Pruebas de par

Las pruebas de par miden la fuerza de rotación necesaria para girar o retorcer un objeto. En el sector del envasado, se suele aplicar a cierres como tapones, tapas y mecanismos twist-top para garantizar que se abren y cierran dentro de unos límites de rendimiento definidos. Esto es especialmente importante en el caso de los cierres roscados, los tapones a prueba de niños que se presionan y giran y otros sistemas de giro y encaje.

El par es el producto de la fuerza de rotación y la distancia desde el eje de rotación. En el envasado, está directamente relacionado con el esfuerzo necesario para enganchar o desenganchar un cierre. Un par de torsión demasiado bajo puede provocar fugas o comprometer la integridad del producto, mientras que un par de torsión demasiado alto puede dificultar la apertura de un envase o provocar daños durante el taponado automático.

La medición estática del par evalúa la resistencia de un cierre en un único punto, por ejemplo, el giro inicial necesario para abrir un tapón. Las mediciones dinámicas registran cómo cambia el par a lo largo de la rotación. Ambos enfoques proporcionan a los ingenieros de envasado y a los controladores de calidad datos valiosos para mantener la coherencia, la funcionalidad y la seguridad.

Las pruebas de torsión garantizan el rendimiento de los cierres, asegurando que los productos permanezcan sellados y seguros durante su distribución, almacenamiento y uso. Verifica que la fuerza necesaria para abrir un cierre no sea ni demasiado alta, lo que podría provocar la frustración del consumidor o problemas de accesibilidad, ni demasiado baja, lo que podría dar lugar a una apertura accidental o a la contaminación.

En sectores como el de las bebidas, los productos farmacéuticos, los productos domésticos y los cosméticos, un par de cierre preciso ayuda a mantener

• La seguridad del producto - evitando fugas, deterioro o ingestión accidental.
• Cumplimiento de la normativa: cumplimiento de las normas nacionales e internacionales sobre integridad de los cierres y diseños a prueba de niños.
• Coherencia de la marca: proporciona una experiencia de usuario uniforme en todos los lotes de producción.
• Rendimiento ergonómico: garantizar que los cierres sean fáciles de usar y, al mismo tiempo, mantengan un sellado fiable.

Los envases a prueba de niños son un ejemplo clave en el que las pruebas de torsión son fundamentales. Los mecanismos de empuje y giro deben equilibrar la seguridad para los niños con la accesibilidad para los adultos, cumpliendo los requisitos legislativos sin comprometer la facilidad de uso.

Las pruebas de par pueden realizarse mediante métodos manuales o automatizados, en función del volumen de producción, los requisitos de precisión y el presupuesto.

Lacomprobación manual del par de apriete utiliza dispositivos manuales en los que el operario aplica la fuerza de rotación y lee la medición en un dial o una pantalla digital. Es el método más adecuado para comprobaciones de bajo volumen de producción o pruebas sobre el terreno.

Laprueba de par automatizada utiliza sistemas motorizados para aplicar una fuerza de rotación constante, eliminando la variabilidad del operario y permitiendo mediciones repetibles de alta precisión.

Los tipos de medición de par más habituales son

• Par máximo: la fuerza máxima necesaria para abrir o cerrar un cierre.
• Parde arranque: par inicial necesario para iniciar el movimiento después de asentar o apretar.
• Parde deslizamiento: el par al que un cierre gira libremente sin encajar más.
• Parde desenganche: la fuerza necesaria para desenganchar completamente un cierre.

Los sistemas automatizados pueden generar una curva de par de giro que muestra cómo cambia la resistencia a lo largo de la rotación. De este modo se pueden detectar incoherencias de fabricación o problemas de diseño. En el sector de las bebidas, por ejemplo, los tapones ligeros de PET pueden someterse a pruebas para garantizar que el par de arranque se mantiene dentro de un rango típico de 0,8 a 1,2 Nm para un rendimiento uniforme.

Mecmesin tiene décadas de experiencia en la medición de par de cierre, ofreciendo soluciones diseñadas para la precisión, repetibilidad y fácil integración en los procesos de control de calidad. La gama de sistemas abarca desde comprobadores compactos de sobremesa para uso en laboratorio hasta sistemas totalmente motorizados para entornos de alto rendimiento.

• HelixaPro: control de alta precisión para aplicaciones de bajo par, como tarros de cosméticos o pequeños cierres médicos.
• VortexPro: robusto control de par motorizado para una amplia gama de pares, adecuado para producción y uso en laboratorio.
• Tornado: comprobador manual portátil y fácil de usar para comprobaciones rápidas en líneas de producción.

El software VectorPro permite la captura de datos en tiempo real, rutinas de ensayo programables y un análisis detallado de la curva de par. Los criterios de aprobado o suspenso pueden aplicarse automáticamente, y los resultados exportarse en formatos adecuados para cumplimiento y auditoría.

Mecmesin también proporciona servicios de consultoría, calibración, diseño de útiles a medida y formación de operarios, asegurando que la medición de par sigue siendo precisa y conforme a los diseños de productos específicos.

Los sistemas de par de Mecmesin están diseñados para cumplir las normas de la industria, incluida la ASTM D7860-14 para envases a prueba de niños. Esta norma especifica la medición del par de cierre bajo condiciones definidas, incluyendo la aplicación de fuerza hacia abajo para tapones de empujar y girar. Las soluciones neumáticas y de fijación a medida de Mecmesin pueden simular con precisión las condiciones de apertura del mundo real.

Otras normas pueden ser relevantes dependiendo del sector, la geografía y el tipo de cierre, cubriendo requisitos de seguridad y rendimiento. El cumplimiento de estas normas respalda la aprobación reglamentaria, reduce el riesgo de responsabilidad y demuestra la diligencia debida.

Las pruebas de torsión se utilizan en una amplia gama de diseños de envases, entre los que se incluyen:

• Cierres de botellas de plástico para bebidas, productos de limpieza y artículos de cuidado personal.
• Tarros de cosméticos en los que las pruebas de par de deslizamiento y par de puente confirman la evidencia de manipulación y la facilidad de apertura.
• Envases farmacéuticos que requieren un estricto cumplimiento de las especificaciones de par de apriete por motivos de seguridad y conformidad.
• Cierres especiales, como los diseños multidireccionales o sostenibles, en los que los materiales y la geometría afectan al rendimiento del par de apriete.

Losaccesorios personalizados, como los portabotellas anidados o los mandriles, suelen ser necesarios para asegurar y alinear las muestras de forma coherente durante las pruebas.

Las pruebas de par pueden verse influidas por varios factores:

• Variabilidad del operador durante la prueba manual.
• Desalineación si las muestras no están bien sujetas.
• Pérdida de par con el tiempo debido a la relajación del material o a la exposición ambiental.
• Resultados imprecisos de equipos no calibrados.

Las soluciones incluyen el uso de probadores automatizados para eliminar la influencia del operario, accesorios personalizados para una alineación segura, programas de calibración regulares y sistemas de fuerza descendente neumáticos o motorizados para pruebas repetibles de diseños a prueba de niños.

La automatización es cada vez más común, lo que mejora la precisión y permite realizar pruebas en línea durante la producción. Los sistemas de datos vinculan ahora los resultados del par directamente a las herramientas de gestión de la conformidad, lo que permite actuar de inmediato si los resultados no cumplen las especificaciones.

La sostenibilidad también está impulsando el cambio. A medida que los materiales se hacen más ligeros y los tapones se rediseñan para reducir el impacto ambiental, las pruebas de par garantizan que estas innovaciones siguen cumpliendo los requisitos de seguridad y facilidad de uso. Por ejemplo, el cambio a tapones ligeros en el sector del agua embotellada ha hecho que la medición del par sea esencial para mantener un cierre fiable sin aumentar la dificultad de apertura.

Los ensayos de par de apriete son una parte crítica del control de calidad de los envases, garantizando la seguridad, la conformidad y la integridad de la marca. Los ingenieros de aplicaciones de Mecmesin pueden asesorarle sobre métodos de ensayo, selección de equipos, diseño de dispositivos y cumplimiento de normas para adaptarse a las necesidades de su envase. Desde la consulta hasta el soporte post-venta global, la experiencia está disponible para ayudarle a optimizar los ensayos de rendimiento de los cierres.