Wie werden Aluminiumdosen hergestellt?

Herstellungsprozess für Aluminiumdosenkörper

Der Aluminiumdosenkörper wird auf einer hochautomatisierten, zweiteiligen Hochgeschwindigkeits-Dosenfertigungslinie hergestellt. Gemäß dem Standard-Produktionsprozess für Aluminium-Getränkedosen wird der Dosenkörper in folgenden Schritten geformt und fertiggestellt:

Schritt 1: Beladung der Aluminiumspule

Die Produktion beginnt mit Aluminiumlegierungsspulen geeigneter Güte und Dicke. Die Spulen werden auf einen Abwickler montiert, der das Aluminiumblech automatisch abwickelt und unter kontrollierter Spannung in die Produktionslinie einspeist.

Große Spule aus Aluminiumlegierung, montiert auf einem Abwickler für den Herstellungsprozess von zweiteiligen Aluminium-Getränkedosen — Eine Spule aus Aluminiumlegierung ist am Anfang der Produktionslinie für Aluminiumdosen auf einem Abwickler montiert.

Für die Beschaffung: Um Produktionsausfälle zu vermeiden, muss sichergestellt werden, dass die Spulenspezifikationen der Legierungssorte entsprechen.

Schritt 2: Schmierung

Auf die Oberfläche des Aluminiumblechs wird eine dünne Schmierschicht aufgetragen. Diese Schmierung reduziert die Reibung beim Umformen, schützt die Werkzeuge und verhindert Risse oder Oberflächenfehler beim Ziehen und Glätten.

Abwickeln eines Aluminiumblechs von der Spule während des Hochgeschwindigkeits-Herstellungsprozesses für zweiteilige Aluminium-Getränkedosen — Aluminiumblech wird von einer großen Spule abgewickelt und der Presslinie zur Dosenkörperproduktion zugeführt

Ingenieurtipp: Die Schmierstoffdicke überwachen, um Defekte beim nachfolgenden Bügeln zu vermeiden.

Schritt 3: Abdecken und Becherziehen

Das geschmierte Aluminiumblech gelangt in eine Hochgeschwindigkeitspresse, wo runde Rohlinge ausgestanzt werden. Jeder Rohling wird anschließend mithilfe von Formwerkzeugen sofort zu einer flachen Mulde gezogen. In diesem Stadium beginnt die Transformation des Materials von einem flachen Blech in eine dreidimensionale Form.

Aluminiumblechrohlinge und flache Becher während des Stanz- und Vorformungsprozesses bei der Getränkedosenherstellung — Runde Aluminiumrohlinge und flache Becher, die während des ersten Ziehvorgangs der zweiteiligen Dosenherstellung entstehen

Beschaffungshinweis: Wählen Sie Werkzeuge mit präzisen Toleranzen für einheitliche Rohlingsgrößen.

Schritt 4: Nachzeichnen, Bügeln und Formen des Bodens

Die Tassen werden über ein Förderband zu einer Nachzieh- und Bügelpresse transportiert. In diesem entscheidenden Schritt:

Schematische Darstellung von Stempel, Bügelring und Wölbungsmatrize im Herstellungsprozess von Aluminiumdosen. — Schematische Darstellung von Stempel, Bügelringen und Wölbungsmatrize zur Ausdünnung der Seitenwände und zur Formung der Bodenwölbung bei einem D&I-Dosenkörper.

Der Becher wird nachgezogen und durch eine Reihe von Bügelringen gepresst, wodurch die Seitenwände deutlich dünner werden, während gleichzeitig die Höhe der Dose zunimmt.
Gleichzeitig ist der Boden der Dose gewölbt (konkav), was die Widerstandsfähigkeit gegen Innendruck und mechanische Belastungen verbessert.

Dieser Schritt verleiht dem Dosenkörper seine nahezu endgültigen Abmessungen und die charakteristische Festigkeits-Gewichts-Effizienz.

Der gezogene Aluminiumdosenkörper und das gewölbte Bodenprofil entstehen während des Zieh- und Bügelprozesses bei der Herstellung zweiteiliger Getränkedosen. — Der Dosenkörper aus gezogenem und gebügeltem Aluminium sowie die gewölbte Bodenform sorgen für eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Innendruck.

Ingenieurperspektive: Überprüfen Sie die Ausrichtung des Bügelrings, um eine gleichmäßige Seitenwand zu gewährleisten und ein Ausbeulen zu vermeiden.

Schritt 5: Trimmen

Nach dem Bügeln ist der obere Rand des Dosenkörpers aufgrund des Materialflusses uneben. Eine Abkantmaschine entfernt das überschüssige Metall (“Ohren”), um eine gleichmäßige Höhe und einen flachen, glatten Rand zu gewährleisten, was für das spätere Einziehen und Verschließen unerlässlich ist.

Aluminiumdosenkörper vor dem Beschneiden, die ungleichmäßige Randlaschen zeigen, die nach dem Bügelprozess bei der zweiteiligen Dosenherstellung entstanden sind. — Gezogene und gebügelte Aluminiumdosenkörper mit Ohrenbildung vor dem Beschnittvorgang

Beschaffungstipp: Hochwertige Trimmerklingen mit hoher Haltbarkeit für eine gleichbleibende Höhenkontrolle.

Schritt 6: Waschen und Trocknen

Die zugeschnittenen Dosenkörper durchlaufen einen mehrstufigen Reinigungsprozess:

1. Entfetten und Reinigen, um Restschmierstoffe, Aluminiumspäne und Verunreinigungen aus der Form zu entfernen.

Aluminiumdosenkörper durchlaufen einen industriellen Wasch- und Entfettungstunnel im Rahmen des zweiteiligen Getränkedosenherstellungsprozesses — Zurechtgeschnittene Aluminiumdosenkörper gelangen in das mehrstufige Wasch- und Entfettungssystem.

2. Chemische Behandlung zur Bildung eines dünnen organischen Konversionsfilms auf der Aluminiumoberfläche, wodurch die Korrosionsbeständigkeit verbessert und eine geeignete Grundlage für Beschichtungen geschaffen wird.

Aluminiumdosenkörper, die auf einem Förderband aus der Waschanlage vor der Ofentrocknungsstufe angeordnet sind. — Gereinigte Aluminiumdosenkörper werden vor dem Trocknen im Ofen auf einem Förderband ausgerichtet.

goldfarbene, innen lackierte Aluminiumdosenkörper zum Schutz vor Getränkekorrosion — Aluminiumdosenkörper mit innenliegender lebensmittelechter Lackierung zum Korrosionsschutz

3. Trocknen im Backofen, um die Feuchtigkeit zu entfernen und die Dose für die Dekoration und Beschichtung vorzubereiten.

Aluminiumdosenkörper werden zur Inspektion auf einem Hochgeschwindigkeitsförderband in einer Getränkedosenproduktionslinie transportiert. — Reihen von Aluminiumdosenkörpern durchlaufen die automatische Qualitätskontrolle auf einem Produktionsförderband.

Technischer Hinweis: Um die Haftung der Beschichtung und den Korrosionsschutz zu verbessern, ist die Kompatibilität der chemischen Behandlung sicherzustellen.

Schritt 7: Äußerer Druck und Beschichtung

Die äußere Dekoration des Dosenkörpers erfolgt in mehreren Teilschritten:

Hochgeschwindigkeits-Ausstanz- und Bechertransfermechanismus für Aluminiumdosen in einer zweiteiligen Dosenfertigungslinie — Mechanisches Transfersystem befördert die gezogenen Becher in die nächste Formgebungsstufe

1. Auftragen und Aushärten der weißen Grundierung.

Aluminium-Ziehbecher nach der ersten Formgebung vor dem Bügelprozess — Flache Aluminiumbecher, die nach dem Stanzen und Ziehen geformt wurden

2. Farbdruck, bei dem Grafiken und Logos mittels Offsetdrucktüchern übertragen werden.

Offsetdrucksystem für Aluminiumdosen mit Farbübertragungswalzen und Gummituch — Technisches Diagramm des Offsetdruckmechanismus bei der Dosenkörperdekoration

Gravierte Aluminium-Druckplatte zur Offset-Dekoration von Getränkedosen — Metalldruckplatte zur Übertragung des Markenlogos bei der Dosenverzierung

Der Aluminiumdosenkörper rotiert während des Offsetdruckprozesses auf dem Dorn. — Kann einen auf einem Dorn montierten Korpus zur Aufnahme von bedruckten Grafiken

3. Überlackierung, bei der eine klare Schutzschicht über das gedruckte Design aufgetragen wird.

Lackieranlage für Aluminiumdosen mit Gummiwalze und Dosierwalze — Schema der Applikation von Schutzlack mittels Dosierpumpe und Gummiwalzen

Aluminium-Getränkedosenkörper werden in der Produktionslinie mit Schutzlack beschichtet. — Bedruckte Dosenkörper erhalten die letzte Schutzbeschichtung

4. Beschichtung des unteren Randes zum Schutz der scharfen Unterkante der Dose.

Nahaufnahme des gewölbten Bodens einer Aluminiumdose zur Druckbeständigkeit — Konkaves Bodenprofil für hohe Innendruckfestigkeit

5. Abschließende Aushärtung, um sicherzustellen, dass alle Tinten und Beschichtungen vollständig ausgehärtet sind.

Bedruckte Getränkedosen aus Aluminium mit Offsetgrafiken und ausgehärteter Außenbeschichtung — Fertige Aluminiumdosen mit mehrfarbigem Offsetdruck und Schutzlackierung

Beschaffungsperspektive: Bewerten Sie Tintenlieferanten hinsichtlich ihrer UV-Beständigkeit, um die Druckqualität bei der Lagerung zu erhalten.

Schritt 8: Innenbeschichtung und Bodenbesprühung

Ein lebensmittelechter, transparenter Innenlack wird auf die Innenwand und den Boden der Dose aufgesprüht. Diese Beschichtung verhindert den direkten Kontakt zwischen Getränk und Aluminium und gewährleistet so Produktsicherheit, Geschmacksstabilität und Korrosionsbeständigkeit. Anschließend wird die Beschichtung im Ofen ausgehärtet.

Innenliegende Lackierpistole zum Auftragen einer lebensmittelechten Beschichtung auf die Seitenwand des Aluminiumdosenkörpers — Spritzpistole zum Auftragen von lebensmittelechtem Innenlack auf die Innenwand eines Aluminiumdosenkörpers

Aufsprühen einer Innenbeschichtung von unten auf den Aluminiumdosenkörper zum Korrosionsschutz — Gezielter Sprühauftrag zum Beschichten des gewölbten Bodenbereichs des Dosenkörpers

Vergleich des Innenraums einer Aluminiumdose vor und nach der Aushärtung des Innenlacks — Links: Rohaluminium-Innenseite vor der Beschichtung. Rechts: Ausgehärteter, lebensmittelechter Lack nach dem Einbrennen im Ofen.

Ingenieurtipp: Um Korrosionsrisiken bei Getränkeanwendungen zu minimieren, sollte die Gleichmäßigkeit der Beschichtungsdicke überprüft werden.

Schritt 9: Halsbildung

Mithilfe von Präzisionswerkzeugen wird der Durchmesser der Dosenöffnung schrittweise verringert. Durch dieses Einschnürungsverfahren kann ein kleinerer Deckel verwendet werden, wodurch der Materialverbrauch gesenkt und gleichzeitig die Dichtigkeit erhalten bleibt.

Der Einschnürungsprozess von Aluminiumdosen zeigt die Dose ohne Einschnürung sowie die schrittweise 1., 2. und 3. Einschnürungsstufe zur Durchmesserreduzierung. — Vergleich eines nicht eingeschnürten Aluminiumdosenkörpers und sequenzieller Einschnürungsstufen zur Reduzierung des oberen Durchmessers

Beschaffungshinweis: Wählen Sie Werkzeuge mit engen Toleranzen, um gleichmäßige Halsabmessungen für die Naht zu gewährleisten.

Schritt 10: Bördeln

Nach dem Einziehen des Dosenrandes wird dieser nach außen gebogen, um eine gleichmäßige Wölbung zu erzeugen. Diese Wölbung ist entscheidend für den späteren Doppelfalzvorgang, bei dem der Dosenboden mechanisch mit der gefüllten Dose verbunden wird.

Bedruckter und gefalzter zweiteiliger Aluminium-Getränkedosenkörper mit reduziertem oberen Durchmesser für Standard-Endvernähung — Dekorierter zweiteiliger Aluminiumdosenkörper nach dem Bedrucken, Einziehen und Vorbereiten zum Verschließen des Deckels

Ingenieurperspektive: Überprüfen Sie die Flanschwölbungsmaße, um Leckagen bei der Endmontage zu vermeiden.

Schritt 11: Inspektion und interne Bildgebung

Jeder Dosenkörper wird automatisch geprüft:

Bei einer Lichtprüfung wird die Außenseite auf Risse, Nadellöcher oder Maßabweichungen untersucht.
Bei der internen Kamerainspektion werden die Innenfläche und die Qualität der Beschichtung untersucht.

Defekte Dosen werden automatisch aus der Produktionslinie aussortiert.

Fotoelektrisches Inspektionssystem, das mit spezieller Beleuchtung Oberflächen- und innere Defekte im Aluminium-Dosenkörper erkennt. — Spezifiziertes Beleuchtungs- und Bildgebungssystem zur automatischen Inspektion der Oberfläche und des Innenraums von Aluminiumdosen.

Beschaffungstipp: Um Ausschuss zu minimieren, sollten Inspektionssysteme mit hoher Ausschussgenauigkeit integriert werden.

Schritt 12: Palettieren und Verpacken

Qualifizierte Dosenkörper werden gestapelt, umreift, mit Schutzfolie umwickelt, etikettiert und für den Versand an Getränkeabfüllanlagen vorbereitet.

Palettierte Aluminiumdosen, in Schutzfolie eingeschweißt und für den Versand vorbereitet. — Fertige Aluminiumdosenkörper werden auf Paletten gestapelt, umreift und mit Schrumpffolie verpackt, um sie sicher zu den Getränkeabfüllanlagen zu transportieren.

Technischer Hinweis: Optimieren Sie die Palettierung für eine stabile Transportabwicklung, um Verformungen während des Transports zu vermeiden.

Häufig gestellte Fragen

A: Nach dem Bügeln wird die Wandstärke üblicherweise auf 0,1–0,15 mm reduziert, wobei die Höhe je nach Dosengröße variiert, z. B. 115–180 mm bei gängigen Getränkedosen. Ingenieure sollten die Spezifikationen überprüfen, um die Kompatibilität mit den Abfüllanlagen sicherzustellen.

A: Die konkave Wölbung erhöht die Stabilität und ermöglicht es der Dose, Innendrücken von bis zu 6 bar ohne Verformung standzuhalten. Beschaffungsteams sollten diesem Merkmal bei Anwendungen mit kohlensäurehaltigen Getränken Priorität einräumen, um Ausfallrisiken zu minimieren.

A: Durch die Verengung wird der Durchmesser auf ca. 52–57 mm mit Toleranzen von ±0,1 mm reduziert, um einen passgenauen Deckelverschluss zu gewährleisten. Uneinheitliche Toleranzen können zu Dichtungsproblemen führen; daher ist der Werkzeugverschleiß während der Produktion regelmäßig zu überprüfen.

A: Verwenden Sie interne Bildgebungs- und Fehlstellenerkennungstests, um auf Nadellöcher oder ungleichmäßige Lackierung zu prüfen. Verlangen Sie von Lieferanten für die Beschaffung Bescheinigungen über die Einhaltung der Lebensmittelstandards und Ergebnisse von Korrosionsprüfungen.

A: Unebene Felgenränder können zu Nahtfehlern führen, die Leckagen oder strukturelle Schwächen zur Folge haben können. Ingenieure sollten nach dem Zuschneiden Höhenkontrollen durchführen, während die Beschaffung auf die Präzision der Maschinenvorgaben achtet, um Nacharbeitskosten zu vermeiden.

A: Legierungen wie 3004 oder 3104 sind Standard, jedoch können Abweichungen die Umformbarkeit und Festigkeit beeinträchtigen. Um die Prozesskompatibilität sicherzustellen, sollten Spulenproben vor der vollständigen Beschaffung auf Dehnung und Zugfestigkeit geprüft werden.

A: Die nach außen gerichtete Wölbung muss gleichmäßig 1,5–2 mm betragen, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten. Maßabweichungen erhöhen hier das Leckagerisiko; führen Sie daher während der Abnahme Zugversuche an Mustern durch, um die Leistungsfähigkeit zu überprüfen.

A: Wasserqualität und Chemikalienkonzentration müssen kontrolliert werden, um Rückstände zu vermeiden, die Beschichtungen beeinträchtigen. Bei der Beschaffung sollten umweltfreundliche Chemikalien ausgewählt werden, die die gesetzlichen Standards erfüllen, ohne die Korrosionsbeständigkeit zu beeinträchtigen.