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(diǎn):強(qiáng)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(hù)產(chǎn)品。金屬資料印刷性能好,圖案商標(biāo)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(jù)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(chǎn)品的包裝需求,又使包裝容器更具變化,促進(jìn)銷售。金屬包裝是中國(guó)包裝工業(yè)的重要組成部分,其產(chǎn)值約占包裝工業(yè)總產(chǎn)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(yùn)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(shù)量最大。我國(guó)金屬包裝的最大用戶是食品工業(yè),其次是化工產(chǎn)品。此外,化裝品和藥品也占一定的比例。金屬包裝現(xiàn)狀我國(guó)金屬容器制造業(yè)的配備已具備很強(qiáng)的實(shí)力。兩片罐有26條消費(fèi)線,年消費(fèi)才干達(dá)110多億只(目前市場(chǎng)需求約70億只);馬口鐵三片罐制造設(shè)備已擁有各種型號(hào)的進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的全自動(dòng)或半自動(dòng)消費(fèi)線約500余條,其產(chǎn)品一年供應(yīng)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(chǎn)才干達(dá)6億只;鋼桶年加工消費(fèi)量約4000萬(wàn)只—5000萬(wàn)只。印鐵設(shè)備全國(guó)擁有500多條消費(fèi)線,進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備各半,年印刷160多億印次。目前中國(guó)金屬包裝市場(chǎng)呈現(xiàn)供大于求的趨勢(shì),但從人均消費(fèi)量分析,還存在較大開(kāi)展空間。中國(guó)飲料罐年消費(fèi)量110億罐(二片罐70億只、三片罐40億只),人均消費(fèi)缺乏8罐;日本的年消費(fèi)量是180億罐;韓國(guó)是32億罐。假設(shè)中國(guó)年人均消費(fèi)量提高到10罐,每年就要求130億罐的供應(yīng)才干。此外,中國(guó)罐頭食品消費(fèi)程度偏低,人均年消費(fèi)缺乏1.5公斤,歐洲罐頭食品人均年消費(fèi)程度為50公斤,日本人均年消費(fèi)程度為23公斤。一.金屬包裝容器的根本類型金屬包裝產(chǎn)品可細(xì)分為印鐵制品(聽(tīng)、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(chóng)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(kāi)蓋、鋁質(zhì)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(yùn)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(chǎn)品，如藥膏、牙膏、化裝品、顏料等。金屬盤(pán)金屬資料制成的無(wú)蓋淺包裝容器，如餐盤(pán)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(yīng)性，是傳統(tǒng)的制罐資料，除制造罐頭盒外，還用于制造其他的食品聽(tīng)、盒及玻璃瓶罐的制蓋資料。鍍鉻薄鋼板Tin-freeplate又稱無(wú)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(jià)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(kāi)裂或擦傷，需補(bǔ)涂以防生銹。另外，鍍鉻板不能錫焊，只能采用縫焊法或粘結(jié)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(hù)層而構(gòu)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(qiáng)，但鋅層過(guò)厚會(huì)影響容器焊接接頭強(qiáng)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(yùn)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(diǎn)是質(zhì)輕、美觀、耐腐蝕；對(duì)人體無(wú)毒、衛(wèi)生、平安；加工性能好，廢舊罐易回收。缺陷是對(duì)酸鹽的腐蝕性較差，所以需經(jīng)涂料涂覆后運(yùn)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(gòu)成薄壁，適于制造扁平?jīng)_拉罐和深拉沖拔罐，特別是易拉罐，開(kāi)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(jīng)過(guò)剪裁、成型和銜接，可直接制成金屬容器。優(yōu)點(diǎn)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(qiáng)度。目前，國(guó)外已開(kāi)場(chǎng)采用低碳薄鋼板經(jīng)外表涂層處置后用于食品和飲料罐。三.金屬罐各部構(gòu)造稱號(hào)罐蓋通常指罐裝后再封口的金屬蓋。罐身側(cè)壁與罐底〔兩片罐〕側(cè)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(qiáng)筋縮頸四.三片罐1三片罐的構(gòu)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(jié)合部，為使罐身上緣與一定規(guī)格的罐蓋相封合，可設(shè)計(jì)成縮頸構(gòu)造。2三片罐的制造成型過(guò)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(jiàn)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(guó)際通用規(guī)范，見(jiàn)表8-1?！瞤222〕異型罐異型罐是非圓柱體罐的總稱。常見(jiàn)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(jiàn)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(shè)干級(jí)30°的環(huán)狀斜坡組成。詳細(xì)參見(jiàn)表8-3，p225膨脹圈的作用提高罐底與罐蓋的力學(xué)強(qiáng)度，起加強(qiáng)筋的作用；〔防止罐身因溫度變化而引起的永久變形〕維護(hù)封口構(gòu)造的密封性能；〔使罐的卷邊構(gòu)造免遭破壞〕便于識(shí)別蛻變食品。2圓邊圓邊就是罐底、罐蓋邊緣向外彎曲構(gòu)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(cè)相互鉤合構(gòu)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(jìn)展焊接的技術(shù)。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(diǎn)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(qiáng)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(fèi)效率高,400罐/分?！彩∪チ饲薪?、成鉤等工序〕焊縫處破壞了原來(lái)的外表鍍錫層,需加涂維護(hù)層,即補(bǔ)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(diǎn)主要有：可運(yùn)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(fèi)過(guò)程耗能小，運(yùn)轉(zhuǎn)本錢低；耐熱性和耐水性較差，主要用于固體狀或粉狀內(nèi)容的包裝。4激光焊罐身板兩端邊緣對(duì)接在一同，利用激光加熱焊罐。激光焊具有以下特點(diǎn)：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(jìn)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(jī)械力學(xué)性能更接近于基體資料。焊縫接頭采取對(duì)接構(gòu)造方式，故焊縫平直、窄細(xì)、外觀好且強(qiáng)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(guò)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(gè)銳角或U型豁口，成為切角與切缺。成鉤〔端折〕經(jīng)過(guò)切角與切缺的罐身板，用折邊機(jī)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(jīng)過(guò)特定的模具，利用機(jī)械壓力將鉤壓平，構(gòu)成罐身接縫。接縫凸起部在罐體內(nèi)部，罐外僅留一道縫隙。翻邊將罐上下邊緣向外適當(dāng)翻出，以便與罐蓋、底進(jìn)展卷邊密封。環(huán)筋〔加強(qiáng)筋〕當(dāng)罐身直徑或高度較大時(shí)，為防止由于罐內(nèi)正負(fù)壓力的影響以及外面機(jī)械力的影響而導(dǎo)致的內(nèi)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(gè)較好的剛度的同時(shí)，降低了垂直載荷強(qiáng)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(yīng)裝罐，制罐和封罐的高速度、大批量自動(dòng)化消費(fèi)，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(lái)密封。1二重卷邊的方式2二重卷邊的構(gòu)成罐身與罐底的密封運(yùn)用專門(mén)的卷邊封口機(jī)。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(dǎo)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(dá)最終外形。壓頭用于固定罐蓋與罐身的位置，使卷封時(shí)罐體穩(wěn)住不動(dòng)。壓頭的大小應(yīng)根據(jù)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(shí)防止卷封時(shí)罐體滑動(dòng)移位。六.易開(kāi)構(gòu)造金屬容器的開(kāi)啟方式有很多，有易開(kāi)構(gòu)造、非易開(kāi)構(gòu)造〔切開(kāi)式〕。罐蓋種類很多，常見(jiàn)的有切開(kāi)式罐蓋和拉開(kāi)式罐蓋。1卷開(kāi)構(gòu)造開(kāi)啟位置在罐身上，罐蓋只起到封協(xié)作用，不能開(kāi)啟。有開(kāi)罐鑰匙，沿刻痕線將罐身翻開(kāi)。缺陷：由于資料的力學(xué)性能有差別，采用這種構(gòu)造不能保證100%全部翻開(kāi)。2易開(kāi)蓋構(gòu)造杠桿開(kāi)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(kāi)啟，常用來(lái)包裝顆粒狀食品，如奶粉等。優(yōu)點(diǎn)是便于多次開(kāi)啟。拉環(huán)式易開(kāi)蓋〔拉開(kāi)蓋〕這種類型的蓋開(kāi)啟方便，開(kāi)啟時(shí)只需提拉蓋上的拉環(huán)，稍用力撕拉即可開(kāi)啟。開(kāi)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(kāi)蓋有兩種方式：一是小口式，拉環(huán)拉起時(shí)罐蓋開(kāi)啟一小口，由此小口可吸出或倒出內(nèi)裝物，多為液體。二是大口式，拉環(huán)拉起時(shí)幾乎整個(gè)蓋被扯開(kāi)，以便取出，多為固體，顆粒狀，粉狀或高度粘稠的內(nèi)裝物?！踩绨藢氈唷承率降男】谑揭组_(kāi)蓋設(shè)計(jì)成非全撕裂構(gòu)造，這種開(kāi)口在拉環(huán)拉起時(shí)開(kāi)口并不從蓋上零落，而是被拉環(huán)推入罐內(nèi)。而早期的全零落式構(gòu)造，開(kāi)啟后易開(kāi)部件與罐身分別，呵斥傷人或環(huán)境污染問(wèn)題。對(duì)于大口式構(gòu)造設(shè)計(jì)中，主要思索的是減少罐口開(kāi)啟后鋒利的切口傷人的問(wèn)題。設(shè)計(jì)時(shí)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(kāi)蓋的構(gòu)造將朝著更平安、更方便的方向開(kāi)展。七.二片罐二片罐是指由罐蓋和帶底的整體無(wú)縫的罐身兩個(gè)部分組成的金屬容器。這種容器采用拉深的方法，構(gòu)成設(shè)定外形。這種杯狀容器的成型方法屬?zèng)_壓加工，所以二片罐也常稱為沖壓罐。1開(kāi)展19世紀(jì)40年代英國(guó)人將沖壓技術(shù)用于罐頭容器消費(fèi)，制造出了鋁合金淺沖罐，引發(fā)了罐頭容器技術(shù)的改革和開(kāi)展。70年代，制造技術(shù)已相當(dāng)完善，開(kāi)場(chǎng)在全世界傳播。80年代，我國(guó)開(kāi)場(chǎng)引進(jìn)二片罐的消費(fèi)技術(shù)和消費(fèi)線。制罐商正在努力改良制罐工藝和罐型設(shè)計(jì)，如進(jìn)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(gòu)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(yùn)用鋁材制罐的同時(shí)，人們也嘗試?yán)帽′摪逯圃於?。如今已能用鍍錫板、鍍鉻板消費(fèi)。90年代后，隨鋁材價(jià)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(diǎn)由于罐身的側(cè)壁與底部為一整體構(gòu)造，無(wú)接縫，所以有很多優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)裝物平安，衛(wèi)生質(zhì)量高；包裝裝潢效果好；分量輕，節(jié)省資料；成型工藝簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化高速消費(fèi)；〔2000件/分〕設(shè)備投資大，對(duì)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(guò)程：板料→落料〔沖裁〕→拉深→罐底成型→翻邊→清洗特點(diǎn)：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(shè)干次拉深，才干到達(dá)要求的罐身尺寸。工藝