A última etapa da sua linha de produção é a embalagem, que é a última etapa antes de o seu cliente receber o seu produto: um produto farmacêutico, um produto químico duradouro ou um dos muitos produtos alimentares. Nesta fase, o produto é convertido de uma mercadoria para uma unidade vendável entre os bens de consumo.

Para os fabricantes e responsáveis pelas compras, a variedade de máquinas de embalagem disponíveis para várias indústrias pode parecer interminável. Existem milhares de tipos de máquinas, cada uma delas afirmando ser a solução para o seu problema. O problema é que cada máquina é tão boa quanto a forma como se adapta à sua realidade. Por exemplo, uma máquina que enche baldes de tinta não vai apenas arruinar uma linha de embalagem de lacticínios. A máquina também destruirá a linha devido a maus padrões de engenharia, e não por falta de potência.

Este guia simplificará a complexidade das operações de embalagem, tratando as máquinas de embalagem não apenas como hardware, mas como um conjunto de ferramentas dedicadas. Cada uma tem uma função diferente nas operações comerciais, ajudando os fabricantes a compreender as necessidades específicas necessárias para satisfazer as exigências de qualidade do produto. Compreender isto permite responder às necessidades operacionais e aos requisitos de tipos específicos de máquinas de embalagem para proteger o produto.

Como os requisitos da indústria determinam o design das máquinas

A maior e mais perigosa suposição que se faz ao adquirir uma máquina de embalagem é pensar que os fabricantes de máquinas de embalagem estão todos a vender a mesma utilidade - que todas as empresas que vendem máquinas de enchimento estão a vender uma máquina de enchimento e todas as empresas que trabalham com máquinas de selagem estão a vender uma máquina de selagem. Esta simplificação excessiva é perigosa, uma vez que o movimento mecânico de colocar um produto num recipiente pode parecer o mesmo, mas entre indústrias, os limites de engenharia que regem esse movimento são completamente diferentes.

Cada máquina tem um ambiente e regulamentos que regem a identidade do design. Esse design é uma função de quatro pilares fundamentais: A higiene, o estado físico, a proteção contra explosões e o aspeto final. Desconsiderar qualquer um destes pilares não coloca apenas a máquina em risco. Também expõe a empresa a violações regulamentares, problemas de segurança do produto e potencial contaminação.

O quadro seguinte mostra os pilares fundamentais e a forma como se deslocam nos diferentes tipos de indústrias com o "ADN" determinante das máquinas:

A compreensão desta tabela é fundamental para poder escolher o equipamento e fornece uma base da informação disponível que se aplica aos tipos de máquinas de embalagem que iremos analisar.

Visão geral das máquinas de embalagem para alimentos e bebidas

A indústria alimentar e de bebidas é a maior e mais diversificada categoria da indústria de máquinas de embalagem. Neste domínio, as máquinas fazem mais do que embalar; também encapsulam e preservam o produto para manter a sua frescura. O controlo do ambiente microbiano e do prazo de validade é o principal objetivo da engenharia.

O equipamento neste sector passa por ciclos de vida excecionalmente mais severos do que noutras indústrias. Espera-se que as máquinas funcionem com lavagens diárias repetitivas e a elevada procura por parte dos consumidores. lavagens químicas agressivas, quentes e corrosivas. Consequentemente, a caraterística definidora de uma verdadeira máquina de embalagem de alimentos é um "design de lavagem", com superfícies inclinadas para evitar a acumulação de fluidos, eletrónica com classificação IP69K à prova de humidade e construção em aço inoxidável 304 ou 316 de qualidade alimentar.

Podem aplicar-se as mesmas normas sanitárias, mas as exigências mecânicas são diferentes entre alimentos sólidos e bebidas líquidas.

Máquinas de embalagem de alimentos: Manuseamento de sólidos, pastas e pós

A indústria alimentar também lida com a complexidade da forma física do produto. Os vários produtos podem ser grânulos de fluxo livre, pós finos, pastas viscosas e sólidos delicados. A maquinaria centra-se na precisão do peso, na preservação da textura do produto e nas modificações da atmosfera que envolve o produto.

Para gerir esta diversidade, as linhas de produção alimentar utilizam uma combinação de tecnologias de pesagem, enchimento e selagem adaptadas às caraterísticas de fluxo do produto:

Abaixo, analisamos os mecanismos específicos de engenharia das máquinas mais críticas desta lista para entender como eles lidam com diferentes estados materiais：

Enlatamento e selagem rígidos (pós e pastas)

No caso de pós de elevado valor, como o leite em pó para bebés, e pastas viscosas, como o mel, o enlatamento rígido é o padrão de ouro duradouro. As tecnologias de enchimento neste caso são especializadas em viscosidade.

• Enchedoras de rosca: Esta tecnologia é utilizada para pós. Um parafuso sem-fim rotativo produz uma dose precisa e, em seguida, uma lata é enchida com produtos como leite em pó e especiarias.
• Enchimentos de pistão: Esta tecnologia de enchimento, frequentemente utilizada para produtos viscosos, funciona como uma seringa. Com produtos como a pasta de tomate, o mel e o molho em pedaços, um pistão extrai o produto e depois liberta-o, mas se houver pedaços no produto, estes podem ser esmagados.

No mundo especializado das embalagens de latas e frascos, as soluções genéricas muitas vezes não conseguem satisfazer as necessidades específicas dos fabricantes em crescimento. Levapack colmata esta lacuna. Concentramo-nos especificamente nas PME (Pequenas e Médias Empresas) que necessitam da precisão da automatização de topo.

A Levapack capacita os fabricantes com equipamento versátil concebido para lidar com qualquer material de recipiente ou viscosidade de produto. Construídas nas nossas instalações utilizando centros de maquinação CNC avançados, todas as máquinas utilizam aço inoxidável 304 ou 316 de qualidade alimentar para as estruturas e peças de contacto, garantindo a higiene e a resistência à corrosão que a sua indústria exige. Mas nós fornecemos mais do que apenas hardware. A nossa equipa de especialistas dedicados oferece consultas individuais para conceber uma solução adaptada às suas necessidades específicas, quer necessite de uma única máquina de alta precisão ou de uma linha chave-na-mão totalmente integrada. Com a Levapack, obtém fiabilidade de nível industrial personalizada para o seu negócio.

Embalagens flexíveis (VFFS e HFFS)

Os alimentos sólidos, como batatas fritas, doces, cereais e nuggets congelados, muitas vezes não necessitam de um recipiente rígido. Nestes casos, a película flexível ou a embalagem é a melhor opção, utilizando vários materiais de embalagem.

• VFFS (Vertical Form Fill Seal): Imagine um rolo de película de plástico. A máquina puxa-o para baixo com uma correia de fricção, forma a película num tubo, sela o fundo, deixa cair um produto porcionado a partir de uma balança de várias cabeças e sela o topo. O alinhamento vertical permite que todo o sistema deixe cair o produto no saco utilizando a força da gravidade, como é prática comum para produtos como batatas fritas e grãos de café.

• HFFS (Horizontal Form Fill Seal): Estas são também designadas por "embaladoras de fluxo". Um produto move-se horizontalmente ao longo de uma correia transportadora e é selado numa película. Isto aplica-se geralmente a produtos singulares como barras de chocolate, bolachas ou tabuleiros de biscoitos que são demasiado frágeis para serem deixados cair de uma altura.

Modificado Atmosfera e Vácuo Embalagem

Para as proteínas (carne, marisco) e para as refeições pré-preparadas, o oxigénio é um inimigo. Permite o crescimento bacteriano e a oxidação (acastanhamento).

• MAPA (Embalagem com atmosfera modificada): Estas máquinas limpam a embalagem com uma mistura de gases (geralmente azoto inerte e dióxido de carbono bacteriostático) antes de a selar. Esta tecnologia permite que um bife se mantenha fresco e vermelho durante vários dias no frigorífico, muito melhor do que uma simples embalagem.
• Vácuo Embalagem: Estas máquinas removem rapidamente todo o ar da bolsa e selam-na. Este é um padrão para bolsas termoformadas de carnes curadas e queijo, uma vez que a atmosfera deve ser completamente removida para evitar a sobrevivência de bactérias aeróbicas.

Máquinas de embalagem de bebidas: Fluxo de líquidos e processamento térmico

A dinâmica do fluxo, a regulação da pressão e o processamento térmico são as principais prioridades na indústria das bebidas. Ao contrário das máquinas alimentares que gerem "pedaços" ou "pesos" (ou seja, o peso do produto), as máquinas de bebidas gerem "níveis" (a altura do líquido no recipiente), "carbonatação" e "esterilidade" a velocidades incríveis.

As linhas de bebidas caracterizam-se por sistemas rotativos de alta velocidade que integram o enxaguamento, o enchimento e a colocação de tampas em blocos sincronizados:

Para compreender as diferenças entre as máquinas e escolher entre os diferentes tipos de máquinas de embalagem, é necessário analisar os três tipos de bebidas mais importantes, as gaseificadas, as lácteas e as espirituosas.

Bebidas gaseificadas (cerveja e refrigerante): O desafio da pressão

A cerveja não pode ser vertida diretamente para uma lata, por exemplo, porque o CO2 será libertado e a cerveja fará espuma e transbordará. Estas linhas utilizam enchimentos de contrapressão (isobáricos).

• O processo: O primeiro passo para a máquina é selar o recipiente e depois insuflá-lo com CO2 até que a pressão interna corresponda à do tanque de enchimento. Só quando a pressão é igual é que o líquido enche o recipiente lentamente para evitar a formação de espuma.
• Controlo do oxigénio: A maquinaria para cerveja, em especial, tem uma caraterística chamada "Pré-evacuação dupla" para remover todo o oxigénio antes do enchimento. Isto porque mesmo uma pequena quantidade de oxigénio pode arruinar o perfil de sabor da cerveja.

Produtos lácteos (leite e iogurte): O desafio da higiene

O leite é um líquido "vivo" de baixa acidez, o que significa que é o tipo de líquido mais difícil de embalar, mas com isto vem a dificuldade de conceber a maquinaria para ser suficientemente estéril.

• ESL vs. Asséptico: O leite fresco refrigerado utilizará máquinas ESL (Extended Shelf Life) que possuem filtros HEPA nas suas câmaras. O leite de conservação utilizará o enchimento assético, pelo que a garrafa e a tampa são higienizadas quimicamente (com vapor de peróxido de hidrogénio) e enchidas num túnel estéril.
• Proteção contra a luz: As máquinas de embalagem de produtos lácteos devem utilizar material de embalagem opaco (PEAD ou PET multicamadas), uma vez que a luz também provoca a degradação da riboflavina e a deterioração dos sabores.

Bebidas espirituosas e vinho: O desafio visual

Para as garrafas de vidro de elevado valor, como o whisky ou o vodka, o consumidor exige perfeição visual.

• Enchedores com sensor de nível: Enquanto os enchedores volumétricos são concebidos para dispensar um volume definido (por exemplo, 500 ml), para as máquinas de spirts, são utilizados os enchedores de vácuo ou os enchedores de gravidade com deteção de nível. Estes enchem todas as garrafas até ao mesmo nível visual no gargalo, independentemente da espessura do vidro. Desta forma, quando as garrafas são expostas em conjunto, as suas alturas de enchimento são uniformes.

Soluções de embalagem farmacêutica e médica

Na indústria farmacêutica, a deterioração do produto é substituída pelo perigo de os produtos afectarem a saúde dos doentes. Assim, é adoptada uma política de NÃO ERRO e a maquinaria tem de cumprir os mais elevados padrões, sejam eles regulamentares (por exemplo, FDA 21 CFR Parte 11) ou de qualidade (por exemplo, cGMP). Com o foco no rendimento, a maquinaria farmacêutica é completamente diferente das linhas de bebidas de alta velocidade. Um frasco de vacina não pode ter um único comprimido em falta, nem pode ter um desvio de 1% na dosagem. Por isso, atualmente, uma linha farmacêutica está integrada com sistemas de visão em cada um dos comprimidos. Estes têm de ser de alta qualidade, utilizando aço inoxidável sanitário de "design limpo" para serem fáceis de esterilizar e, assim, poderem evitar a contaminação em condições estéreis.

Equipamento de embalagem para cosméticos e cuidados pessoais

No sector da beleza, a embalagem é a chave para o mercado. Os clientes compram sonhos e status, e o recipiente externo deve sustentar essa visão. Aqui, os produtores têm de lidar com a complexidade dos produtos de alta viscosidade, especialmente as manteigas corporais tixotrópicas que mudam de viscosidade quando agitadas, e as rápidas reconfigurações de embalagens determinadas pela moda inconstante dos produtos cosméticos.

A agilidade, ou a capacidade de mudar rapidamente de foco, é a principal caraterística de design necessária para as máquinas desta indústria. Exige-se que o equipamento facilite mudanças sem ferramentas, em menos de 30 segundos, do enchimento e colocação de tampas em frascos redondos para garrafas em forma de diamante. Para além disso, os sistemas de enchimento, de colocação de tampas e de transporte devem ser "suaves ao toque", de modo a que os recipientes brilhantes, caros e de alto brilho não sofram riscos e abrasões durante cada processo de fabrico de cosméticos.

Sistemas de embalagem química e industrial

As salas limpas farmacêuticas não podem alargar as operações à secção de fabrico industrial. Esta secção tem condições de trabalho perigosas que estão frequentemente repletas de riscos de explosão e de higiene industrial prejudiciais (tais como ambientes corrosivos cheios de fumos e ambientes explosivos difusos). Por conseguinte, os principais mandatos de engenharia são a durabilidade e o controlo dos riscos.

Não é possível construir uma máquina para ácido clorídrico utilizando alumínio ou cobre normais, uma vez que estes se dissolverão. Os equipamentos devem, no entanto, ser fabricados com materiais de engenharia mais caros e especializados (fibra de vidro e plásticos duráveis ou ligas de grau superior, como Hastelloy). Há também um aumento significativo das embalagens, que passam de contentores de retalho para bidões de 200L ou contentores IBC de 1000L. Neste sector industrial, a obtenção de Certificação de Segurança, por exemplo, ATEX para meios de máquinas que trabalham em ambientes explosivos, é frequentemente um requisito básico obrigatório.

Sistemas de fim-de-linha: O essencial universal

Quando o cliente recebe os seus produtos embalados, os artigos já entraram normalmente no seu contentor - um frasco de champô, uma lata de atum ou um saco de cimento. É então imperativo que o produto seja colocado numa caixa, que é depois colocada em paletes. Esta tarefa é da responsabilidade dos sistemas de fim de linha (EOL) para produtos de consumo. Para garantir a longevidade, a manutenção regular destes sistemas é crucial.

Ao contrário da maquinaria de embalagem original de que falámos, o equipamento EOL é, na sua maioria, universal. Ao empilhar uma caixa, um robô não precisa de saber quais são os produtos químicos do produto interior; apenas precisa de saber o peso e o tamanho da caixa. Esta abordagem universal permite soluções estandardizadas para uma multiplicidade de pesos e dimensões variáveis. Esta abordagem universal permite soluções estandardizadas para uma multiplicidade de várias indústrias.

A tabela seguinte identifica os componentes críticos da mecanização utilizada em praticamente todas as fábricas:

Para além das especificações: Um quadro de seleção estratégica

A seleção de máquinas de embalagem não é apenas um exercício técnico de correspondência entre tensão e consumo de ar; é uma decisão estratégica de negócio. Para um fabricante, o risco não é apenas comprar uma máquina que não funciona, mas comprar uma máquina que se torna um estrangulamento à medida que o negócio cresce.

Em vez de olharem para uma simples folha de especificações, os responsáveis pelas aquisições experientes avaliam o equipamento com base na Viabilidade Operacional a Longo Prazo para tomarem uma decisão informada. Utilize a seguinte matriz estratégica para olhar para além da etiqueta de preço e avaliar o verdadeiro valor de um potencial parceiro de máquinas, considerando factores como os custos de mão de obra e o ROI.

Pronto para construir a sua linha?

A maquinaria de embalagem é um investimento na reputação da sua marca. Quer esteja a lançar uma nova linha de proteínas em pó ou a aumentar a sua produção de alimentos enlatados, precisa de um parceiro que compreenda tanto a mecânica da máquina como as realidades da sua indústria.

Se procura soluções de enlatamento ou enchimento de sólidos de alta precisão e personalizadas que façam a ponte entre a agilidade das PME e a fiabilidade industrial, Levapack está aqui para ajudar. Contactar-nos hoje para discutir o seu produto, e vamos conceber uma solução que se adapte perfeitamente ao seu chão de fábrica.