Шырынды тағамдар, ұнтақтар және сұйықтар үшін VFFS машинасын таңдау бойынша толық нұсқаулық

Қалай Vffs машинасы s Work: Core Principles and Key Components

Understanding the Vertical Form-Fill-Seal Machine Working Principle

VFFS машиналары деп аталатын вертикаль қалыптастыру, толтыру және жабық жасау машиналары жалпы өнімді бірден дайын қапшықтарға айналдырады. Процесс басталғанда, қағаз орамы қалыптауыш мойынға беріледі, бұл материалды вертикаль түтік пішініне айналдырады. Өнімдер осы түтік тәрізді құрылыста жылжып келе жатқан сайын, олар қапшыққа орналасады, ал жабық жасайтын арнайы бөліктер тарапынан тігістер жасалады. Содан кейін жабу мен кесу үшін арнайы қысқыштар горизонталь әрекет етеді. Қазіргі кезде мұндай машиналар минутына шамамен 200 қапшық шығарады. 2025 жылы Globenewswire желісінен шыққан кейбір сараптамаларда дүниежүзілік нарық 2034 жылы шамамен 5,32 миллиард долларға жетеді деп күтілуде.

VFFS машинасының негізгі компоненттері: орамнан бастап жабық қапшыққа дейін

Компонент	Функция
Пленка тасымалдау жүйесі	Керілуін дәл басқару арқылы пленка орамын ашу
Қалыптауыш мойын	Пленканы вертикаль түтік пішініне келтіреді
Тік орам жақтары	Үздіксіз жан жақты орам жасау
Көлденең орам жақтары	Қаптың жоғарғы/төменгі жағын орау және дайын бөлікті кесу

Бұл компоненттер дәл келістіру үшін үйлесімді жұмыс істейді, пленка қалдықтарын азайтады және тамақ өнімдеріне арналған қолайлы жағдайларды сақтайды.

Үздіксіз қаптау процесі: бір ағында пішіндеу, толтыру және орау

VFFS негізінде цикл бойынша жұмыс істейді. Қап толтырылып және жабылған сайын, пленка келесі орынға автоматты түрде қозғалып отырады. Әрбір цикл арасында күту уақыты жоқ, бұл өндірістік желі бойынша үздіксіз қозғалысты қамтамасыз етеді. Сұйықтар сияқты күрделі заттармен жұмыс істеу кезінде дәл қателіктерді реттеуге сервоқозғалтқыш бөліктер көмектеседі. Біз онда миллилитрдің оннан біріндей аз доза ауытқулары болса да келешекте ақауларға әкеліп соғуы мүмкін жағдайлар туралы айтып жатырмыз. Бұл машиналарды ерекшелендіретін нәрсе - олардың вертикаль бағытта үш қадамды (формалау, толтыру, жабу) біріктіре алуы. Бұл жүйе кеңістікті де үлкен үнемдеуге мүмкіндік береді. Зауыттар ескі горизонталь жүйелерге қарағанда қажетті еден ауданы шамамен 40 пайызға азайғанын хабарлайды.

Серво мен пневматикалық қозғалтқыштар: Құқықтық VFFS жетек жүйесін таңдау

Пневматикалық және сервоқозғалтқышты VFFS машиналарын салыстыру

Пневматикалық қозғалтқыштармен жұмыс істейтін VFFS машиналары бөлшектерді қозғалту үшін қысылған ауаны пайдаланады, бұл оларды бірінші көзқарас бойынша арзандау етеді (өткен жылығы Packaging Digest дерек арқылы алынған деректерге сәйкес серво нұсқалары үшін $25 мыңнан $50 мыңға дейін және $60 мыңнан $120 мыңға дейін). Бірақ олардың кемшілігі де бар – компрессор үнемі жұмыс істейтіндіктен энергияны шамамен 30% артық пайдаланады. Алайда, серво жетекті жүйелер басқаша жұмыс істейді. Олар дәлірек басқару үшін электр қозғалтқыштарын пайдаланады, бұл 0,2 миллиметр дәлдікпен жасалатын жабылуды қамтамасыз етеді. Дәл осындай дәлдік – жұқа снек азықтардың пленкасымен немесе сұйықтық құралының қиын ықтималдығы бар пакеттермен жұмыс істеу кезінде өте маңызды, онда жан-жақтары дұрыс пішінделуі тиіс. Пневматикалық машиналар әдетте минутына 40 пакеттен аз жасайтын кіші көлемді өндірістер үшін қолайлы, ал серво жетектер минутына 200 пакетке дейін шығарып, дозалау үйлесімділігін жоғалтпайды.

Үзілісті және үздіксіз қозғалыс: Қаптау жылдамдығы мен дәлдікке әсері

Пневматикалық жүйелер тоқта-тұр орын ауыстырулармен жұмыс істейді, бұл өндіріс кезінде кішігірім үзілістер жасайды. Осыған байланысты нақты шығыс әдетте әлдеқайда аз болып келеді, яғни теориялық мүмкіндіктің 70-80 пайызына тең болады. Алайда жаңа сервоприводты VFFS машиналары басқаша. Олар үздіксіз қозғалыспен жұмыс істейді, сондықтан цикл уақытын шамамен 22% дейін қысқартады. Қызықты нәрсе мынада - бұл машиналар ұнтақтармен жұмыс істегенде өнімнің жоғалуын 1% төменде ұстап тұрады. Бұны мүмкін ететін - қапты толтырумен қатар қаптың пішінделуіне мүмкіндік беретін үздіксіз жұмыс істеуі. Қоспалар сияқты қою заттар үшін бұл өте маңызды, өйткені бәрі дәл уақытында сәйкес келуі керек. Біз сөз жүргізіп отырған жайт - бұл сорғылар мен жабу құрылғыларының үш ондық секунд ішінде үйлесімді жұмыс істеуі.

Снек және сұйық орамалар үшін Сервоприводты VFFS-ке өтудің қажеттілігі

PMMI (2023) есебі бойынша, үштен екі бөлігі шырынды өнімдерді өңдеу кезінде сервоқозғалтқышты VFFS машиналарын және көпбасқышты өлшегіштерді пайдалана бастады. Бұл машиналар сездірмейтін қоспалардың бөлінуіне жол бермейтін бағыттарын өте тез өзгерте алатындықтан жақсы жұмыс істейді. Бұл технологияның ерекшелігі – оның үш есе көп уақытша айналу моментін ұстай алатындығы, яғни сұйықтықпен толтырылған пакеттердің бір-бірінен тек ¼ секунд ғана ажыратылған жерлерінде олардан ағып кетпейді. Сонымен қатар, энергия үнемдеуді де атап өту керек. Бұрынғы пневматикалық моделдермен салыстырғанда, осындай жүйелерге ауыстырылған кәсіпорындар шамамен 40% электр энергиясын үнемдеуді хабарлайды. Әр жылы 20 миллионнан астам пакет дайындайтын ірі кәсіпорындардың көпшілігі 18-24 ай ішінде салынған қаржыларының қайтарылуын байқайды, демек, өз жабдықтарын жаңартуды қарастырып отырған кез келген адам үшін ол қарастырылуға тиіс.

Толтыру әдістерін өнім түрлеріне сәйкестендіру: Шырынды өнімдер, ұнтақтар және сұйықтықтар

Көлемдік стакан, шнек, поршень және комбинациялық өлшегіш жүйелерін салыстыру

Қазіргі VFFS машиналары өнімнің белгілі бір сипаттамаларына сәйкес келетін әртүрлі толтыру жүйелерін пайдаланады:

• Көлемдік стакан толтырғыштар пышақтар сияқты біркелкі құрғақ тағамдармен жұмыс істеуде жақсы, 120 пакет/минут өнімділікке ие
• Шнек жүйелері құрғақ заттар мен гранулаларды ±1% дәлдікпен өлшей алады, құрамына кофе немесе дәмдеуіштер кіретін қоспалар үшін маңызды
• Пистондық толтырушылар оң ығысу арқылы 0,5–5 л/мин жылдамдықпен қою сұйықтарды, мысалы, соустарды өңдейді
• Комбинациялық өлшегіштер аралас жаңғақтар сияқты дәлсіз өнімдер үшін өлшеу дәлдігі 99,5%, бірақ кеңістіктің 20% артық алатыны

Толтыру жүйелері бойынша салалық талдауға сәйкес, комбинациялық өлшегіштер дәлсіз өнімдер үшін көлемдік әдістерге қарағанда 18% қосымша шығындарды азайтады.

Ұнтақтар, гранулалар және сұйықтар үшін шнектер, сорғылар және бергіштер арқылы дозалауды тиімді ету

Антистатикалық шнек конструкцияларын қолданбай құрғақ ұнтақтардың құбырларында көпір құрылуын болдырмау үшін қажет. Ал еркін ағатын дәндер вибрациялық бергіштерді қолдану арқылы тиімді түрде өңделеді. Сұйық заттарды өңдеу үшін майлау майының (50–500 сПа·с) үшін тісті сорғылар немесе қиыршықтың құрамын сақтау үшін перистальтикалық сорғылар қолданылады. Сервожетекті жүйелер 8 унция мен 16 унциялық партиялар арасында ауысқан кезде толтыру көлемін динамикалық түрде реттеп, өнімнің шығынын 30% дейін азайтады.

Ұнтақ пен сұйықты толтырудағы қиындықтарды жеңу: Дәлдік, ағып шығу және ағынды бақылау

Құрамында көп май бар ұнтақтардың ағу қабілетін сақтау үшін қыздырылатын құйма ыдыстар қажет, ал гигроскопиялық өнімдерге азотпен тазалау қажет. Зерттеу нәтижелері вязкость сәйкестігінде толтыру жүйесі сұйықтың ағып шығуын 45% азайтатынын көрсетті (PMMI, 2023). Ұнтақтар үшін жүк көтергіш интеграцияланған кері байланыс контурлары цикл ортасында дозалау қателерін түзетіп, құрылымның тығыздығы өзгерсе де ±0,5 г дәлдікті сақтайды.

Жылдамдық пен дәлдіктің ара қатынасы: Жоғары өнімділікті VFFS желілері үшін көлемдік немесе комбинациялық өлшеу

Көлемдік жүйелер жоғары жылдамдықты шақпақтарды (200+ қап/минут) басым көрсетеді, бірақ ±2,5% ауытқуға төзімді. Комбинациялық таразылар ±0,3% дәлдікпен жұмыс істейді және минутына 120 қап өнімге арналған — бұл құнды шоколадтар немесе дәрілік заттар үшін идеалды. Гибридті конфигурациялар көлемдік алғашқы толтыруды және микротүзетуді қолданады, өнімділікті 25%-ға арттырып, 99% өлшенген салмақ дәлдігін сақтайды.

## Ас өнімдерін орау бойынша шынайы әлемнің қолданыстары: шақпақтардан құйғышы бар пакеттерге дейін

VFFS машиналарының ас өнімдерінде қолданылуы: шақпақтар, кофе, қоспалар және ұнтақтар

Тік пішінде толтыру-жабу (VFFS) машиналары чипстер мен жаңғақтар сияқты құрғақ шақпақтарды орауға арналған, минутына 120 қап өнімділікпен жұмыс істейді және 1%-дан аз өнім шығынын қамтамасыз етеді (PMMI 2023). Олардың ауасыз жабылатын жабу жүйесі кофе дәндері мен ұнтақтардың тәресін сақтайды, ал дәлдікті арттыру үшін құбырлы толтыру жүйесі кетчуп сияқты жабысқақ қоспаларды ±0,5 г дәлдікпен өлшейді. Ұнтақты ішкілерге, мысалы, дәмдік қоспаларға, жоғары жылдамдықты толтыру кезінде топырақтан құтқару үшін вибрациялық көмек көрсетіледі.

Сумка стилі таңдау: Әртүрлі өнімдер үшін жастықша, қабырғалы және түтікті пакеттер

• Жастықша пакеттер : Құрлық өнімдерін (200г-дан аз) қатты ыдыстарға қарағанда 20% аз пленка пайдаланып, құны тиімді шешім
• Қабырғалары бар міңішкелер : Қаптардың кеңейтілген жан-жақтары қосымша керілуінсіз 5кг ұн қаптары сияқты жаппай өнімдерді қолдайды
• Түтікті пакеттер : Ағымындағы жобалар сұйықтар мен қою соустар сияқты дәмді майлы сұйықтарды ұстап тұруға қабілетті, 2033 жылға дейін жылына орта есеппен 6,24% өсіп келе жатқан (Vocal Media 2024). Бұл пакеттер шыны ыдыстармен салыстырғанда жүк тасымалдау салмағын 30% азайтады және дәл құюға мүмкіндік береді.

Салалық деректер: 78% шақпақ өндірушілері көпбасшылық өлшегіштері бар серво қозғалтқышты VFFS пайдаланады (PMMI, 2023)

Серво қозғалтқышты VFFS машиналары 15% тез ауыстыруы және ±0,2мм қап ұзындығының біркелкілігіне байланысты шақпақтарды орау саласында басым орын алады. 14-басы бар көпбасшылық өлшегіштерімен қосылған жағдайда, бұл жүйелер тортилья чипстері сияқты пішіні бұзылған өнімдерге 99,7% дәл толтыруды қамтамасыз етеді - жылына $740 мың шығынды азайтудың негізгі факторы (Ponemon 2023).

Қажеттісін таңдау қалай Vffs машинасы сіздің өндіріс қажеттіліктеріңіз үшін

Негізгі таңдау критерийлері: Қапшық өлшемі, шығыс жылдамдығы, пленка үйлесімділігі және интеграция

VFFS машиналарын бағалай отырып, төрт өндірістік фактордың маңызы зор:

Критерий	Негізгі қарастыру көздері
Қапшық өлшемінің сыйымдылығы	Өнім көлеміне (нан азық бөліктері мен үлкен ұнтақтар) және өлшемдік шектеулерге сәйкес келуі
Шығару жылдамдығы	Өндірістік мақсаттарға (30–200 қапшық/минут) және болашақтағы сұранысқа қабілеттілігіне сәйкес келуі
Пленка үйлесімділігі	Ылғалға сезімтал ұнтақтар немесе УК-тұрақты сұйықтықтар үшін көп қабатты пленкаларды қолдау
Жүйелік интеграция	Бар өлшеуіш жүйелерімен, тасымалдағыштармен және жоғарғы/төменгі желілердегі жабдықтармен интерфейсті болуы

Нан азықтарды өңдеуге арналған машиналар әдетте ±0,5 г дәлдікті, ал сұйықтықтарды орау үшін 50+ PSI қысымға төзімді жабық жалғастыруларды қажет етеді.

Машина мүмкіндіктерін өнім түрі мен оператордың біліктілігіне сәйкестендіру

Кофе ұнтақтары мен басқа да дәнекер материалдарды өлшеу дәлдігі 99,5% болатын шнек арқылы өте жақсы жұмыс істейді. Алайда қою сұйықтар үшін поршеньді сорғылар қажет, олар 0,1 мл дейінгі өсімшелерді өлшей алады. Басқару құрылғысы қаншалықты күрделі болуы керектігі операторлардың техникалық біліктілігі деңгейіне байланысты. Қызмет көрсетушілердің көпшілігінде ресми білім аз болатын компаниялар өнімдер арасында тез ауысуға (жұмыстан шығын 15% төмен) және түсіну оңай интерфейске ие жабдықтармен жұмыс істеуге бейімделеді. Мысалы, шақпақ өндірушілер. Олардың көпшілігі қызметкерлердің тұрақсыз құрамымен күресіп жүр, ал қадамдық жөндеу нұсқаулықтары бар машиналарға ауысқан кәсіпорындарда қателер саны бұрынғыдан шамамен ширекке дейін азайды.

Автоматтандыру деңгейін операциялық тиімділік пен құндылықпен үйлестіру

Алдыңғы жылғы PMMI деректеріне сәйкес, сервоқозғалтқышпен жұмыс істейтін VFFS машиналар пневматикалық аналогтарына қарағанда 20-35 пайызға қымбат тұрады, бірақ бұл жүйелер өнім шығынын 18%, жалпы энергия тұтынуын 22% азайтады. 160 пакет/мин жылдамдықпен жұмыс істейтін үлкен шұрық өндірушілер үшін есептеулер жалпы алғанда жақсы нәтиже береді және негізінен еңбек шығындарын азайту арқылы 1,5 жылдан кем уақытта қайтарып беріледі. Әр минутына 40 пакеттен аз қаптайды деген шағын кәсіпорындар жартылай автоматты нұсқаларын табысты пайдаланып, бюджетті бұзбай ақ табысты болып табылады. Бұл модельдердің бес жыл ішінде жөндеу шығындарын 30% дейін үнемдейтіні дәлелденген, сондықтан көлемдер төмен болған жағдайда оларды таңдау өте тиімді.

Жиі қойылатын сұрақтар

VFFS машинасының негізгі компоненттері қандай?

Негізгі компоненттерге пленка тасымалдау жүйесі, пішіндеу оқпаны, тік және көлденең жабысқақ жақтар кіреді. Бұл компоненттер бірлесіп жұмыс істеп, дәл нысандауды қамтамасыз етіп, пленка шығынын азайтады.

Сервожанжалды ВФФҚ машиналардың пневматикалық машиналарға қарағанда қандай артықшылықтары бар?

Сервожанжалды ВФФҚ машиналары айналу моментін бақылау мүмкіндігін жақсартады және пневматикалық машиналармен салыстырғанда электр энергиясын шығындауды 40% дейін азайтады. Сондай-ақ олар жоғары дәлдік пен шығыс жылдамдығын жоғарылатады, сонымен қатар жоғары көлемді шырындар мен сұйықтарды қаптау үшін пайдалы.

Толтыру әдісі өнімнің түріне қарай қалай өзгереді?

Әртүрлі толтыру жүйелері белгілі өнімдерге арналып таңдалады: шырындар үшін көлемді стаканды толтырғыш, ұнтақтар үшін шнек жүйесі, сұйықтар үшін поршеньді толтырғыш және жоғары дәлдікті қажет ететін сапалы шырындар үшін комбинациялық өлшегіштер.

ВФФҚ машинасын таңдаған кезде нені ескеру керек?

Қаптау өлшемінің сыйымдылығы, шығыс жылдамдығы, пленка үйлесімділігі мен жүйе интеграциясы сияқты факторларды ескеріңіз. Машина өнім түріңізбен және операторлардың біліктілік деңгейімен сәйкес келетініне көз жеткізіңіз.