Controllo qualità dell'imballaggio dei nuclei dei motori e delle pacche di lamierini: come prevenire danni da trasporto, graffi e ruggine

A pila di laminazione può superare tutti i test elettrici in fabbrica e arrivare comunque alla banchina di carico del cliente come rottame. Denti piegati. Una macchia di ruggine lungo l’alesaggio. Una pila che si è spostata all’interno del cartone e che ora presenta sbavature sui giri esterni. Nulla di tutto ciò è emerso durante l’ispezione finale perché il danno si è verificato da qualche parte tra la vostra banchina di carico e la loro.

Il controllo qualità dell'imballaggio per i prodotti laminati è la disciplina che si occupa proprio di questa lacuna: una serie di controlli pre-spedizione che proteggono una pila dai tre tipi di difetti che effettivamente subisce durante il trasporto — deformazione meccanica, graffi superficiali e corrosione — controllando le due cause alla base di tali difetti, ovvero il movimento e l'umidità.

È proprio in quella fase — quella parte del processo che non si vede — che si verificano la maggior parte delle perdite legate alla laminazione. Questo articolo spiega come colmare tale lacuna. Non con un semplice “avvolgetelo bene”, ma analizzando le specifiche modalità di guasto e i controlli che consentono di individuarle prima che la spedizione venga evasa.

Perché le laminazioni rappresentano un caso particolare

La maggior parte delle linee guida sull’imballaggio è pensata per le scatole dei beni di consumo. I laminati, però, non si comportano allo stesso modo.

Un pacco è una colonna di sottili lamiere di acciaio elettrico — spesso di spessore compreso tra 0,20 e 0,50 mm ciascuna, a volte anche più sottili, con spessori comuni pari a 0,05, 0,10, 0,15, 0,20, 0,25, 0,35 e 0,50 mm. Presi singolarmente, questi lami sono fragili. Uniti o saldati in uno stack diventano più rigidi, ma i bordi esterni sovrapposti e le punte dei denti rimangono vulnerabili. Un urto che non ammaccerebbe un pezzo fuso piegherà un dente su uno laminazione dello statore.

Poi c'è la conseguenza dal punto di vista elettrico, facile da trascurare quando si è concentrati sulle ammaccature. I graffi non sono solo un problema estetico. Se si formano dei graffi su un sensore pila di rotori di laminazione, si generano armoniche rotanti che vengono rilevate dal sensore e compromettono il controllo della macchina elettrica associata. Un piccolo graffio, per quanto possa sembrare insignificante, può compromettere silenziosamente le prestazioni.

E l’acciaio tende ad arrugginirsi. I bordi scoperti, dovuti allo stampaggio o al taglio, sono i primi a essere colpiti. Una volta che la corrosione si insinua tra gli strati, non è più possibile eliminarla con la levigatura: si è già insediata in punti inaccessibili.

Pertanto, il controllo qualità degli imballaggi in questa fase serve a prevenire tre problemi contemporaneamente: danni meccanici, graffi superficiali e corrosione. Se uno solo di questi aspetti viene trascurato, la spedizione potrebbe fallire.

Le quattro modalità di guasto e le loro cause

Prima di verificare la presenza di eventuali danni, è necessario sapere cosa cercare.

Notate come molti di essi siano riconducibili agli stessi due fattori: il movimento all’interno della confezione e l’umidità all’interno della confezione. Se riuscite a tenerli sotto controllo, avrete risolto gran parte del problema.

Il movimento è il nemico che non si vede

Un cartone su un camion vibra per ore. Qualsiasi oggetto non fissato all’interno viene sfregato, urtato e sballottato per tutto il tragitto. Il materiale di riempimento e l’imbottitura impediscono ai componenti di spostarsi all’interno dei cartoni. È proprio questo il punto: se la pila non può muoversi, non può sfregare e non può acquisire slancio prima di urtare contro una parete.

Il problema è che lo spazio vuoto si nasconde. Un imballaggio che sembra ben aderente al momento della sigillatura può presentare degli spazi vuoti man mano che la schiuma si comprime o la pila si assesta. Pertanto, il controllo di qualità non consiste nel chiedersi: “Sembra pieno?”, bensì nel prendere il cartone sigillato e scuoterlo: “Si sente o si percepisce qualcosa che si muove?”. Se la risposta è affermativa, il prodotto non è pronto.

Anche in questo caso la protezione degli angoli e dei bordi è fondamentale. Sono proprio i bordi e gli angoli a subire il peso maggiore dei danni causati dalla movimentazione e, in una pila di fogli laminati, ciò riguarda gli strati esterni e le punte dei denti. Questi punti necessitano di un cuscinetto rigido tra l’acciaio e qualsiasi superficie contro cui il cartone possa urtare.

L'umidità è il nemico che non si vede

La ruggine non ha bisogno della pioggia. Ha bisogno di aria umida e di sbalzi di temperatura. Il trasporto marittimo espone i container a fluttuazioni di umidità che generano cicli di condensa, e più lungo è il viaggio, più questi cicli si accumulano. Un container che si riscalda durante il giorno e si raffredda di notte assorbe ed espelle umidità, e ogni raffreddamento lascia della condensa sull’acciaio freddo.

Esistono due strumenti che svolgono questa funzione, e funzionano in modo diverso. Gli essiccanti assorbono l’acqua dall’aria sigillata: il gel di silice è quello più comune e agisce per adsorbimento, trattenendo le molecole d’acqua sulla superficie dei granuli. Il VCI agisce invece a livello chimico: gli inibitori di corrosione da vapore formano una barriera molecolare sulla superficie metallica.

Nel caso delle laminazioni, spesso è opportuno ricorrere a entrambe le soluzioni. L’uso del solo VCI è comune e va bene per i viaggi nazionali di breve durata. Tuttavia, per i componenti di alto valore, i trasporti di lunga durata o il trasporto marittimo, dove l’umidità raggiunge livelli estremi, l’uso di un essiccante in combinazione con il VCI garantisce una protezione sia dal livello di umidità che dai processi chimici alla base della corrosione.

Questi strumenti presentano dei limiti che il controllo qualità deve rispettare: ed è proprio qui che la maggior parte degli spedizionieri va incontro a problemi.

I controlli di umidità che le persone tendono a tralasciare

I sacchetti VCI si rompono più spesso di quanto ci si aspetti, e di solito non perché il prodotto sia difettoso. È il sistema di confezionamento che lo circonda a non essere stato verificato.

Innanzitutto, il desiccante si esaurisce. Ha una capacità limitata; una volta saturato, smette di funzionare. Se si cerca di indovinare il numero di grammi, si sta mettendo a rischio il percorso e i tempi di transito. La quantità deve essere adeguata al pacco: le dimensioni della scatola, il materiale di barriera, l’umidità, gli sbalzi di temperatura e i giorni di transito influenzano tutti il valore. Esiste un metodo riconosciuto per farlo: DIN 55474 definisce come calcolare il numero di unità essiccanti da inserire in base all’imballaggio e al carico climatico a cui saranno sottoposte le merci. Basta citare questa norma invece di fare supposizioni, e il calcolo smette di essere oggetto di discussione.

In secondo luogo, l'inibitore cessa di avere effetto. La maggior parte degli imballaggi VCI di buona qualità ha una durata stimata di circa due anni in condizioni normali di stoccaggio; oltre tale periodo, la concentrazione dell’inibitore nello spazio di testa potrebbe essere scesa al di sotto dei livelli efficaci. Se i componenti rimangono in magazzino prima della spedizione, il conto alla rovescia è già iniziato.

In terzo luogo, senza una guarnizione non funziona nulla. Una striscia reattiva per l'umidità fornisce una lettura attendibile solo se la confezione presenta una sigillatura solida; una sigillatura debole, infatti, lascia entrare l'aria umida. Questo è il punto di cedimento più comune in assoluto ed è interamente sotto il controllo del reparto di controllo qualità. Ispezionare la sigillatura per verificare che non presenti grinze, fessure, contaminazioni o incollaggi incompleti lungo tutta la sua lunghezza.

La parte pratica: è possibile verificare tutto questo senza aprire la busta. Basta inserire una scheda indicatrice di umidità all’interno prima della sigillatura — i punti trattati cambiano colore ai livelli di umidità relativa indicati — e ogni ispezione successiva consiste in una rapida occhiata attraverso la barriera. Un avvertimento: la scheda non è un misuratore digitale. Lasciate che una confezione appena sigillata raggiunga l’equilibrio prima di fidarvi della lettura, altrimenti risultereste scartare confezioni in regola e accettare quelle difettose. Considerate la scheda come un segnale all’interno di un processo completo — scheda corretta, posizionamento corretto, sigillatura adeguata, lettura stabile, risultato registrato — e non come l’unica risposta definitiva.

Progetta la confezione in funzione del percorso, non del prodotto

Una spedizione che impiega 40 minuti per attraversare la città e una che attraversa un oceano non sono la stessa cosa, anche se si tratta dello stesso articolo. L’imballaggio deve essere adeguato al percorso.

Scegliere i materiali senza tenere conto delle condizioni di trasporto comporta lacune nella protezione, anche quando la scatola sembra solida. Il trasporto a carico parziale è particolarmente impegnativo perché la scatola non viaggia da sola: viene sottoposta a impilamento, spostamenti e compressione su lunghe distanze.

Quel punto di impilamento merita attenzione. Se il vostro cartone si trova sul fondo di un pallet misto, deve resistere al peso che gli grava sopra per l’intero viaggio, non solo nel momento in cui viene caricato. La compressione è un cedimento al rallentatore: la scatola resiste, resiste, resiste, poi cede ore dopo. Ecco perché la prova di compressione è una disciplina distinta dalla prova di caduta.

C'è anche un aspetto relativo ai materiali da considerare. Per i componenti sottoposti a pressione, un supporto rigido è preferibile a un riempimento morbido. Per una pila di laminati pesanti, uno strato di palline di polistirolo sfuse non è la soluzione giusta; la soluzione corretta è invece una base rigida su misura con paracolpi sui bordi.

Verifica il prodotto prima della spedizione: test di trasporto

Si può discutere all’infinito sul design del packaging. Sono i test a porre fine alla discussione. Ed è proprio qui che indicare lo standard corretto — con il suo codice effettivo — trasforma un’affermazione in una prova.

La maggior parte dei casi rientra in due categorie principali. Un ente senza scopo di lucro specializzato in imballaggi per il trasporto pubblica una serie di protocolli graduati; un ente di normazione dei materiali pubblica invece un metodo basato sul rischio. I due approcci seguono filosofie diverse, ed è importante conoscerne le differenze.

• Serie 1 (1A / 1B) — prove di integrità non basate sulla simulazione. 1A comprende prodotti confezionati di peso pari a 150 libbre (68 kg) o meno; 1B riguarda i prodotti oltre 150 libbre (68 kg). Questi ti danno un'indicazione di massima, non un percorso realistico. Utili come riferimento, ma non come base per tracciare un itinerario approssimativo.
• 3A — simulazione generale per le spedizioni di pacchi gestite come singoli colli. Un livello solido e più realistico per i colli che transitano nei sistemi di consegna pacchi.
• 3B — simulazione generale per LTL (carico parziale), dove le merci provenienti da diversi spedizionieri e dirette verso destinazioni diverse vengono caricate insieme su un unico rimorchio. I suoi livelli interni si dividono in 200 libbre (91 kg) per i colli standard, oltre che per i carichi cilindrici e quelli su pallet o su skid. Se le vostre pile vengono trasportate con spedizioni LTL, questo è solitamente il test più attendibile.
• 3E — per FTL (carico completo) carichi unitizzati: un rimorchio pieno di prodotti identici e unitizzati destinati a un’unica destinazione. Da non confondere con il modello 3B; i due modelli rappresentano situazioni di trasporto opposte.
• ASTM D4169 — un quadro di riferimento basato sul rischio in cui si sceglie un ciclo di distribuzione in base alla modalità di trasporto e si adatta l’intensità dei test al grado di sensibilità del prodotto. Poiché si basa sulla scelta di un ciclo specifico per il percorso effettivo, si adatta meglio alla logica del “adattare il test alla spedizione” rispetto a un protocollo standardizzato.

Qualunque sia la gara che si corre, la procedura è sempre la stessa: controllare l’imballaggio dopo ogni tappa per verificare che non presenti danni a entrambi la confezione e il prodotto. Quello smontaggio post-test è il vero risultato finale. Una confezione che è stata “approvata” ma che presenta graffi recenti sulle laminazioni non è stata approvata: semplicemente non ha rotto la scatola.

Lista di controllo per il controllo qualità degli imballaggi relativi ai prodotti laminati

Eseguire questa operazione prima che la spedizione venga evasa, non dopo che è pervenuto un reclamo.

Prima di fare i bagagli

• I bordi del laminato e il foro devono essere puliti e asciutti: la ruggine già presente non si fermerà all’interno del sacchetto.
• È prevista una protezione a strati o superficiale per impedire che le facce entrino in contatto tra loro.

Realizzazione della barriera contro l'umidità

• Quantità di essiccante calcolata (metodo DIN 55474) per questo percorso e questo tempo di transito, non stimata.
• VCI entro il termine di validità: verificare l'età dei ricambi in magazzino, non solo la data odierna.
• Guarnizione controllata per verificare l'assenza di grinze e solchi e la corretta adesione su tutta la lunghezza.
• Scheda indicatrice di umidità posizionata in modo da essere visibile attraverso la barriera.

Realizzazione dell'imballaggio esterno

• Protezioni rigide per bordi e angoli che proteggono le sovrapposizioni esterne e le punte dei denti.
• Prova di agitazione: la confezione sigillata non emette alcun rumore e non presenta segni di movimento interno.
• Lo spazio vuoto è stato riempito in modo che nulla si sposti mentre il materiale di riempimento si assesta.
• Imballaggio esterno progettato per sopportare il carico di compressione corrispondente alla sua posizione sul pallet.

Documentazione

• Percorso e tempo di transito registrati in base alle specifiche di controllo dell'umidità applicate.
• Risultato del test di transito (in base al codice standard) archiviato per questa configurazione del pacchetto.
• Applicare le etichette in punti in cui gli addetti alla movimentazione possano effettivamente vederle: più di un'indicazione di "fragile", sui lati e sulla parte superiore. Un'etichetta sul fondo di una scatola non serve a nessuno.

FAQ

Ho comunque bisogno di un essiccante se sto già utilizzando imballaggi VCI? A volte no, a volte sì. Spesso il VCI da solo è sufficiente per brevi viaggi nazionali. Per componenti di alto valore, trasporti di lunga durata o spedizioni via mare con umidità estrema, l’uso di un essiccante in combinazione con il VCI garantisce la protezione più completa, poiché controlla separatamente il livello di umidità e i processi chimici alla base della corrosione. Sono la durata del trasporto e l’esposizione all’umidità a determinare la scelta.

Perché i miei componenti continuano ad arrugginirsi all’interno dei sacchetti VCI? Di solito si tratta di una delle tre cose seguenti: l’essiccante si è saturato, il VCI ha superato la durata di vita utile oppure la guarnizione presenta una perdita. Controlla tutte e tre le possibilità prima di dare la colpa al sacchetto.

Di quanto essiccante ho effettivamente bisogno? Non tirare a indovinare. La norma DIN 55474 fornisce un metodo di calcolo che tiene conto delle dimensioni dell'imballaggio, del materiale barriera e del carico climatico durante il tempo di trasporto, e indica il numero di sacchetti di essiccante da inserire.

Come posso verificare il livello di umidità all'interno di una confezione sigillata senza rompere il sigillo? Inserisci una striscia indicatrice di umidità all’interno prima di sigillare la confezione e leggine il risultato attraverso la barriera. Lascia che la confezione appena sigillata si stabilizzi prima di fare affidamento sul colore.

I graffi superficiali sono davvero un problema se lo spessore risulta comunque corretto? Per quanto riguarda i gruppi rotore-sensore, sì. I graffi presenti sul gruppo rotore di un sensore generano armoniche rotanti che vengono rilevate e interferiscono con il controllo della macchina. Un graffio che sembra solo estetico può alterare le prestazioni del pezzo.

Quale test di transito dovrei eseguire? Scegli in base al peso e al percorso. I singoli colli di peso inferiore a 68 kg rientrano nella serie 1 (integrità) o nella 3A (simulazione). Il trasporto misto LTL richiede la categoria 3B; il carico completo unificato richiede la categoria 3E. Se si desidera adattare il test al proprio percorso specifico e alla fragilità del prodotto, la norma ASTM D4169 consente di scegliere un ciclo di distribuzione.

La protezione dei bordi è davvero necessaria, o basta una scatola robusta? La scatola protegge la scatola. Gli ammortizzatori sui bordi e sugli angoli proteggono il contenuto: si frappongono tra gli strati esterni e ogni urto subito dal cartone.

Il punto chiave

Il controllo qualità dell'imballaggio per i prodotti laminati non è una fase che si aggiunge semplicemente alla fine del processo. Si tratta piuttosto di una misura di protezione contro tre tipi specifici di difetti — deformazione, graffi e corrosione — che hanno in comune due cause alla radice controllabili: il movimento e l'umidità.

Bloccate la pila in modo che non possa spostarsi. Sigillatela per proteggerla dall’umidità e verificate la tenuta della sigillatura, invece di darla per scontata. Adattate l’intero sistema al percorso che la spedizione seguirà effettivamente e verificatelo utilizzando lo standard di trasporto adeguato a quel percorso prima di confermare un ordine effettivo. Agite in questo modo in modo coerente e il tratto tra la vostra banchina e quella del cliente smetterà di essere il luogo in cui i vostri componenti integri vanno a finire.