¿Qué es un medidor de espesor de pared? Guía de la medición del espesor y las dimensiones de envases
Un medidor de espesor de pared mide el espesor de la pared de un envase, en un punto o a lo largo de todo su perfil. En las botellas de PET, las preformas y las botellas de vidrio, el espesor de la pared y la distribución del material determinan la resistencia del envase a la presión, a la carga vertical y a los impactos, así como la cantidad de material que utiliza. Los medidores de espesor y los medidores dimensionales son herramientas básicas de los laboratorios de control de calidad de los fabricantes de envases y de los envasadores.
¿Cómo funciona un medidor de espesor de pared?
En los envases se utilizan tres principios de medición:
Contacto mecánico: dos puntas de medición tocan las superficies interior y exterior de la pared, y un indicador de carátula o digital muestra la distancia entre ellas. El BTG-D de AT2E para botellas de vidrio y el PTG-A / PTG-D para preformas son medidores manuales de este tipo, con lectura en un indicador analógico o digital. Es un método sencillo y rápido, pero las puntas deben llegar a ambos lados de la pared.
Magnético (efecto Hall): se coloca una pequeña bola de acero dentro del envase y una sonda toca el exterior de la pared. La sonda mantiene la bola contra la superficie interior, y un sensor de efecto Hall mide la distancia entre la punta de la sonda y la bola. Es el principio del AMTG-2 de AT2E.
Óptico: una cámara mide el perfil exterior y las dimensiones del envase sin contacto, y un sensor confocal láser mide el espesor de la pared. Los sistemas PBMS de AT2E combinan una lente y una iluminación telecéntricas con una cámara de alta resolución para las dimensiones, y el principio confocal láser para el espesor.
Aplicaciones principales
Preformas de PET: espesor de pared, dimensiones de la boca y concentricidad antes del soplado.
Botellas de PET: espesor de la pared, del hombro y del fondo después del soplado, para verificar la distribución del material.
Botellas de vidrio: espesor de pared de los envases de vidrio, en los que las zonas delgadas reducen la resistencia a la presión y al impacto.
Altura y diámetro: altura total de botellas y latas, diámetro exterior y circunferencia.
Altura del domo: la altura del domo en el fondo de los envases de PET.
Conceptos clave: distribución del material, resolución y exactitud
Distribución del material: una botella de PET se sopla a partir de una preforma pequeña y gruesa. La misma preforma puede dar una botella de pared uniforme o una botella con zonas gruesas y delgadas, según los ajustes del soplado. Por eso una sola medición no basta: los laboratorios miden la pared a varias alturas y en varios puntos alrededor de la botella.
Resolución: el paso más pequeño que el medidor puede mostrar. El AMTG-2 muestra 0,01 mm o 0,001 mm en modo métrico, y 0,001 in o 0,0001 in en modo de pulgadas.
Exactitud: la cercanía de la lectura al espesor real. En el AMTG-2, depende de la bola de acero utilizada: una bola de 5,00 mm mide hasta 10 mm con una exactitud de 1 % ±0,003, mientras que una bola de 1,59 mm, para paredes delgadas de hasta 2 mm, tiene una exactitud de 3 %. En los sistemas PBMS, la exactitud de medición dimensional es de ±0,01 mm, y los módulos de espesor opcionales cubren de 0,04 a 1,4 mm para botellas y de 0,3 a 8 mm para preformas.
Medición no destructiva: los medidores magnéticos y ópticos no dañan el envase, por lo que la misma muestra puede pasar a otras pruebas.
Un imán en la puerta del refrigerador
Todo el mundo ha sentido cómo un imán de refrigerador atrae con más fuerza a medida que se acerca a la puerta. Un medidor de espesor magnético usa la misma física: el campo magnético en la sonda cambia con la distancia a la bola de acero, y el sensor de efecto Hall convierte ese campo en una distancia. Como la bola está apoyada directamente contra la pared interior, esa distancia es el espesor de la pared.
Este método tiene dos ventajas prácticas. Solo hace falta llegar con la sonda al exterior de la pared, y la forma de la muestra influye poco en la exactitud, siempre que la bola pueda apoyarse libremente contra la pared interior. Por eso el AMTG-2 puede medir en esquinas, radios pequeños y algunas formas irregulares. El método solo funciona con materiales no magnéticos, como el plástico, el vidrio, la cerámica o el aluminio, porque una pared magnética alteraría el campo.
Calibración del medidor de espesor
Un medidor de espesor se calibra con bloques de referencia de espesor conocido:
Medir un juego de bloques de calibración que cubra el rango de medición.
Comparar cada lectura con el valor certificado del bloque, y registrar la desviación.
Ajustar el medidor si una desviación supera el límite aceptable, y después medir de nuevo los bloques.
El AMTG-2 permite una calibración multipunto de hasta 21 puntos, y su equipo estándar incluye bloques de calibración: 9 para el rango de 0 a 4 mm y hasta 21 para el rango de 0 a 10 mm. Cuantos más puntos cubran el rango, mejor sigue el medidor el espesor real, desde las paredes delgadas hasta las gruesas.
Medidores de espesor y dimensionales de AT2E
Los medidores de espesor y dimensionales de AT2E van desde herramientas manuales hasta sistemas totalmente automáticos:
PBMS-AUTO: sistema totalmente automático de medición de preformas y botellas, con reconocimiento por IA y manipulación automatizada; dimensiones, diámetro interior de la boca y perpendicularidad, y espesor de pared con los módulos de espesor opcionales.
PBMS-Lab: versión automática de laboratorio del PBMS, con la misma medición óptica y confocal láser; exactitud de medición ±0,01 mm.
AMTG-2: medidor de espesor magnético (efecto Hall) para materiales no magnéticos, hasta 10 mm, con pantalla táctil de 7".
BTG-D: medidor digital de espesor de pared para botellas de vidrio, de 0 a 10 mm (0 a 20 mm opcional), resolución 0,01 mm.
PTG-A / PTG-D: medidor de espesor de preformas con indicador analógico o digital, de 0 a 10 mm, para preformas de 20 a 65 mm de diámetro.
HG-1: medidor de altura para botellas y latas, de 0 a 300 mm, exactitud ±0,04 mm.
BCG: medidor de la altura del domo en el fondo de los envases de PET, de 0 a 10 mm.
CM CircoMeter: circunferencia de 60 a 950 mm y diámetro de 20 a 300 mm.
Conclusión
La pared es donde trabaja el material de un envase. Un medidor adecuado al material y a la forma, ya sea de contacto, magnético u óptico, y verificaciones periódicas con bloques de referencia dan valores de espesor confiables, que ayudan a los equipos de producción a ajustar el soplado y el formado, y a reducir el uso de material manteniendo la resistencia requerida.
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