do volume de enchimento é garantida através da utilização de compressores de ar, sensores e interruptores magnéticos concebidos para sistemas automatizados. Como prática comercial, investir na automatização das linhas de produção para acomodar a futura expansão do negócio é melhorar a eficiência global do processo de enchimento.

• 4. Compatibilidade e versatilidade

Espera-se que uma máquina de enchimento quantitativo contemporânea processe uma grande variedade de produtos e tipos de embalagens. As cabeças de enchimento são ajustáveis e a conceção modular das linhas de máquinas facilita a transferência fácil entre máquinas de enchimento de garrafas, de tubos ou de óleo. Flexibilidade em termos de máquina de enchimento, uma vez que pode ser compatível tanto com garrafas de vidro como com garrafas de plástico. Esta versatilidade reduz o tempo de inatividade, facilita mudanças de produto mais rápidas e garante a qualidade dos produtos em aplicações variadas.

• 5. Facilidade de utilização, Manutenção, e Operador Segurança

Uma máquina de enchimento quantitativo de fácil utilização irá melhorar a produtividade e minimizar os erros. Interfaces fáceis de utilizar, fáceis de calibrar e superfícies em aço inoxidável tornam a operação e a limpeza eficientes. Medidas de segurança como paragens de emergência, proteção contra sobrecarga e controlo do enchimento pneumático aumentam a fiabilidade do local de trabalho. A manutenção mínima e o fácil acesso às peças principais diminuem o tempo de inatividade e aumentam a vida útil do equipamento, o que resulta num desempenho estável e numa produção consistente no processo de enchimento diário.

Perguntas-chave a fazer ao seu fornecedor de máquinas de enchimento

Na resolução de um problema, uma parte é a máquina e a outra é o fornecedor. Como tal, o processo de diligência devida deve também incluir a avaliação das capacidades do potencial parceiro.

• Aplicação e ensaio de materiais: "Já realizaram com sucesso um dos meus produtos exactos? Podemos efetuar um teste de material nas vossas instalações, utilizando o nosso produto e os nossos contentores?"
• Mudança e limpeza: "Qual é o procedimento específico e documentado para uma mudança completa de produto? Qual é o tempo necessário? Estão disponíveis funcionalidades de mudança sem ferramentas?"
• Testes de aceitação: "Efectuam um Teste de Aceitação de Fábrica (FAT) completo com os nossos materiais antes do envio? Darão apoio no local para um Teste de Aceitação no Local (SAT) durante a entrada em funcionamento?"
• Peças de desgaste e prazos de entrega: "Forneça uma lista recomendada de peças de desgaste críticas (por exemplo, juntas, vedantes, bocais) e os respectivos prazos de entrega garantidos."
• Construção e conformidade: "Que materiais são utilizados em todas as zonas de contacto do produto? Pode fornecer certificados de fabrico (por exemplo, para o aço inoxidável 316-L) e documentação de conformidade (por exemplo, CE, ISO, CSA)?"
• Integração e controlos: "Como é que esta máquina vai interagir com o nosso equipamento a montante e a jusante? Que componentes PLC (por exemplo, Siemens, Mitsubishi) e HMI (por exemplo, DELTA) são utilizados e se podem ser reparados na nossa região?"
• Apoio pós-venda: "Qual é o período de garantia? Qual é a estrutura do vosso apoio técnico? Oferecem resolução de problemas remota 24 horas por dia, 7 dias por semana e apoio regional no local?"

Encontrar a sua solução ideal de enchimento quantitativo

A seleção da máquina de enchimento quantitativo adequada não é uma tarefa fácil, mas sim complicada. O processo começa com uma análise detalhada das caraterísticas físicas do seu produto e influenciará a escolha do princípio de enchimento adequado. Este princípio deve então ser adaptado aos objectivos operacionais e financeiros da sua empresa, com um equilíbrio de factores como a velocidade de produção, a flexibilidade de mudança e o custo global de propriedade.

A resposta a isto raramente é um produto de tamanho único. Em vez disso, trata-se de um sistema mais personalizado. É essencial envolver-se com um parceiro de fabrico que tenha experiência anterior na indústria e que se preocupe com a precisão. Encontre um fornecedor que tenha controlo sobre a qualidade dos seus materiais, incluindo maquinação CNC interna e que utilize marcas fiáveis e de qualidade de sistemas importantes (ou seja, motores SEW, pneumáticos SMC).

Um parceiro eficaz fornecerá personalização OEM/ODM, através da qual os seus projectos serão modificados de acordo com as suas especificações, em vez de se adaptarem a uma máquina padrão. Através de uma assistência magistral, design para serviços pós-venda a nível mundial, este método de parceria torna a sua máquina num ativo que vale a pena conservar.

A equipa da LevaPack está disponível para lhe dar uma consulta gratuita e uma análise do produto.