Wie funktioniert der Induktionskopf des Induktionssiegelgeräts?

Induktionssiegelmaschinen spielen in der modernen Verpackungs- und Lebensmittelindustrie eine wichtige Rolle. Ihre effizienten und präzisen Siegelfähigkeiten basieren hauptsächlich auf dem Arbeitsmechanismus ihrer Kernkomponente, dem Induktionskopf. Der Induktionskopf bestimmt nicht nur die Geschwindigkeit und Qualität der Versiegelung, sondern beeinflusst auch direkt die Betriebseffizienz und Stabilität der gesamten Anlage.

Funktionsprinzip des Induktionskopfes der Induktionsversiegelungsmaschine
Der Induktionskopf des Induktionssiegelmaschine besteht aus einem Hochfrequenzoszillator und einer Induktionsspule und nutzt das Prinzip der berührungslosen Erwärmung, um eine schnelle und effiziente Versiegelung von Verpackungsmaterialien zu erreichen. Dieser Prozess basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, d. h. wenn ein hochfrequenter Strom durch die Induktionsspule fließt, wird um sie herum ein starkes Magnetfeld erzeugt, das das Verpackungsmaterial durchdringen und im Inneren des Materials einen Wirbelstromeffekt induzieren kann .

Magnetfelderzeugung und Wirbelstromeffekt
Wenn die Induktionssiegelmaschine gestartet wird, beginnt der Hochfrequenzoszillator zu arbeiten und erzeugt ein hochfrequentes elektrisches Feld, das auf die Induktionsspule einwirkt und dazu führt, dass der hochfrequente Strom in ihr ein starkes Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld ist nicht statisch, sondern verändert sich kontinuierlich mit der Änderung des Hochfrequenzstroms und bildet so ein dynamisches elektromagnetisches Feld.
Wenn das dynamische elektromagnetische Feld auf Verpackungsmaterialien trifft, insbesondere auf Materialien, die Metallbestandteile oder leitfähige Schichten enthalten (z. B. Aluminiumfolien-Verbundfolien), entstehen Wirbelstromeffekte im Inneren des Materials. Unter Wirbelstrom versteht man das Phänomen, dass Elektronen in einem Material unter der Wirkung eines Magnetfelds kreisförmig oder spiralförmig fließen. Diese fließenden Elektronen erzeugen im Inneren des Materials Wärme, die als „Joulesche Wärme“ bezeichnet wird.

Wärmeübertragung und Materialschmelzen
Während der Wirbelstromeffekt anhält, sammelt sich die Wärme im Inneren des Materials weiter an, bis sie den Schmelzpunkt des Materials erreicht. Während dieses Vorgangs beginnt das Verpackungsmaterial unter dem Induktionskopf (normalerweise der Deckel oder der Dichtungsteil des Behälters) zu schmelzen und die darin enthaltenen Polymere (wie Polyethylen, Polypropylen usw.) beginnen zu fließen und miteinander zu verschmelzen.
Durch die Konstruktion der Induktionssiegelmaschine wird ein gewisser Abstand zwischen dem Induktionskopf und dem Verpackungsmaterial eingehalten, wodurch direkter Kontakt vermieden und Wärmeverluste sowie mechanischer Verschleiß reduziert werden. Diese kontaktlose Heizmethode verbessert nicht nur die Heizeffizienz, sondern gewährleistet auch die Stabilität und Konsistenz der Siegelqualität.

Versiegelung und Abkühlung
Wenn das Verpackungsmaterial den Schmelzpunkt erreicht und vollständig geschmolzen ist, nutzt die Induktionsversiegelungsmaschine mechanischen Druck oder ein Kühlsystem, um das geschmolzene Material schnell abzukühlen und zu verfestigen, um eine dichte Versiegelung zu bilden. Begleitet wird dieser Vorgang in der Regel von der Bewegung eines Förderbandes, das das Verpackungsmaterial zum Erhitzen in die Heizzone fördert und es dann durch die Kühlzone abkühlt und verfestigt.
Es ist zu betonen, dass die Siegelqualität der Induktionssiegelmaschine nicht nur von der Arbeitsleistung des Induktionskopfes abhängt, sondern auch stark von Faktoren wie Art, Dicke und Leitfähigkeit des Verpackungsmaterials. In praktischen Anwendungen müssen die Parameter der Induktionssiegelmaschine entsprechend den unterschiedlichen Verpackungsmaterialien und Siegelanforderungen fein eingestellt werden, um die beste Siegelwirkung zu gewährleisten.