Что такое термоформовочные машины: принцип работы и сферы применения

1.Что такое термоформер

Термоформер или термоформовочная машина — это оборудование для производства упаковки, где мягкая или жёсткая нижняя плёнка формируется в ячейки и образуется своеобразная форма для заполнения и укладки продукта. Затем происходит откачка воздуха или заполнение формы МГС и запайка верхней плёнкой, в результате чего на выходе получается герметичная упаковка.

2.Как работает термоформер (пошагово)

Процесс упаковки на термоформере начинается с подачи на линию плёнки в виде рулона. Так называемая «нижняя» плёнка нагревается и формуется под воздействием пуансонов, сжатого воздуха или вакуума, создавая углубления (формы) под продукт. После продукт укладывают в эти формы, вакуумируют или наполняют защитной газовой атмосферой для сохранения свежести и запаивают.

Автоматизация в данном случае позволяет существенно увеличивать производительность упаковочных узлов предприятия, наиболее производительные термоформеры, в зависимости от размера продукта, выдают в смену десятки тысяч готовых упаковок с продуктом.

Этапы цикла термоформера:

Процесс термоформования проходит в несколько этапов:

Подача и нагрев плёнки. Рулон нижней термоформуемой плёнки подаётся в машину и нагревается.
Формование упаковки. Нагретая нижняя плёнка под действием вакуума, давления или пуансонов (специальных формообразующих штампов) принимает заданную форму, и создаются лотки/углубления под продукт.
Заполнение упаковки. В сформированные секции помещается продукт. Как правило, это происходит вручную операторами линии, либо устанавливаются дополнительные элементы, обеспечивающие роботизированную укладку продукта в формы.
Герметизация. Нижняя форма с продуктом накрывается верхней плёнкой, которая припаивается к нижней, создавая герметичную упаковку. Возможна подача защитной газовой смеси (газонаполнение) или вакуумирование.
Финальная обработка. Обрезка готовых упаковок, нанесение этикетки и дополнительной информации (срок годности, партия и т. п.), передача на отводящий конвейер.

Ключевые узлы и устройство термоформера

Термоформовочные машины, независимо от размера и производительности, имеют несколько ключевых узлов:

Станция подачи плёнки - удерживает рулоны нижней (формообразующей) и верхней (запечатывающей) плёнки, обеспечивает их равномерную подачу в машину. Состав: валы с пневматическими/механическими расширителями, направляющие ролики, система контроля натяжения. Важность: стабильное натяжение предотвращает складки и перекосы, критично для качества формования и герметизации.
Станция преднагрева (тепловой модуль) - разогревает нижнюю плёнку до пластичного состояния (обычно 90–160 °C, в зависимости от материала). Состав: кварцевые или керамические нагреватели, отражатели, датчики температуры, система вентиляции. Важность: равномерный прогрев обеспечивает однородную толщину стенок лотков и предотвращает дефекты.
Станция формовки - придаёт нижней плёнке форму лотков с помощью вакуума, давления или пуансонов. Состав: матрица (форма с полостями под лотки), вакуумная система (насос, каналы в матрице), пуансоны (при механическом формовании), система охлаждения матрицы (для фиксации формы). Важность: определяет геометрию упаковки и точность повторения контуров продукта.
Станция загрузки (наполнения) – на ней происходит размещение продукта в сформированные лотки. Состав: ручной рабочий пост (для малых объёмов); роботизированные манипуляторы/конвейеры (для автоматизации); датчики контроля наличия продукта. Важность: точность позиционирования влияет на герметичность упаковки и эстетику.
Станция запайки - соединение верхней и нижней плёнки с образованием герметичного шва. Состав: сварочная плита с нагревательными элементами; прижимные ролики/плиты; система подачи защитной газовой смеси (опционально); вакуумный модуль (для удаления воздуха). Важность: качество шва определяет герметичные свойства упаковки.
Станция обрезки и финишной обработки - отделение готовых упаковок от общего полотна, нанесение маркировки. Состав: продольные и поперечные ножи (дисковые, зубчатые); термопринтер/этикеточный модуль (для даты, партии); система сбора краевых отходов (мотки, контейнеры). Важность: чистый срез улучшает товарный вид готовой упаковки.
Станция транспортировки - перемещение упаковок между узлами и вывод готовой продукции. Состав: конвейеры (ленточные, цепные), поворотные столы, накопители. Важность: синхронизация скоростей предотвращает заторы и повреждения.

3.Режимы упаковки

Существует три основные технологии упаковки продукта на термоформере: вакуум, газомодифицированная среда, «скин» (от англ. «skin» — кожа).

Вакуумная упаковка — это технология, в основе которой лежит полное удаление воздуха из герметичной упаковки, содержащей продукт. Главное преимущество метода заключается в значительном продлении срока годности, поскольку в безвоздушном пространстве резко замедляется размножение аэробных микроорганизмов и развитие окислительных процессов.
Модифицированная газовая среда (МГС) — это современная технология упаковки, при которой атмосферный воздух вокруг продукта замещается специально подобранной смесью газов. Данное решение позволяет замедлить естественные процессы окисления и роста микрофлоры, что ведёт к существенному увеличению сроков хранения без потери ключевых качественных характеристик товара. Наибольшее применение этот метод нашёл для продукции, чувствительной к воздействию кислорода, такой как мясные полуфабрикаты, изделия из птицы и разнообразные пресервы.
Скин-упаковка (Skin-pack) — это технология вакуумной упаковки, при которой продукт плотно обтягивается плёнкой, создавая эффект "второй кожи". Несмотря на высокую себестоимость, обусловленную сложностью процесса и применением специальных материалов, этот метод остаётся наиболее эффективным для продления сроков годности. Его экономическая целесообразность оправдана для продукции премиального сегмента, такой как стейки из мяса и рыбы, а также слайсированные мясные деликатесы и сыры.

4.Материалы и форматы

Основные материалы, применяемые на термоформере для создания упаковки – это термоформуемые плёнки.
Плёнки для термоформера делятся на 2 большие группы: верхние и нижние.

Нижняя плёнка – это та плёнка, из которой формируется сама форма.
Верхняя плёнка – это плёнка, которой получившаяся форма запаивается.

Нижние плёнки, в свою очередь, делятся на мягкие и жёсткие. Из жёстких плёнок формируют плотные формы, похожие на лотки. Из мягких плёнок формируют формы для продукта, похожие на плотный пакет.

Жёсткие формы создаются из более плотных плёнок, толщиной 300-800 микрон. Мягкие формы делаются, соответственно, из более тонких плёнок – от 100 до 350 мкм.

Барьерность – важная характеристика плёнок для термоформера, это способность полимерного материала препятствовать проникновению сквозь него внешних веществ: газов (прежде всего кислорода), водяного пара, запахов, жиров, микроорганизмов и т. п.

Чем выше барьерность, тем лучше упаковка защищает продукт от порчи, окисления, высыхания, поглощения посторонних запахов и других негативных воздействий среды.

Типы барьерных плёнок по уровню защиты:

Среднебарьерные плёнки — это полимерные упаковочные материалы со умеренной способностью препятствовать проникновению кислорода и водяного пара. Они занимают промежуточное положение между низко‑ и высокобарьерными плёнками.

Составы: PA/PE, PET/PE.

Применение: полуфабрикаты, сыры краткосрочного хранения, снеки.
Высокобарьерные плёнки — это плёнки, имеющие дополнительный к среднему барьеру слой EVOH или барьерный слой ПВДХ, которые создают высокую защиту от кислорода.

Составы: PA/EVOH/PE, PA/PVDC/PE, PET/EVOH/PE, PET/PVDC/PE, OPA/PE.

Применение: мясо, рыба, сыры с длительным сроком хранения, продукты в МГС (модифицированной газовой среде).

5.Где применяют термоформеры

Термоформеры чаще всего активно применяются в пищевой промышленности –

Мясо и птица: охлаждённое мясо, фарш, стейки, куриные грудки, полуфабрикаты. Вакуумирование или МГС (модифицированная газовая среда) продлевает срок годности.
Рыба и морепродукты: филе, креветки, мидии, готовая рыбная продукция. Защита от окисления и потери влаги.
Колбасные изделия и деликатесы: нарезка, целые батоны, мясные рулеты. Герметичность сохраняет вкус и аромат.
Сыры и молочная продукция: порционные сыры, творог. Контроль газообмена.
Полуфабрикаты и готовая еда: лазанья, пельмени, блинчики, супы в лотках. Возможность СВЧ‑нагрева (если плёнка совместима).
Овощи и фрукты: варёные и солёные овощи, нарезанные салаты. Защита от потери свежести и механических повреждений.
Хлебобулочные изделия: булочки, пирожные (защита от высыхания и поглощения запахов).
Снеки и кондитерская продукция: чипсы, орехи, печенье, конфеты (барьер к влаге и жирам). Кроме пищевой промышленности, термоформеры применяются и в других отраслях:
Фармацевтика и медицина: упаковка одноразовых инструментов (шприцы, скальпели); стерильные салфетки, перевязочные материалы; блистерная упаковка для таблеток (в комбинации с картоном).
Бытовая химия и косметика: порционные дозы моющих средств; кремы, гели в индивидуальных лотках; салфетки, ватные диски.
Промышленность и электроника: мелкие детали, крепёж, запчасти (защита от коррозии и пыли); микросхемы, платы (антистатические плёнки); расходные материалы для оргтехники.
Другие сферы: канцтовары (защита от повреждений); корма для животных (порционные пакеты); семена, удобрения (защита от влаги).

6.Производительность и габаритные ориентиры

Производительность термоформовочной машины — это количество упаковочных циклов (или готовых изделий) в единицу времени. Измеряется обычно в циклах в минуту (цикл/мин) или упаковок в час (уп./ч).
Чем выше производительность машины, тем мощнее у неё насос, тем больше зона загрузки и габаритные размеры машины.

По производительности и габаритным размерам термоформеры подразделяются на:

Термоформеры для малых предприятий (локальные цеха, нишевые продукты, малые партии) – до 6 циклов в минуту.
Термоформеры для средних предприятий (региональные поставщики, серийное производство) – до 10 циклов в минуту.
Термоформеры для крупных, высокоинтенсивных предприятий (крупные комбинаты и заводы) – более 10 циклов в минуту.

7.Критерии выбора термоформера

Ключевые критерии выбора термоформера:

Производительность — определите требуемый объём выпуска (упаковок в час или в смену) и соотнесите с типовыми диапазонами для малых, средних и высокоинтенсивных производств.
Технология упаковки – вакуум, МГС, скин. Выберите машину, поддерживающую нужный метод.
Качество конструкции - материал рамы, надёжность подъёмных механизмов (4‑позиционные лучше 2‑позиционных), система резки (синхронная с цепью для чистой обрезки), мотор цепи, система смены форматов – всё это влияет на износостойкость оборудования и частоту его ремонта.
Габариты и размещение – при выборе упаковочного оборудования учитывается занимаемая им площадь, высота потолков в помещении, длина зон подачи и вывода продукта. Также необходим учёт доступа к инженерным сетям (электричество, воздух, вода).
Гибкость и масштабируемость — на итоговый выбор термоформера напрямую влияют ключевые производственные потребности: гибкость (скорость смены форматов), функциональность (наличие опций и поддержка фотометки) и совместимость (возможность интеграции в линию).
Сырьевая база - проверьте адаптацию машины к плёнкам разных поставщиков, чтобы в дальнейшем не возникало проблем со своевременным снабжением сырьём для упаковки.
Сервис и поддержка - доступность запасных частей в вашем регионе, наличие местных сервисных инженеров, сроки ремонта и гарантии – крайне важные моменты, которые следует учитывать при выборе термоформера.
Страна производства и бренд – для стабильной работы упаковочных линий и безупречного качества продукции выбирайте только проверенные временем марки термоформеров и надежных поставщиков упаковочного оборудования.

8.Эксплуатация и обслуживание

Для обеспечения долгой и бесперебойной работы термоформера, необходимо соблюдать регламент эксплуатации и обслуживания. Основой является строгое следование инструкции производителя по ежедневному запуску и остановке, а также регулярный контроль ключевых параметров: температуры, давления и вакуума.

Не менее важно поддерживать идеальную чистоту плит, ножей и зоны формовки. В рамках ежесменного обслуживания необходимо проводить смазку направляющих и визуальный осмотр, а еженедельно — проверять затяжку ремней и состояние режущих щёток. Плановая замена расходников — фильтров, уплотнителей и масла в насосах — предотвращает внезапные поломки, а для минимизации простоев всегда следует иметь на складе минимальный запас критических запасных частей.

Заключение

Таким образом, термоформер — это высокотехнологичное оборудование, которое преобразует плёнку в готовую упаковку благодаря точному воздействию тепла, вакуума и давления. Понимание этого принципа работы позволяет осознанно подходить к выбору модели, оценивая её по ключевым параметрам: от скорости и универсальности до возможности интеграции в линию.

Грамотный подбор оборудования, основанный на задачах производства, и его профессиональная эксплуатация являются фундаментом для создания качественной упаковки и стабильной работы всего предприятия.

В конечном счёте, термоформер — это не просто машина, а важнейшее звено в технологической цепи, от которого напрямую зависит, как будет выглядеть ваш конечный продукт.

Выбирайте надежные машины Colimatic

+7 (495) 795-62-04

info@colimaticrussia.ru

colimaticrussia.ru