Progettazione di un nuovo sistema di taglio per una macchina VFFS Tetra Pak®

Una macchina VFFS, acronimo di “Vertical Form, Fill and Seal”, è un sistema verticale di confezionamento automatizzato che crea, riempie e sigilla sacchetti, contenitori o buste a partire da un rotolo di materiale di imballaggio. Questo tipo di macchina è ampiamente utilizzata in diversi settori industriali per confezionare sia prodotti solidi che liquidi, offrendo efficienza, versatilità e riduzione dei costi. Durante il periodo di tirocinio, svolto presso lo studio Ferri Engineering di Campogalliano (MO), ho avuto la possibilità di lavorare su un progetto relativo a una macchina VFFS. Tutto ciò è stato possibile grazie alla collaborazione con Tetra Pak, azienda leader mondiale nelle soluzioni per il trattamento e per il confezionamento degli alimenti. Il progetto aveva come obiettivo finale la realizzazione di un nuovo sistema di taglio, volto a migliorare le prestazioni, a ottimizzare la durata della lama e a semplificare le operazioni di manutenzione. Gli obiettivi, oltre agli elementi sopracitati, erano quelli di prolungare la vita utile della lama e di rendere più rapidi ed efficienti gli interventi di manutenzione della stessa. In questa tesi verranno analizzate e motivate tutte le fasi del progetto. Dopo una breve introduzione generale, verranno esaminati i sistemi di taglio attualmente presenti sulle macchine VFFS e saranno introdotti i vincoli progettuali da tenere in considerazione. Si passerà quindi alla fase di progettazione concettuale, durante la quale, grazie all’impiego di una matrice comparativa, verrà identificata la soluzione più adeguata. In seguito, si descriveranno tutti gli step eseguiti per arrivare al modello finale, con un’analisi dettagliata delle verifiche condotte: analisi cinetodinamiche (Creo MDX & MDO), analisi FEM (Creo Simulate), verifica delle tolleranze (Creo EZ Tolerance) e selezione dei materiali (Granta). Proseguendo, verranno introdotti i trattamenti termici e superficiali previsti per i componenti del sistema. Successivamente, sarà presentata la documentazione tecnica, composta dai disegni tecnici e dalla distinta base (BOM), e verranno analizzati i costi necessari per la realizzazione del nuovo sistema di taglio. Infine, dopo aver presentato le conclusioni, in cui si valuterà la soluzione realizzata alla luce di tutti i vincoli e i quesiti emersi durante le varie fasi del progetto, si passerà alla parte dedicata ai possibili sviluppi futuri.