Getränkedosen bestehen aus zwei Hauptteilen: dem gezogenen Korpus und dem separaten Metallverschluss, dem sogenannten Deckel. Der Dosenverschluss muss stabil genug sein, um den Druck des Getränks zu halten, sich aber gleichzeitig leicht öffnen lassen. Um dies zu erreichen, werden moderne, leicht zu öffnende Dosenverschlüsse aus einer hochfesten Aluminiumlegierung gestanzt.
Rohstoffe
In der Praxis werden die Deckel aus einer Legierung der 5xxx-Serie (typischerweise 5182) gefertigt, die etwa 4–51 % Magnesium enthält. Diese magnesiumreiche Legierung (im Härtegrad H48) ist härter und fester als das Metall des Dosenkörpers, wodurch der flache Deckel dicker und stabiler wird. Die Fertigungslinie verarbeitet Spulen aus dieser Legierung in kürzester Zeit zu fertigen Dosendeckeln.
(Die Laschen werden aus einem schmaleren Aluminiumstreifen – oft aus der Legierung 5042 im Härtegrad H18 – hergestellt, der separat der Laschenformungsstufe zugeführt wird.) Vor dem Stanzen werden lebensmittelgeeignete Schmierstoffe auf das Aluminiumblech aufgetragen, um einen reibungslosen Metallfluss zu gewährleisten und ein Anhaften zu verhindern.
| Legierung | Temperament | Zusammensetzung | Mechanische Eigenschaften | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Rm | Rp0,2 | A | ||||
| % | MPa | % | ||||||||||
| Körper | 3004 | H19 | min. | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 1,00 | 0,80 | 0,00 | 290 | 270 | 2 |
| max. | 0,30 | 0,70 | 0,25 | 1,50 | 1,30 | 0,05 | 330 | 310 | 2 | |||
| 3104 | H19 | min. | 0,00 | 0,00 | 0,05 | 0,80 | 0,80 | 0,00 | 290 | 270 | 2 | |
| max. | 0,60 | 0,80 | 0,25 | 1,40 | 1,30 | 0,05 | 330 | 310 | 2 | |||
| Deckel | 5182 | H48 | min. | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,20 | 4,00 | 0,00 | 355 | 310 | 5 |
| max. | 0,20 | 0,35 | 0,15 | 0,50 | 5,00 | 0,10 | 400 | 350 | 5 | |||
| Tab | 5042 | H18 | min. | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,20 | 3,00 | 0,00 | 330 | 300 | 3 |
| max. | 0,20 | 0,35 | 0,15 | 0,50 | 4,00 | 0,10 | 380 | 350 | 3 | |||
Herstellungsprozess
1. Abwickeln und Schmieren der Spule
Eine große Aluminiumspule wird auf einen Abwickler gelegt und das Blech in die Produktionslinie abgewickelt. Zur besseren Formgebung wird ein dünner Film lebensmittelechten Öls auf das Band aufgetragen. Dadurch wird das Blech für den Stanzprozess vorbereitet.
2. Blanking und Curling
Der geschmierte Streifen gelangt in eine Hülsenpresse, die Dosenbodenrohlinge ausstanzt und zieht. In einem einzigen Hochgeschwindigkeitshub werden Tausende von runden Rohlingen aus dem Blech ausgestanzt. Gleichzeitig formt eine Bördelmaschine den äußeren Rand: Sie rollt die Kante jedes Rohlings präzise ein. Dieser eingerollte Rand dient später zum Verschließen des Deckels mit dem Dosenkörper.
3. Auftragen der Dichtungsmasse
Die frisch geformten Endschalen weisen nun eine flache, schalenförmige Gestalt mit einem umgebogenem Rand auf. Sie durchlaufen eine Dichtungsmaschine, die eine sehr feine Dichtungsmasse in die Innenseite der Wölbung einspritzt. Diese Masse (üblicherweise eine wasserbasierte Polymerdispersion) härtet zu einer gummiartigen Dichtung aus.
4. Qualitätsprüfung
Nach dem Auskleiden werden die Deckelenden mittels automatisierter Bildverarbeitungssysteme geprüft. Hochgeschwindigkeitskameras oder Lichtsensoren scannen jeden Deckel, um etwaige Mängel (Kratzer, Dellen, überschüssiges Material usw.) zu erkennen. Fehlerhafte Deckelenden werden aussortiert.
5. Punktevergabe und Registerkartenbefestigung
Als Nächstes kommt die Konfektionspresse zum Einsatz, die aus einem einfachen Gehäuse einen funktionalen, leicht zu öffnenden Deckel formt. Zunächst wird die Mittelplatte mit Verstärkungsrippen versehen. Anschließend ritzt ein Werkzeug aus gehärtetem Hartmetall den Deckel in Form eines abgeschnittenen V ein. Diese Rille ist eine äußerst präzise, flache Nut (Restdicke ca. einige zehn Mikrometer).
Gleichzeitig formt die Presse den Niet aus dem Deckel selbst, und eine vorgefertigte Zuglasche (aus 5042-Spule) wird eingeführt und vernietet, um das mechanische Scharnier zu erzeugen – die klassische Laschenkonstruktion.
6. Dichtigkeitsprüfung
Nachdem die Lasche angebracht wurde, wird jedes Ende auf Dichtheit geprüft. Die Deckel werden in einer speziellen Prüfeinheit unter Druck gehalten oder unter einer Leuchtstoffröhre hindurchgeführt. Alle Enden mit Rissen oder Nadellöchern werden aussortiert.
7. Endverpackung
Die fertigen Enden werden gezählt und zu Standardstangen (z. B. 250 Stück pro Stange) gestapelt. Diese Stangen werden in Hüllen verpackt und auf Paletten für den Versand an Konservenfabriken verladen.
Zusammenfassung
Der Deckel einer Aluminiumdose beginnt als Spule aus der Speziallegierung 5182 und durchläuft schrittweise die Prozesse des Stanzens, Biegens, Auskleidens, Rillens, Verschließens, Dichtigkeitsprüfung und Verpackens. Der Prozess ist hochautomatisiert und qualitätsorientiert – von entscheidender Bedeutung, da ein einziger fehlerhafter Deckel die Sicherheit des Getränks und die Markenintegrität gefährden kann.
Häufig gestellte Fragen
A: Moderne Verschlusskappen mit Haltelasche weisen je nach Legierung, Druckklasse und Öffnungskraftvorgabe eine Restdicke von 40–70 Mikrometern auf. Zu dick → schwer zu öffnen; zu dünn → Risiko vorzeitigen Bruchs beim Verleimen oder Transportieren.
A: 5182 bietet die beste Balance zwischen Umformbarkeit vor dem Anritzen und Berstfestigkeit nach der Umwandlung. Sein höherer Magnesiumgehalt sorgt für eine um ca. 30–401 µT höhere Festigkeit als die Legierungen 3004/3104 für den Legierungskörper und ermöglicht so dünnere, aber dennoch druckbeständige Enden.
A: Die häufigsten Ursachen sind zu starkes Einschneiden (Rest < 35 μm → Knallen beim Pasteurisieren), zu schwaches Einschneiden (zu hohe Öffnungskraft → Verbraucherbeschwerden) und Verschleiß des Einschneidewerkzeugs, der zu einer ungleichmäßigen Einschneidetiefe über die gesamte Spule führt.
A: Ja. Stay-on-Tab-Enden (RRE) weisen üblicherweise eine einzelne Hauptrille mit zusätzlichen Rillen oder Wülsten zur Bruchsicherung auf. Abreißenden für die gesamte Vorderseite haben typischerweise nur eine durchgehende Rille um die gesamte Vorderseite.
A: Äußerst kritisch. Fehlplatzierung oder unzureichendes Volumen im Krümmungskanal führen zu Nahtinsuffizienz. Bei den meisten Spachtelmassen ist eine Sichtprüfung (100%) zur Kontrolle der Kontinuität und Position der Spachtelmasse erforderlich.
A: Der Einsatz von Ersatzmaterialien ist riskant. 5042-H18 bietet die für zuverlässiges Vernieten und Heben von Laschen erforderliche Festigkeit und Biegeermüdungsbeständigkeit. Die Verwendung einer falschen Legierung kann zum Ablösen der Laschen oder zum Herausziehen der Nieten führen.
A: Zu den typischen Prüfungen gehören: Restspur (Mikrometer oder Mikroskop), Pop- und Reißkraft (Öffnungstester), Platzierung/Volumen der Masse, Geometrie der Krümmung, Festigkeit der Lasche beim Abziehen und visuelle Defekte (0–0,5% AQL häufig).
A: Häufige Ursachen sind Beschädigungen während des Transports (eingedrückte Locken), unsachgemäße Einstellungen des Nahtfutters/der Walze oder eine Zersetzung der Masse durch lange Lagerung/hohe Luftfeuchtigkeit vor der Verwendung.
