Комплексный анализ технологии обнаружения утечек в жестяных банках

Ключевое техническое средство обеспечения целостности упаковки.

Жестяные банки, как важная упаковочная тара в пищевой, химической и фармацевтической промышленности, обладают герметичностью, которая напрямую влияет на качество, безопасность и срок годности продукции. Особенно для жестяных банок объемом 1 л, учитывая их умеренную вместимость и широкий спектр применения, обнаружение утечек стало незаменимым звеном контроля качества в производственном процессе. В данной статье будут систематически рассмотрены различные методы, технические принципы и рабочие моменты обнаружения утечек в жестяных банках.

I. Важность использования жести для обнаружения утечек

Жестяные банки обладают такими преимуществами, как высокая светонепроницаемость, прочная конструкция и хорошие металлические декоративные свойства, и широко используются для упаковки таких продуктов, как сухое молоко, консервы, чай и товары для здоровья. Однако, если корпус банки плохо герметизирован, это может привести к порче, загрязнению или протечке содержимого, что влечет за собой не только экономические потери, но и потенциальные проблемы с безопасностью пищевых продуктов.

В случае жестяных банок объемом 1 л протечки могут возникать в местах швов корпуса, обжимной конструкции или уплотнения крышки. Поэтому в процессе производства необходимо использовать надежные методы обнаружения, чтобы оперативно выявлять и удалять дефектную продукцию, обеспечивая качество и безопасность товаров, покидающих завод.

II. Основные методы обнаружения утечек и технические принципы

1. Метод обнаружения утечек в водяной бане

Метод обнаружения утечек в водяной ванне — это традиционный и широко используемый метод, в основном основанный на ручном управлении. Его принцип заключается в использовании магнитных направляющих или специальных приспособлений для перемещения корпуса банки в водяной ванне, а оператор определяет герметичность, наблюдая за образованием пузырьков.

Конкретный процесс операции выглядит следующим образом: корпус банки погружают в водяную ванну и медленно перемещают его по конвейерной системе. Если в корпусе банки есть место утечки, внутренний воздух будет выходить через это место, образуя непрерывный поток пузырьков, что позволяет оператору выявлять бракованную продукцию.

Этот метод особенно эффективен для жестяных банок, поскольку система магнитного наведения позволяет стабильно контролировать траекторию движения стальной банки в воде. Однако этот метод основан на ручной оценке, эффективность обнаружения относительно низка, и он требует от оператора высокого уровня опыта.

2. Метод испытания на падение давления

Метод проверки герметичности под давлением является более точным методом обнаружения и включает две формы: проверку герметичности под давлением и проверку герметичности в вакууме. Процедура проверки герметичности под давлением следующая: закрыть отверстие пустой банки резиновой пробкой, подключить воздушный компрессор и постепенно увеличить внутреннее давление до 0,7 кг/см² и поддерживать его в течение 2 минут. Затем погрузить пустую банку в стеклянную емкость с водой и наблюдать за образованием непрерывных пузырьков в какой-либо части корпуса банки.

Вакуумное испытание на герметичность включает в себя заполнение банки водой на 80-90%, герметизацию отверстия банки пластиной из плексигласа с резиновым кольцом и снижение внутреннего давления до 6,8 × 10⁴ Па (510 мм рт.ст.) с помощью вакуумного насоса, поддержание этого давления более 1 минуты при наблюдении за наличием пузырьков внутри банки.

Оба метода позволяют эффективно выявлять места утечек на микронном уровне, а результаты являются интуитивно понятными и надежными.

3. Метод электронного обнаружения утечек

Электронное обнаружение утечек — это более совершенная технология тестирования, впервые представленная компанией Pamasol в 1993 году. Эта технология использует высокочувствительные электронные датчики для обнаружения утечек пропеллента размером всего 0,003 мл.

Электронный детектор утечек определяет наличие утечек, отслеживая изменения в составе газа, окружающего корпус банки. Он отличается высокой точностью и скоростью, что делает его подходящим для контроля качества на высокоскоростных производственных линиях.

4. Метод обнаружения утечек путем измерения давления

В 1996 году компания Pamasol представила новое поколение приборов для обнаружения утечек с измерением давления. Этот метод включает три ключевых этапа в одном цикле обнаружения: во-первых, проверку отверстия банки на деформацию и герметичность; во-вторых, удаление воздуха между краем банки и уплотнением для снижения давления до нуля; и, наконец, измерение в течение 2-3 секунд. Если давление в герметичном пространстве составляет ≥150 Па, считается, что в банке есть утечка.

Этот метод сочетает в себе механические и электронные технологии, обеспечивая удобство, скорость и надежность, и стал одной из основных технологий обнаружения на современных производственных линиях.

III. Профессиональное испытательное оборудование и области применения

1. Тестер герметичности.

Профессиональное испытательное оборудование, такое как прибор для проверки герметичности "MFY-02", разработанный компанией Jinan Saicheng, обеспечивает стандартизированный метод тестирования жестяных банок. Это оборудование соответствует стандартам GB/T 15171-94 "Метод испытания герметичности гибкой упаковки" и ASTM D3078 и использует встроенный источник воздуха, что исключает необходимость во внешнем источнике воздуха; оно готово к использованию просто после подключения к сети. Процедура работы следующая: поместите образец под герметичную крышку и погрузите его в воду. После установки параметров запустите оборудование. Источник воздуха будет откачивать воздух из вакуумной камеры и автоматически перейдет в режим тестирования после достижения заданного уровня вакуума. Оператор наблюдает за образованием непрерывных пузырьков во время выдержки в вакууме, чтобы определить герметичность образца.

2. Услуги сторонних лабораторий по тестированию

Для производственных компаний, которым требуется авторитетная сертификация, могут быть использованы услуги сторонних испытательных агентств. Эти агентства, в соответствии с национальными стандартами, такими как GB/T 14251, используют профессиональное оборудование для проведения испытаний на герметичность, герметичность, сопротивление давлению и внешнего вида металлических банок, предоставляя объективные и беспристрастные отчеты об оценке.

Преимущества независимого тестирования заключаются в его независимости и профессионализме, что помогает компаниям выявлять потенциальные риски, оптимизировать производственные процессы и повышать качество продукции.

IV. Рекомендации по выбору и внедрению методов тестирования

1. Выбор подходящего метода в зависимости от производственных потребностей.

Компаниям разного размера и производственных условий следует выбирать подходящие методы тестирования, исходя из собственных обстоятельств: малым и средним предприятиям могут больше подойти более экономичные методы, такие как обнаружение утечек в водяной бане или испытания на снижение давления; в то время как крупным производственным предприятиям может потребоваться инвестировать в более автоматизированное оборудование, такое как электронные системы обнаружения утечек или системы испытаний под давлением.

2. Меры предосторожности при реализации

При внедрении системы обнаружения утечек следует учитывать следующие моменты: обеспечить соответствие условий тестирования требованиям, включая чистоту воды и точность контроля давления; регулярно калибровать и обслуживать испытательное оборудование для обеспечения надежности результатов испытаний; и обеспечить профессиональное обучение операторов для повышения согласованности и точности обнаружения.

V. Заключение

Обнаружение утечек в жестяных банках является важнейшим звеном в обеспечении качества упаковки. Благодаря технологическому прогрессу методы тестирования эволюционировали от традиционных методов с использованием водяной бани до современных электронных и интеллектуальных систем обнаружения, значительно повысив как точность, так и эффективность.

Производственные компании должны выбирать соответствующие методы тестирования, исходя из характеристик своей продукции и требований к качеству, а также создать комплексную систему контроля качества, чтобы гарантировать, что каждая жестяная банка объемом 1 л, покидающая завод, обладает надежной герметичностью, обеспечивая безопасность и качество содержимого.