Ensaio de binário

Os testes de binário medem a força de rotação necessária para rodar ou torcer um objeto. Na embalagem, é mais frequentemente aplicado a fechos como tampas, tampas e mecanismos de torção para garantir que abrem e fecham dentro dos limites de desempenho definidos. Isto é particularmente importante para os fechos roscados, as tampas de segurança para crianças e outros sistemas de torção para engate.

O binário é o produto da força de rotação e da distância do eixo de rotação. Na embalagem, está diretamente relacionado com o esforço necessário para engatar ou desengatar um fecho. Um binário demasiado baixo pode provocar fugas ou comprometer a integridade do produto, enquanto que um binário demasiado elevado pode dificultar a abertura de uma embalagem ou causar danos durante o fecho automático.

A medição do binário estático avalia a resistência de um fecho num único ponto, por exemplo, a torção inicial necessária para abrir uma tampa. As medições dinâmicas registam a forma como o binário se altera ao longo da rotação. Ambas as abordagens fornecem aos engenheiros de embalagem e aos controladores de qualidade dados valiosos para manter a consistência, funcionalidade e segurança.

Os testes de binário sustentam o desempenho dos fechos, assegurando que os produtos permanecem selados e seguros durante a distribuição, armazenamento e utilização. Verifica que a força necessária para abrir um fecho não é nem demasiado elevada, o que poderia causar frustração no consumidor ou problemas de acessibilidade, nem demasiado baixa, o que poderia resultar numa abertura acidental ou contaminação.

Em sectores como o das bebidas, produtos farmacêuticos, produtos domésticos e cosméticos, um binário de fecho preciso ajuda a manter:

• Segurança do produto - evitando fugas, deterioração ou ingestão acidental.
• Conformidade regulamentar - cumprindo as normas nacionais e internacionais relativas à integridade do fecho e a designs seguros para crianças.
• Consistência da marca - proporcionando uma experiência uniforme ao utilizador em todos os lotes de produção.
• Desempenho ergonómico - assegurar que os fechos são fáceis de utilizar, mantendo uma vedação fiável.

As embalagens resistentes a crianças são um exemplo chave onde o teste de binário é crítico. Os mecanismos de pressão e torção devem equilibrar a segurança para as crianças com a acessibilidade para os adultos, cumprindo os requisitos legislativos sem comprometer a facilidade de utilização.

O teste de binário pode ser efectuado utilizando métodos manuais ou automatizados, dependendo do volume de produção, dos requisitos de precisão e do orçamento.

O teste de binário manual utiliza dispositivos portáteis em que o operador aplica uma força de rotação e lê a medição num mostrador ou num ecrã digital. É mais adequado para verificações de produção de baixo volume ou testes no terreno.

Os testes de binário automatizados utilizam sistemas motorizados para aplicar uma força de rotação consistente, eliminando a variabilidade do operador e permitindo medições repetíveis e de alta precisão.

Os tipos de medição de binário mais comuns incluem:

• Binário de pico - a força máxima necessária para abrir ou fechar um fecho.
• Bináriode rutura - o binário inicial necessário para iniciar o movimento após o assentamento ou aperto.
• Bináriode deslizamento - o binário com o qual um fecho roda livremente sem mais engates.
• Binário de libertação - a força necessária para desengatar totalmente um fecho.

Os sistemas automatizados podem produzir uma curva de binário para rotação, traçando a forma como a resistência muda ao longo da rotação. Isto pode identificar inconsistências de fabrico ou problemas de conceção. No sector das bebidas, por exemplo, as tampas PET leves podem ser testadas para garantir que o binário de abertura se mantém dentro de um intervalo típico de 0,8 a 1,2 Nm para um desempenho consistente.

A Mecmesin tem décadas de experiência na medição do binário de fecho, oferecendo soluções concebidas para garantir a precisão, a repetibilidade e a fácil integração nos processos de controlo de qualidade. Os sistemas vão desde os testadores compactos de bancada para utilização em laboratório até aos sistemas totalmente motorizados para ambientes de elevado rendimento.

• HelixaPro - controlo de alta precisão para aplicações de baixo binário, tais como frascos de cosméticos ou pequenos fechos médicos.
• VortexPro - teste de binário motorizado robusto para uma vasta gama de binários, adequado para produção e utilização em laboratório.
• Tornado - um testador manual portátil e fácil de utilizar para verificações rápidas nas linhas de produção.

O software VectorPro permite a captura de dados em tempo real, rotinas de teste programáveis e análise detalhada da curva de binário. Os critérios de aprovação ou reprovação podem ser aplicados automaticamente e os resultados exportados em formatos adequados para conformidade e auditoria.

A Mecmesin também fornece consultoria, serviços de calibração, design de acessórios personalizados e treinamento de operadores, garantindo que a medição de torque permaneça precisa e compatível com projetos de produtos específicos.

Os sistemas de binário da Mecmesin são concebidos para cumprir as normas do sector, incluindo a norma ASTM D7860-14 para embalagens resistentes a crianças. Esta norma especifica a medição do torque de fechamento sob condições definidas, incluindo a aplicação de força descendente para tampas de empurrar e torcer. As soluções pneumáticas e de fixação personalizada da Mecmesin podem simular com precisão as condições de abertura do mundo real.

Outras normas podem ser relevantes, dependendo do sector, da geografia e do tipo de fecho, abrangendo requisitos de segurança e desempenho. A adesão a estas normas apoia a aprovação regulamentar, reduz o risco de responsabilidade e demonstra a devida diligência.

O teste de binário é utilizado numa vasta gama de designs de embalagens, incluindo:

• Fechos de garrafas de plástico para bebidas, produtos de limpeza e artigos de higiene pessoal.
• Frascos de cosméticos onde os testes de binário de deslizamento e de binário de ponte confirmam a evidência de adulteração e a facilidade de abertura.
• Recipientes farmacêuticos que exigem o cumprimento rigoroso das especificações de binário para segurança e conformidade.
• Fechos especiais, tais como designs multi-vias ou sustentáveis, em que os materiais e a geometria afectam o desempenho do binário.

São frequentemente necessáriosacessórios personalizados, tais como suportes de garrafas ou mandris, para fixar e alinhar amostras de forma consistente durante os testes.

O teste de binário pode ser influenciado por vários factores:

• Variabilidade do operador durante o teste manual.
• Desalinhamento se as amostras não forem seguradas com segurança.
• Perda de binário ao longo do tempo devido ao relaxamento do material ou à exposição ambiental.
• Resultados imprecisos devido a equipamento não calibrado.

As soluções incluem a utilização de aparelhos de teste automatizados para eliminar a influência do operador, dispositivos personalizados para um alinhamento seguro, calendários de calibração regulares e sistemas de força descendente pneumáticos ou motorizados para testes repetíveis de concepções resistentes a crianças.

A automatização está a tornar-se cada vez mais comum, melhorando a precisão e permitindo testes em linha durante a produção. Os sistemas de dados estão agora a ligar os resultados do binário diretamente às ferramentas de gestão da conformidade, permitindo uma ação imediata se os resultados estiverem fora das especificações.

A sustentabilidade também está a impulsionar a mudança. À medida que os materiais se tornam mais leves e os fechos são redesenhados para reduzir o impacto ambiental, os testes de binário garantem que estas inovações continuam a cumprir os requisitos de segurança e de utilização. Por exemplo, a mudança para tampas leves na indústria da água engarrafada tornou a medição do binário essencial para manter uma vedação fiável sem aumentar a dificuldade de abertura.

O teste de binário é uma parte essencial do controlo de qualidade das embalagens, garantindo a segurança, a conformidade e a integridade da marca. Os engenheiros de aplicações da Mecmesin podem aconselhar sobre métodos de teste, seleção de equipamento, conceção de dispositivos e conformidade com as normas para satisfazer as necessidades da sua embalagem. Desde a consulta até ao apoio pós-venda global, estão disponíveis conhecimentos especializados para o ajudar a otimizar os testes de desempenho do fecho.