第七章金屬包裝容器

第七章金屬包裝容器金屬包裝容器特點:強度大,剛性好,不易破裂。金屬薄板有比其它任何資料均優(yōu)良的阻隔性、阻氣性、防潮性、遮光性、保香性、密封性好,能可靠地維護產品。金屬資料印刷性能好,圖案商標艷麗美觀,所制得的包裝容器引人注目,是一種優(yōu)良的銷售包裝。金屬容器可根據不同需求制成各種外形,如圓形、橢圓形、方形、馬蹄形、梯形等,既滿足了不同產品的包裝需求,又使包裝容器更具變化,促進銷售。金屬包裝是中國包裝工業(yè)的重要組成部分,其產值約占包裝工業(yè)總產值的10%,主要為飲料、食品、罐頭、油脂、化工、藥品及化裝品等行業(yè)提供包裝效力。金屬包裝容器是指用金屬薄板制造的薄壁包裝容器,廣泛運用于食品包裝、醫(yī)藥品包裝、日用品包裝、儀器儀表包裝、工業(yè)品包裝、軍火包裝等方面,其中用于食品包裝的數量最大。我國金屬包裝的最大用戶是食品工業(yè),其次是化工產品。此外,化裝品和藥品也占一定的比例。金屬包裝現狀我國金屬容器制造業(yè)的配備已具備很強的實力。兩片罐有26條消費線,年消費才干達110多億只(目前市場需求約70億只);馬口鐵三片罐制造設備已擁有各種型號的進口和國產的全自動或半自動消費線約500余條,其產品一年供應飲料行業(yè)約40億只,食品罐頭行業(yè)約38億只;氣霧罐年產才干達6億只;鋼桶年加工消費量約4000萬只—5000萬只。印鐵設備全國擁有500多條消費線,進口設備和國產設備各半,年印刷160多億印次。目前中國金屬包裝市場呈現供大于求的趨勢,但從人均消費量分析,還存在較大開展空間。中國飲料罐年消費量110億罐(二片罐70億只、三片罐40億只),人均消費缺乏8罐;日本的年消費量是180億罐;韓國是32億罐。假設中國年人均消費量提高到10罐,每年就要求130億罐的供應才干。此外,中國罐頭食品消費程度偏低,人均年消費缺乏1.5公斤,歐洲罐頭食品人均年消費程度為50公斤,日本人均年消費程度為23公斤。一.金屬包裝容器的根本類型金屬包裝產品可細分為印鐵制品(聽、盒)、易拉罐(鋁制二片罐、鋼制二片罐、馬口鐵三片罐)、氣霧罐(藥用罐、殺蟲劑罐、化裝品罐等)、食品罐(罐頭、液體或固體食品罐等)和各類瓶蓋(皇冠蓋、旋開蓋、鋁質防盜蓋)。另有1升—18升馬口鐵制成的化工桶及冷軋板;鋅板制成的20升—200升的鋼桶。金屬箱具有一定剛性的容量較大的方型容器,多用于槍械彈藥等軍品包裝。金屬盒容量較小具有一定剛性的金屬包裝容器,外形多樣,如圓筒盒、方筒盒、扁方盒、橢圓柱盒及其他異性盒。多用于餅干、茶葉、咖啡、香煙等包裝。金屬罐容量較小，主要有三片罐、兩片罐等。金屬桶容量較大〔20L以上〕并且用較厚金屬板制成的金屬包裝容器。用于大中型運輸包裝。金屬軟管撓性金屬資料制成的圓柱形包裝容器．適于包裝各種膏體類產品，如藥膏、牙膏、化裝品、顏料等。金屬盤金屬資料制成的無蓋淺包裝容器，如餐盤等。二.常用金屬包裝資料鍍錫薄鋼板Tinplate〔馬口鐵〕是一種雙面鍍有純錫的低碳薄鋼板,厚度約0.1-0.4mm。鍍錫板和涂料鍍錫板均容易焊接，鍍錫板還具有良好的印刷和涂覆順應性，是傳統的制罐資料，除制造罐頭盒外，還用于制造其他的食品聽、盒及玻璃瓶罐的制蓋資料。鍍鉻薄鋼板Tin-freeplate又稱無錫薄鋼板或鍍鉻板，是一種雙面鍍有鉻或鉻系氧化物的低碳薄鋼板。作為鍍錫板的代用資料，其耐蝕性和焊接性等均比鍍錫板差，但其價錢低，故大量用于腐蝕性較小的啤酒罐、飲料罐以及食品罐的底蓋等。但鉻層的韌性較差，罐的卷邊部位易開裂或擦傷，需補涂以防生銹。另外，鍍鉻板不能錫焊，只能采用縫焊法或粘結法制罐。鍍鋅薄鋼板又稱為白鐵皮，是在低碳薄鋼板上鍍一層0.02mm以上厚度的鋅維護層而構成。致密的鋅層使鋼基板的防腐才干大大提高。普通鋅層越厚，其耐蝕才干越強，但鋅層過厚會影響容器焊接接頭強度。鍍鋅板常用于制造各種容量的桶和特殊用途的容器。耐蝕性和密封性良好，可用于粉狀、漿狀和液狀商品，是運用較多的一種金屬包裝資料。鋁合金薄板鋁合金薄板系鋁鎂、鋁錳等合金制造。特點是質輕、美觀、耐腐蝕；對人體無毒、衛(wèi)生、平安；加工性能好，廢舊罐易回收。缺陷是對酸鹽的腐蝕性較差，所以需經涂料涂覆后運用。鋁合金薄板具有優(yōu)良的金屬壓延性能，容易成型，易于構成薄壁，適于制造扁平沖拉罐和深拉沖拔罐，特別是易拉罐，開罐性能非常優(yōu)良。低碳薄鋼板是指含量小于0.25%的薄鋼板，厚度普通為0.25-4mm。這種鋼板經過剪裁、成型和銜接，可直接制成金屬容器。優(yōu)點是貨源充足、本錢低、加工性好、制成的容器有足夠的剛度和強度。目前，國外已開場采用低碳薄鋼板經外表涂層處置后用于食品和飲料罐。三.金屬罐各部構造稱號罐蓋通常指罐裝后再封口的金屬蓋。罐身側壁與罐底〔兩片罐〕側壁〔三片罐〕罐體除蓋以外的部分。拉環(huán)膨脹圈刻痕〔撕裂線〕加強筋縮頸四.三片罐1三片罐的構造三片罐由罐身、罐底和罐蓋三部分組成。罐身的上緣和下緣分別為罐蓋與罐身、罐身與罐底的結合部，為使罐身上緣與一定規(guī)格的罐蓋相封合，可設計成縮頸構造。2三片罐的制造成型過程：罐身的制造剪切下料→罐身坯料→切角和切缺→端折→成圓→錫焊→翻邊罐蓋的制造落料→涂油→沖蓋→圓邊→涂膠→烘干3罐型三片罐容器的外型有圓罐和異型罐兩類。圓罐外形為圓柱體，最常見的罐型。其中罐徑小于罐高者稱為豎圓罐；反之稱之為平圓罐。圓罐采用國際通用規(guī)范，見表8-1?！瞤222〕異型罐異型罐是非圓柱體罐的總稱。常見的罐型有扁圓罐、方罐、橢圓罐、梯型罐、梨型罐等。異型罐規(guī)格尺寸見表8-2。4罐蓋和罐底1膨脹圈普通由一、兩道外凸筋和假設干級30°的環(huán)狀斜坡組成。詳細參見表8-3，p225膨脹圈的作用提高罐底與罐蓋的力學強度，起加強筋的作用；〔防止罐身因溫度變化而引起的永久變形〕維護封口構造的密封性能；〔使罐的卷邊構造免遭破壞〕便于識別蛻變食品。2圓邊圓邊就是罐底、罐蓋邊緣向外彎曲構成的邊鉤，以便與罐身的翻邊做卷邊密封。5罐身罐身接縫以縫焊工藝不同分為：1錫焊罐罐身板兩側相互鉤合構成四層接縫，接縫利用焊錫填充接縫。2電阻焊罐〔熔焊罐〕靠焊件接觸電阻通電生熱再施加壓力進展焊接的技術。電阻焊罐焊接工藝目前，電阻焊法已逐漸取代了錫焊法。它的特點有：罐身縫不用焊錫,杜絕了鉛、錫等重金屬污染；焊縫密封性好,強度高；焊縫重疊寬度小〔約0.3-0.8mm〕,與錫焊罐相比節(jié)省了資料；焊縫與罐身通體厚度相近,便于翻邊、縮頸、封口,且封口完好性好；消費效率高,400罐/分?！彩∪チ饲薪?、成鉤等工序〕焊縫處破壞了原來的外表鍍錫層,需加涂維護層,即補涂工序。3粘接罐一種新型的制罐方法，起步較晚。罐身接縫采用高分子粘合劑粘合。接縫可搭接也可鉤合。特點主要有：可運用鍍鉻板，原料本錢低，節(jié)省錫，防止重金屬污染；可滿版印刷；消費過程耗能小，運轉本錢低；耐熱性和耐水性較差，主要用于固體狀或粉狀內容的包裝。4激光焊罐身板兩端邊緣對接在一同，利用激光加熱焊罐。激光焊具有以下特點：激光焊屬于非接觸焊接，將高能量密度的激光束直接轟射到焊件接縫上進展焊接。焊縫是由基體資料直接熔化凝固而成的延續(xù)焊縫，機械力學性能更接近于基體資料。焊縫接頭采取對接構造方式，故焊縫平直、窄細、外觀好且強度高。與電阻焊相比，耗料、耗能都少，焊接本錢降低一半左右。焊接資料范圍、種類都比電阻焊廣泛，焊接尺寸范圍也大，可焊0.1-50mm厚的焊料。不同焊接縫切角與切缺在錫焊罐制造過程中，為使罐身兩端只需兩層鋼板重疊，以便翻邊和封口，需求在罐身板的一端切去上下角，另一端切出兩個銳角或U型豁口，成為切角與切缺。成鉤〔端折〕經過切角與切缺的罐身板，用折邊機將兩端各自相反方向彎折成鉤狀，以便成圓后相互鉤合。壓平將罐身板的兩端的成鉤部分相互鉤合后經過特定的模具，利用機械壓力將鉤壓平，構成罐身接縫。接縫凸起部在罐體內部，罐外僅留一道縫隙。翻邊將罐上下邊緣向外適當翻出，以便與罐蓋、底進展卷邊密封。環(huán)筋〔加強筋〕當罐身直徑或高度較大時，為防止由于罐內正負壓力的影響以及外面機械力的影響而導致的內凹或外凸，可在圓周方向上滾壓環(huán)筋。同塑料瓶一樣，在提供一個較好的剛度的同時，降低了垂直載荷強度。五.二重卷邊二重卷邊是目前廣泛采用的金屬罐身與罐蓋〔底〕封口的方式，它不僅順應裝罐，制罐和封罐的高速度、大批量自動化消費，而且也容易保證金屬罐容器的氣密性。二重卷邊是目前廣泛采用的一種封口方式，目前幾乎一切的金屬容器〔除去一些大的鋼桶〕都采用二重卷邊的方式來密封。1二重卷邊的方式2二重卷邊的構成罐身與罐底的密封運用專門的卷邊封口機。二重卷邊成型表示圖頭道壓輥與二道壓輥其尺寸根本一樣，但壓輥的溝槽外形不同。頭道壓輥主要引導罐蓋的圓邊逐漸彎曲并與罐身翻邊鉤合。二道壓輥是把初步定型的卷邊壓扁壓緊，到達最終外形。壓頭用于固定罐蓋與罐身的位置，使卷封時罐體穩(wěn)住不動。壓頭的大小應根據罐徑選擇。升降板用于頂托罐身，使帶蓋的罐身上升到卷封操作工位，并與壓頭一同使罐身與罐蓋配合，同時防止卷封時罐體滑動移位。六.易開構造金屬容器的開啟方式有很多，有易開構造、非易開構造〔切開式〕。罐蓋種類很多，常見的有切開式罐蓋和拉開式罐蓋。1卷開構造開啟位置在罐身上，罐蓋只起到封協作用，不能開啟。有開罐鑰匙，沿刻痕線將罐身翻開。缺陷：由于資料的力學性能有差別，采用這種構造不能保證100%全部翻開。2易開蓋構造杠桿開啟式與油漆桶類似，有環(huán)圈〔罐蓋環(huán)〕上再扣蓋。利用杠桿作用開啟，常用來包裝顆粒狀食品，如奶粉等。優(yōu)點是便于多次開啟。拉環(huán)式易開蓋〔拉開蓋〕這種類型的蓋開啟方便，開啟時只需提拉蓋上的拉環(huán)，稍用力撕拉即可開啟。開啟方法：先提拉環(huán)呵斥部分破壞，再不斷沿刻痕撕裂。拉環(huán)式易開蓋有兩種方式：一是小口式，拉環(huán)拉起時罐蓋開啟一小口，由此小口可吸出或倒出內裝物，多為液體。二是大口式，拉環(huán)拉起時幾乎整個蓋被扯開，以便取出，多為固體，顆粒狀，粉狀或高度粘稠的內裝物?！踩绨藢氈唷承率降男】谑揭组_蓋設計成非全撕裂構造，這種開口在拉環(huán)拉起時開口并不從蓋上零落，而是被拉環(huán)推入罐內。而早期的全零落式構造，開啟后易開部件與罐身分別，呵斥傷人或環(huán)境污染問題。對于大口式構造設計中，主要思索的是減少罐口開啟后鋒利的切口傷人的問題。設計時可使罐蓋折疊，以防止人體與撕裂口接觸。這種以平安為目的的折疊叫做平安折疊。今后易開蓋的構造將朝著更平安、更方便的方向開展。七.二片罐二片罐是指由罐蓋和帶底的整體無縫的罐身兩個部分組成的金屬容器。這種容器采用拉深的方法，構成設定外形。這種杯狀容器的成型方法屬沖壓加工，所以二片罐也常稱為沖壓罐。1開展19世紀40年代英國人將沖壓技術用于罐頭容器消費，制造出了鋁合金淺沖罐，引發(fā)了罐頭容器技術的改革和開展。70年代，制造技術已相當完善，開場在全世界傳播。80年代，我國開場引進二片罐的消費技術和消費線。制罐商正在努力改良制罐工藝和罐型設計，如進一步降低壁厚及減少罐蓋直徑，以節(jié)約鋁材降低本錢〔耗能大〕。隨著制造工藝的改良以及構造上的改良，鋁罐分量從每千只20-22Kg降低到目前的13Kg左右。在運用鋁材制罐的同時，人們也嘗試利用薄鋼板制造二片罐。如今已能用鍍錫板、鍍鉻板消費。90年代后，隨鋁材價錢上漲，鋁罐本錢約高出鋼罐一倍，大批廠商改用鋼材制罐。2二片罐特點由于罐身的側壁與底部為一整體構造，無接縫，所以有很多優(yōu)點。內裝物平安，衛(wèi)生質量高；包裝裝潢效果好；分量輕，節(jié)省資料；成型工藝簡單，可實現自動化高速消費；〔2000件/分〕設備投資大，對資料要求高，罐型單一。3兩片罐的分類按成型工藝的不同，分為以下幾種類型：淺拉深罐拉深罐深拉深罐(DRD)二片沖壓罐

變薄拉深罐(D&I)4兩片罐的制造①淺拉深罐〔平圓罐〕工藝過程：板料→落料〔沖裁〕→拉深→罐底成型→翻邊→清洗特點：只需一次拉深即可完成〔深度小〕。②深拉深罐〔DRD〕豎圓罐由于受極限拉伸比的限制，需求分假設干次拉深，才干到達要求的罐身尺寸。工藝