汕头封罐机厂家浅析铝易拉罐开发技术及应用

1、封罐机厂家对铝易拉罐的应用状态到目前为止，都超不过美国容器包装工业用铝量，国内封罐机厂家用铝量约占美国铝消费总量的25％，占轧制产品的40％左右；全铝二片饮料罐占总饮料罐市场的3／4以上，占啤酒市场的80％，占软饮料罐市场的60％。澳大利亚容器包装工业用铝量，占其铝半成品总量的28％以上；铝罐占啤酒市场用罐量的75％～80％，占饮料罐市场的72％以上。西欧、日本等国的铝罐比例相对较小，但近年来增添很快，特别是日本的铝罐料生产和消费在飞速发展。中国人均易拉罐消费量(3．8只／人·年)还很低，仅为美国(380只／人·年)的1／100左右，但发展速度很快。按1 t带材(0．28 HⅡn厚)生产7×10只(外加1．92％工艺废罐)盘算，2005年我国共消费103亿只罐，折合罐体料15万t、盖料及拉环7万t，(罐体：罐盖(环)=68：32)，合计22万t。估计到2010年我国铝易拉罐用铝带材的消费量为39万t／a，2015年可达62．5万t／a，可见中国的易拉罐市场还有宽阔的发展空间。



2、封罐机厂家对铝带材的质量要求铝易拉罐的生产要经过40多道工序，其中与铝带材性能相干的重要工序有落料、冲杯、变薄拉深、修边、冲刷、外印、内喷涂、烘干、缩颈、翻边等。铝带材必须具备恰当的强度和良好的深冲成型性，以保障延续冲制、变薄拉深的顺利进行和烘烤后具备恰当的屈从强度。封罐机厂家在易拉罐罐体的生产过程中，首先是将厚度为0．25 mill～0．30 HⅡn的带材冲落成直径为138 mm左右的圆料；而后经两次深冲制成冲杯，其直径减缩率大于50％；再经过三次变薄拉深，壁厚减到0．08 HⅡn～0．10 HⅡn，拉伸减薄率逾越65％。因为变薄拉深加工可使坯料的延长性处于极低状态，所以即便是很小的搀杂物也会成为破裂、折边的原因；随后，要保障在修边缩颈和翻边过程中不涌现断裂，也要求材料具备较好的塑性；经过几次烘烤后，封罐机厂家必须保障罐体的轴向承压和罐底耐压能力，要求罐体轴向承压1．35 kN，罐底耐压强度630 kPa，以确保罐装和储运顺利进行。因此，对罐体用铝带材的综合性能提出了相称严肃的要求：抗拉强度270～310 MPa，屈从强度250～300 MPa，延长率大于3％，制耳率小于2％；带材外表无显著波纹，外表光亮度均匀一致，无氧化，无肉眼可见的搀杂、压伤、斑痕等缺点；带厚均匀一致，厚差在0．005mm之内。



轻量化始终是易拉罐的发展趋向。随着封罐机厂家自动封罐技术的提高和其它技术的提高，罐体用铝带材的厚度已由上世纪的0．343咖减为0．250 mm；罐盖用铝带材的厚度也由本来的0．39 HⅡn减为0．24 mm。为提高生产效率，各封罐机厂家也在依靠先进技术始终提高罐体的成形速度，上世纪80年代中期，美国易拉罐生产线的生产能力都在800罐／min左右，而目前已达2 000罐／min。



，随着生产技术的始终改良、易拉罐的轻量化和成形速率的提高，对铝带材的性能提出了更加严肃的要求。只要始终地提高铝带材的精度、外表质量、内在冶金质量及成形性能，才气适应易拉罐的生产须要。



提高易拉罐用铝带材质量的重要工艺措施高精度铝合金带材的生产过程重要蕴含熔炼铸造、铣面、均匀化和加热、热粗轧、热精轧、精整、剪切、退火等工艺过程。要使带材具备良好的深冲成形性能、抗疲惫、抗侵蚀、优良的外表质量、较高的强度、足够的塑性、小制耳率和严肃的尺寸偏差，就要求材料具备相宜的化学成分，优良的冶金质量，合理的织构和板形公差等。要到达这些要求，必须对铝带材的各个生产环节进行有效的控制，成分控制、铝熔体解决及热轧工艺优化等是提高带材质量的关键环节。



目前各国重要采取3104合金作为罐体材料，该合金的Mn、Mg含量均为1％左右。增添Mn可以提高合金强度，Mn低于0．5％时强度缺少，但高于2％时则在A1一Mn-Fe系合金结晶过程中形成粗大的一次晶化合物，使材料的成形性能变差，并可能导致罐体成形时产生针孔或撕裂；Mg能比Mn更有效地提高合金强度。Mg低于0．2％时则强化作用缺少，增添Mg含量可以提高带材的屈从强度，但高于2％时带材的变薄拉伸性能及罐底凸缘成形性能变差，且在拉伸时易造成罐体划伤；Si在A1一Mn-Fe合金中可以促使一次晶化合物改变为a相，改良变薄拉伸性能，同时si还与Mg形成MgzSi析出相从而提高带材强度，封罐机厂家因此si含量必须在0．1％以上，但不得逾越0．5％，否则会降低加工性能；Fe与Mn形成(FeMn)A1化合物，对拉深有利，因此其含量应大于0．2％，但大于0．7％时会好转成形性能；Cu含量低于0．05％时不能起强化作用，而大于0．5％时会降低耐蚀性能。



封罐机厂家为了避免形成粗大金属间化合物，在DC铸锭中，Fe、Mn、Mg含量应满意以下关系：



W(Fe)+W(Mn)×1．07+W(Mg)×0．27<3．0％W(Fe)+W(si)<0．9％铸锭质量对后续加工和最终产品性能有着决定性作用，因此对铝熔体进行排杂、除气净化是提高其冶金质量的关键。国内外在铝熔体净化解决技术方面已做了大批的工作，开发出了一些较先进的净化方法与装置，如SNIF法、ALPUR法、RDU快速除气法、RID法、旋转叶轮法、FIL1)法、MINT法等。这些方法或装置大多数是从除气净化的角度起程设计的，其除氢效率尽管对比显著，但3、对于一些纯净度要求较高的高成形性铝带材仍很难满意要求。



汕头封罐机厂家长期研究发现，搀杂物与氢气之间存在着某种互相依存的关系，搀杂物是形成气孔的重要因素，因此进行高效排杂解决也是提高铝材冶金质量的关键。



此外，铝熔体解决还蕴含变质解决和晶粒细化解决等。粗大的一次晶及大晶粒组织等对铝带材性能的影响也很突出。研究标明，当一次晶化合物长度逾越45 9．m时，则会增添翻边裂口的频率及变薄拉伸中的撕裂；冷轧板材晶粒宽度大于25,ttm时，罐体颈缩成形性能变差，且不能有效减薄罐体壁厚。



因为易拉罐用铝合金带材本身的特别性，必须采取热轧供坯的生产工艺。在热轧过程中必须合理地控制带坯的冶金组织、力学性能、外表质量、几何尺寸、板形等，以满意后续加工和最终产品的质量要求。



汕头封罐机厂家一般状态下，用作罐体料的AA3004／3104铝合金带材的加工工艺过程是：半延续铸造(铸锭厚度500-750 rain)，580～610℃均匀化解决4～12 h，约530-550℃进行热粗轧、热精轧，终轧厚度2～3．5 rain。对制耳率的控制是相称关键的，若制耳率较大，不仅会增添修边量，浪费材料，增添生产本钱，而且在深冲和变薄拉深过程中容易在两制耳间产生开裂。目前罐料生产企业为降低制耳率所采取的措施重要是控制热轧的终轧温度，使材料处于完全再结晶状态，再严肃控制冷轧变形量，最终使带材的轧制织构占再结晶织构的25％左右。3104合金带材热轧终了温度高于300℃时，有利于形成再结晶立方织构，增大再结晶织构量的比例，从而克制制耳率。采取1+4式热连轧生产线轧制罐料时，粗轧带坯厚度为3O～48mm温度为400～410℃，喷淋乳液冷却到350～360℃后，再经热精轧轧至厚2．5 mm；若第4机架的轧制速度大于400 m／mn，则带坯的温度可达325℃，成卷后自然冷却，材料可达充足再结晶状态，其再结晶立方织构可达85％以上；再冷轧3道次可到达0．28mm厚、H19状态，冷轧织构与再结晶立方织构的搭配最为合理，带材的制耳率最低。当然，制耳率与材料中搀杂物粒子的大小与多少也有关系，粒子越细，散播越均匀，有利于降低制耳率。



目前根底上都是采取热连轧供坯方法生产高精度高质量的铝罐料。连铸轧、单机架单卷取热轧和单机架双卷取热轧供坯方法很难生产出高质量罐料，甚至1+1热轧供坯因质量不稳固也已很少被采取。世界铝板带热连轧生产线及我国近几年建成或拟建的热连轧生产线，它们大多用于生产高质量铝易拉罐坯料。



4、汕头封罐机厂家对易拉罐用铝合金带材的开发



4．1罐体用铝合金带材制罐厂对铝罐料的要求非常严肃，不但要求内在质量好，化学成分优化，含气量、含渣量低，还要求有很好的深冲性能，制耳率要低，同时要求厚度公差小，板形好，有很好的外表质量。



目前罐体用铝合金依然是A1一Mn系的AA3004、AA3104、AA3204等合金，状态为H19。



为获得高质量坯料，从熔铸开始到热轧、冷轧、精整等各道工序都应严肃控制。铸造时为了避免混入20～30 p．m以上的搀杂物，须用SNIF法或陶瓷管过滤器对熔体进行过滤，并应用rri-B细化剂细化铸态组织。为了避免生成粗大化合物，细化剂的增添量须控制在范围。罐体料的生产必须采取热轧供坯，采取热连轧，保障热轧后的温度在320 oC以上，再经过3～4道冷轧，厚度到达0．25～0．32 lnrn。冷轧后进行清洗、涂层、拉矫，在切边、重卷时进行静电涂油，而后包装出成品。热轧和冷轧时，重要的是控制带材的厚度、凸度、外表质量、力学性能及异向性等，制耳率规则在4％以下。因为罐体坯料须要具备肯定的强度和成形性，所以如今都采取3104一H19合金带材。3104一H19带材的性能。



铝罐的发展方向是薄壁化(即轻量化)，以减少材料用量。350 mL罐通常采取0．40-0．35 n`l／／l厚的带材，薄壁化后，带材厚度可减至0．32-0．25 n`l／／l。单只铝罐的用料量已由1980年的12．93 g减少到10．71 g以下。



4．2罐盖(盖、拉环件等)用铝合金带材有内压的啤酒、碳酸饮料罐和没有内压的果汁罐分别采取5082(或5182)和5052合金带材，状态为H38。带材先经氧化解决，以提高涂料附着性和耐蚀性；两面涂漆烘干后，再进行罐盖成形加工。



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