Laser e packaging: le applicazioni principali

La lavorazione laser dei materiali è stata una rivoluzione nel mondo industriale. Ha portato alle industrie sia miglioramenti quantitativi — come ad esempio lavorazioni più veloci, sia miglioramenti qualitativi — come ad esempio la possibilità di creare prodotti personalizzati e dall’alto valore aggiunto, anche su piccola scala.

Il settore del packaging ha colto subito le possibilità di innovazione offerte dall’utilizzo del laser. Gli imballaggi sono fondamentali per il confezionamento di una vasta gamma di prodotti. Rappresentano un mercato fondamentale, nel quale il laser sta prendendo piede.

Gli imballaggi sono dei prodotti molto particolari, che svolgono diverse funzioni:

• In primo luogo hanno una funzione protettiva: gli imballaggi devono proteggere il prodotto dagli agenti esterni, soprattutto quando si tratta di prodotti alimentari, per evitare il deterioramento e garantire l’integrità.
• In secondo luogo hanno una funzione estetica: gli imballaggi devono convincere il consumatore a scegliere il prodotto sullo scaffale di un supermercato. In un mondo sempre più ricco di beni, il packaging è a volte l’unico fattore distintivo di un prodotto.
• In terzo luogo, svolge una funzione informativa: gli imballaggi devono riportare sulla confezione informazioni utili al consumatore come ingredienti, date di scadenza, lotti di produzione e codici a barre.
• Infine c’è una funzione pratica: il packaging deve rendere il prodotto facile da maneggiare e da usare. Grazie al taglio laser gli imballaggi possono essere progettati in modo tale da facilitare l’utilizzo del prodotto stesso. Un esempio sono le confezioni easy-opening come nelle buste per alimenti, o anche di easy cutting, come per i vasetti di yogurt.

Grazie al laser è perciò possibile realizzare packaging funzionali e innovativi.

Perché il packaging lavorato tramite laser

La flessibilità dei processi produttivi basati su laser permette una grande varietà di sperimentazione nelle lavorazioni. Il laser, e in particolare il laser a CO₂, raggiunge la massima efficienza sui materiali più comunemente utilizzati nel mondo del packaging come ad esempio:

• carta e cartone: utilizzati per produrre scatole e confezioni, questi materiali possono essere tagliati, marcati e perforati. I produttori possono così creare scatole dalle forme originali, capaci di far percepire le qualità astratte del prodotto
• legno e derivati: come, ad esempio lo MDF, sono utilizzati per creare packaging innovativi. Un esempio sono le casse utilizzate per distribuire i prodotti ortofrutticoli
• plastica e derivati: i polimeri termoplastici in pellicola come il polipropilene, il polietilene e il PET sono fra i materiali più usati per confezionare i prodotti. Il laser permette di tagliarli, marcarli e perforarli al fine di adattarli alle esigenze più disparate. Le plastiche alimentari traggono grande vantaggio da questa applicazione. Si possono ad esempio perforare i contenitori, per regolare il passaggio di aria o creare dei sistemi filtranti, ma anche tagliare le vaschette in forme complesse. Altre applicazioni in questo settore includono il taglio di film e pellicole plastiche utilizzate per realizzare imballaggi di vario tipo, inclusi i film plastici alluminati

Il secondo motivo per cui il laser è perfetto per il settore del packaging sono le possibilità offerte dall’automazione. I vantaggi di un processo di fabbricazione interamente digitalizzato e automatizzato sono notevoli. Il processo automatizzato abbatte la possibilità di errori, permette di apportare modifiche facilmente in tempo reale, garantisce un’estrema uniformità di risultati, oltre ad avere caratteristiche standard e ripetibili.

Immaginate ad esempio di essere un produttore di componenti in plastica da destinare all’industria automobilistica. Con un workflow di fabbricazione digitale potrete automaticamente incidere con il laser un lotto di produzione sulla confezione di un pezzo, centralizzare le informazioni con un database, avere un sistema che vi permette di tracciare tutta la logistica, dalla produzione al cliente finale. E, in caso di difetti o malfunzionamenti, potreste risalire al lotto di produzione e ad altre informazioni semplicemente con una ricerca nel vostro database.

Le lavorazioni laser nel settore del packaging

Molti dei vantaggi delle lavorazioni al laser sono una conseguenza del fatto che il laser è una lavorazione non a contatto. Per eseguire la lavorazione, il laser è utilizzato come una fonte di energia che, concentrata su una determinata area del materiale, ne provoca la trasformazione. In questo modo mediante i sistemi laser si possono realizzare numerose lavorazioni. Di seguito le principali.

Taglio laser

Nel taglio laser il raggio vaporizza una porzione di materiale secondo un percorso definito. La qualità finale del taglio dipende dal materiale. Per la maggior parte dei materiali il taglio eseguito al laser CO₂ crea dei bordi estremamente puliti. Il pezzo finale non ha bisogno di ulteriori rifiniture ed è pronto all’uso.

Il taglio laser essere utilizzato per ritagliare finestre e aperture su una confezione, per creare dettagli come aperture a strappo, linguette easy open, sistemi di filtraggio, per ritagliare pezzi di confezioni da assemblare.

Marcatura e incisione laser

Marcatura e incisione laser utilizzano il laser per imprimere un segno su un materiale. Le due lavorazioni sono molto simili.

Si parla di marcatura laser quando la trasformazione del materiale avviene solo superficialmente. Si parla di incisione laser quando la trasformazione del materiale va più in profondità.

Nel primo caso il segno, anche se indelebile, deriva da una decolorazione del materiale. Nel secondo caso il segno è molto più profondo ed è possibile ottenere anche una sensazione tattile sull’incisione.

I produttori impiegano la marcatura e l’incisione laser sulle confezioni. Il laser permette di incidere i loghi del produttore in maniera indelebile e con notevole dettaglio. Possono essere applicate le date di scadenza o lotti di produzione sulle confezioni, sfruttando le capacità di automazione permesse dal laser.

Perforazione e microperforazione laser

Le macchine per la perforazione utilizzano il laser per creare dei fori su un materiale. Tipicamente i fori sono eseguiti su dei fogli o delle lastre di materiale, ma anche pezzi finiti possono essere perforati.

I fori possono avere le dimensioni più disparate. Anzi, la possibilità di variare le dimensioni dei fori, di adattarle precisamente allo scopo, è propriamente il vantaggio del perforare i materiali tramite laser.

Si parla di microperforazione laser quando i fori hanno dimensioni microscopiche. La perforazione e la microperforazione laser hanno numerose applicazioni nel settore del packaging.

La perforazione laser può essere utilizzata per creare sulle confezioni membrane filtro e altri dettagli come ad esempio fori di traspirazione per le vaschette alimentari. La microperforazione laser può essere utilizzata per creare confezioni nelle applicazioni di confezionamento in atmosfera condizionata. In questo caso la microperforazione può essere utilizzata per calibrare il packaging al prodotto e aumentarne quindi la durata nel corso del tempo. La lavorazione dei film plastici flessibili trae grande vantaggio da questa applicazione che permette di creare incarti capaci di allungare notevolmente la vita del prodotto.

Un settore in continua evoluzione

Grazie al laser è possibile realizzare lavorazioni perfettamente calibrate sul risultato che si vuole ottenere. Molte delle applicazioni possibili del laser non sono state ancora sperimentate: c’è tutto un mondo da scoprire. L’applicazione che potrebbe cambiare il tuo modo di produrre e fare svoltare la tua azienda potrebbe essere a portata di mano.

Noi di El.En. abbiamo più di 35 anni di esperienza nel corso dei quali abbiamo sperimentato migliaia di applicazioni del laser sul packaging. Se lavori in questo settore e stai cercando la tua prossima applicazione personalizzata contattaci e spiegaci i dettagli della tua lavorazione. Ti aiuteremo a costruire la soluzione ideale per la tua applicazione!