¿Cómo se fabrican las latas de aluminio?

Proceso de fabricación de cuerpos de latas de aluminio

El cuerpo de la lata de aluminio se produce mediante una línea de fabricación de latas de dos piezas altamente automatizada y de alta velocidad. Según el proceso estándar de producción de latas de aluminio para bebidas, el cuerpo de la lata se forma y se termina mediante los siguientes pasos:

Paso 1: Carga de la bobina de aluminio

La producción comienza con bobinas de aleación de aluminio de la calidad y el espesor adecuados. Las bobinas se montan en una desbobinadora, que desenrolla automáticamente la lámina de aluminio y la introduce en la línea de producción bajo tensión controlada.

Bobina grande de aleación de aluminio montada en un desenrollador para el proceso de fabricación de latas de bebidas de aluminio de dos piezas. — Bobina de aleación de aluminio montada en un desbobinador al comienzo de la línea de fabricación de latas de aluminio.

Para adquisiciones: Asegúrese de que las especificaciones de la bobina coincidan con el grado de aleación para evitar tiempos de inactividad de la producción.

Paso 2: Lubricación

Se aplica una fina capa de lubricante a la superficie de la lámina de aluminio. Esta lubricación reduce la fricción durante el conformado, protege las herramientas y previene desgarros o defectos superficiales durante los procesos de embutido y planchado.

Desenrollado de una lámina de aluminio de una bobina durante el proceso de fabricación a alta velocidad de latas de bebidas de aluminio de dos piezas — Lámina de aluminio que se desenrolla de una bobina grande y se introduce en la línea de prensa para la producción de cuerpos de latas.

Consejo de ingeniería: Controlar el espesor del lubricante para evitar defectos en el planchado posterior.

Paso 3: Borrado y dibujo de la copa

La lámina de aluminio lubricada entra en una prensa de alta velocidad donde se perforan piezas circulares. Cada pieza se moldea inmediatamente en una cavidad poco profunda mediante matrices de conformado. En esta etapa, el material comienza su transformación de lámina plana a forma tridimensional.

Piezas en bruto de láminas de aluminio y copas poco profundas durante el proceso de troquelado y embutición inicial de la copa en la fabricación de latas de bebidas — Piezas circulares de aluminio y copas poco profundas formadas durante la primera etapa de embutición de la fabricación de latas de dos piezas

Nota de adquisición: Seleccione matrices con tolerancias precisas para obtener tamaños de piezas en bruto uniformes.

Paso 4: Redibujar, planchar y formar la base

Las copas se transfieren mediante una cinta transportadora a una prensa de reestirado y planchado. En este paso crítico:

Esquema del anillo de planchado y rediseño que muestra el punzón, el anillo de planchado y la matriz de domo en el proceso de fabricación de cuerpos de latas de aluminio. — Esquema del punzón, los anillos de planchado y la matriz de domo utilizados para adelgazar las paredes laterales y formar la cúpula inferior en una línea de cuerpos de latas D&I

La copa se vuelve a dibujar y se fuerza a través de una serie de anillos de planchado, que adelgazan significativamente las paredes laterales al tiempo que aumentan la altura de la lata.
Al mismo tiempo, el fondo de la lata tiene un perfil abovedado (cóncavo), lo que mejora la resistencia a la presión interna y a las cargas mecánicas.

Este paso le otorga al cuerpo de la lata sus dimensiones casi finales y su característica relación resistencia-peso.

Cuerpo de lata de aluminio estirado y perfil inferior abovedado formado durante el proceso de reestirado y planchado en la fabricación de latas de bebida de dos piezas — Cuerpo de lata de aluminio estirado y planchado junto con su diseño de fondo abovedado para una mayor resistencia a la presión interna

Perspectiva de ingeniería: Verifique la alineación del anillo de planchado para mantener la uniformidad de la pared lateral y evitar riesgos de pandeo.

Paso 5: Recorte

Tras el planchado, el borde superior del cuerpo de la lata queda irregular debido al flujo de material. Una máquina recortadora elimina el exceso de metal (orejas) para asegurar una altura uniforme y un borde plano y liso, esencial para el posterior corte y sellado.

Cuerpos de latas de aluminio antes del recorte que muestran orejas de borde desiguales formadas después del proceso de planchado en la fabricación de latas de dos piezas — Cuerpos de latas de aluminio estirados y planchados que muestran la formación de orejas antes de la operación de recorte

Consejo de adquisiciones: Cuchillas de corte de fuente con alta durabilidad para un control de altura constante.

Paso 6: Lavado y secado

Los cuerpos de las latas recortados se someten a un proceso de limpieza de varias etapas:

1. Desengrasado y limpieza para eliminar lubricantes residuales, partículas finas de aluminio y contaminantes del conformado.

Cuerpos de latas de aluminio que pasan por un túnel de lavado y desengrasado industrial en el proceso de fabricación de latas de bebidas de dos piezas — Cuerpos de latas de aluminio recortados que ingresan al sistema de lavado y desengrasado de múltiples etapas

2. Tratamiento químico para crear una fina película de conversión orgánica sobre la superficie del aluminio, que mejora la resistencia a la corrosión y proporciona una base adecuada para los recubrimientos.

Cuerpos de latas de aluminio dispuestos en una cinta transportadora que sale del sistema de lavado antes de la etapa de secado en horno. — Cuerpos de latas de aluminio limpios alineados en el transportador antes del secado en horno

Cuerpos de latas de aluminio con revestimiento interno de laca de color dorado para protección contra la corrosión de las bebidas. — Cuerpos de latas de aluminio con laca interna de grado alimenticio aplicada para protección contra la corrosión.

3. Secado en horno para eliminar la humedad y preparar la lata para la decoración y el recubrimiento.

Cuerpos de latas de aluminio moviéndose a lo largo de un transportador de alta velocidad para su inspección en la línea de producción de latas de bebidas. — Filas de cuerpos de latas de aluminio avanzan a través de una inspección automatizada en la cinta transportadora de producción

Nota de ingeniería: Asegúrese de la compatibilidad del tratamiento químico para mejorar la adhesión del revestimiento y la protección contra la corrosión.

Paso 7: Impresión y recubrimiento externo

La decoración exterior del cuerpo de la lata se completa en varios subpasos:

Mecanismo de alta velocidad para troquelar latas de aluminio y transferir vasos en una línea de fabricación de latas de dos piezas — Sistema de transferencia mecánica que alimenta las copas estiradas a la siguiente etapa de formación

1. Aplicación y curado de capa base blanca.

Copas de aluminio estiradas después del conformado inicial antes del proceso de planchado. — Copas de aluminio poco profundas formadas después del troquelado y el estirado.

2. Impresión en color, donde los gráficos y logotipos se transfieren a través de mantillas de impresión offset.

Sistema de impresión offset de latas de aluminio con rodillos de transferencia de tinta y rueda de mantilla. — Diagrama técnico del mecanismo de impresión offset en la decoración del cuerpo de la lata

Placa de impresión de aluminio grabada utilizada para la decoración offset de latas de bebidas. — Placa de impresión de metal utilizada para transferir el diseño de la marca durante la decoración de latas.

Cuerpo de lata de aluminio girando sobre un mandril durante el proceso de impresión offset — Cuerpo de lata montado sobre mandril que recibe gráficos impresos

3. Sobrebarnizado, aplicación de una capa protectora transparente sobre el diseño impreso.

Sistema de barnizado de latas de aluminio con rodillo de goma y rodillo dosificador — Diagrama de aplicación de barniz protector mediante dosificador y rodillos de goma

Cuerpo de lata de bebida de aluminio recubierto con barniz protector en la línea de producción — Cuerpos de latas impresos que reciben el recubrimiento protector final

4. Recubrimiento del borde inferior, que protege el borde inferior afilado de la lata.

Primer plano del fondo abovedado de una lata de aluminio para resistencia a la presión — Perfil inferior cóncavo diseñado para resistencia a la presión interna

5. Curado final, asegurando que todas las tintas y recubrimientos estén completamente endurecidos.

Latas de bebidas de aluminio impresas con gráficos offset y revestimiento exterior curado — Latas de aluminio acabadas con impresión offset multicolor y barniz protector.

Perspectiva de adquisiciones: Evalúe a los proveedores de tinta en cuanto a resistencia a los rayos UV para mantener la calidad de impresión durante el almacenamiento.

Paso 8: Recubrimiento interno y pulverización inferior

Se rocía una laca interna transparente de grado alimenticio sobre la pared interior y el fondo de la lata. Este recubrimiento evita el contacto directo entre la bebida y el aluminio, garantizando la seguridad del producto, la estabilidad del sabor y la resistencia a la corrosión. Posteriormente, el recubrimiento se cura en horno.

Pistola pulverizadora de laca interna que aplica un revestimiento de calidad alimentaria a la pared lateral del cuerpo de una lata de aluminio — Pistola pulverizadora que aplica laca interna de grado alimenticio a la pared interior del cuerpo de una lata de aluminio

Aplicación por pulverización inferior de revestimiento interno sobre el cuerpo de una lata de aluminio para protección contra la corrosión. — Aplicación de pulverización enfocada para recubrir el área inferior abovedada del cuerpo de la lata.

Comparación del interior de una lata de aluminio antes y después del curado interno de la laca. — Izquierda: Interior de aluminio crudo antes del recubrimiento. Derecha: Laca de grado alimenticio curada después del horneado.

Consejo de ingeniería: Inspeccione la uniformidad del espesor del recubrimiento para mitigar los riesgos de corrosión en aplicaciones de bebidas.

Paso 9: Estrechamiento

Mediante herramientas de precisión, el extremo abierto del cuerpo de la lata se reduce gradualmente de diámetro. Este proceso de estrechamiento permite el uso de una tapa más pequeña, lo que reduce el consumo de material y mantiene el sellado.

Proceso de estrangulamiento de latas de aluminio que muestra una lata sin estrangulamiento y etapas progresivas de reducción del diámetro de estrangulamiento 1.ª, 2.ª y 3.ª — Comparación de un cuerpo de lata de aluminio sin cuello y etapas de estrangulamiento secuenciales que reducen el diámetro superior

Nota de adquisición: Elija herramientas con tolerancias estrictas para garantizar dimensiones de cuello consistentes para la costura.

Paso 10: Brida

Tras el estrechamiento, el borde de la lata se rebordea hacia afuera para formar una curvatura uniforme. Esta brida es crucial para la posterior operación de doble cierre, donde el extremo de la lata se fija mecánicamente a la lata llena.

Cuerpo de lata de bebida de aluminio de dos piezas, impreso y con cuello, con diámetro superior reducido para costura de extremo estándar — Cuerpo de lata de aluminio decorado de dos piezas después de la impresión, el estrechamiento y la preparación para la costura de la tapa.

Perspectiva de ingeniería: Verifique las dimensiones de la curvatura de la brida para evitar fugas en el ensamblaje final.

Paso 11: Inspección y toma de imágenes internas

Cada cuerpo de lata se inspecciona automáticamente:

La inspección ligera verifica el exterior para detectar grietas, orificios o defectos dimensionales.
La inspección interna de la cámara examina la superficie interna y la calidad del revestimiento.

Las latas defectuosas se rechazan automáticamente de la línea de producción.

Sistema de inspección fotoeléctrica que utiliza iluminación específica para detectar defectos superficiales e internos en el cuerpo de una lata de aluminio. — Sistema de iluminación e imágenes específico utilizado para la inspección automática de la superficie y el interior de la carrocería de una lata de aluminio.

Consejo de adquisiciones: Integre sistemas de inspección con alta precisión de rechazo para minimizar el desperdicio.

Paso 12: Paletización y embalaje

Los cuerpos de latas calificados se apilan, se flejan, se envuelven con película protectora, se etiquetan y se preparan para su envío a las plantas de llenado de bebidas.

Cuerpos de latas de aluminio paletizados envueltos en película protectora y preparados para su envío. — Cuerpos de latas de aluminio terminados apilados en paletas, flejados y envueltos en plástico retráctil para un transporte seguro a plantas de llenado de bebidas.

Nota de ingeniería: Optimice la paletización para lograr estabilidad durante el transporte y evitar deformaciones durante el trayecto.

Preguntas frecuentes

A: Tras el planchado, el espesor de la pared lateral suele reducirse a 0,1-0,15 mm, con alturas que varían según el tamaño de la lata, como 115-180 mm para latas de bebidas comunes. Los ingenieros deben verificar las especificaciones para garantizar la compatibilidad con el equipo de llenado.

A: La cúpula cóncava mejora la integridad estructural, permitiendo que la lata soporte presiones internas de hasta 6 bar sin deformarse. Los equipos de compras deben priorizar esta característica en aplicaciones de bebidas carbonatadas para minimizar el riesgo de fallos.

A: El estrechamiento reduce el diámetro a aproximadamente 52-57 mm con tolerancias de ±0,1 mm para garantizar el ajuste de la tapa. Las tolerancias inconsistentes pueden causar problemas de sellado, por lo que es importante inspeccionar regularmente el desgaste de las herramientas durante la producción.

A: Utilice imágenes internas y pruebas de detección de defectos para detectar poros o una cobertura irregular en la laca. Para la adquisición, exija a los proveedores que proporcionen certificación de cumplimiento de la normativa de calidad alimentaria y resultados de pruebas de corrosión.

A: Las llantas irregulares pueden causar fallas en las costuras, lo que puede provocar fugas o debilidad estructural. Los ingenieros deben implementar controles de altura después del recorte, mientras que el departamento de compras se centra en las especificaciones de precisión de la máquina para evitar costos de retrabajo.

A: Las aleaciones como 3004 o 3104 son estándar, pero las discrepancias pueden afectar la conformabilidad y la resistencia. Pruebe las muestras de bobinas para determinar su elongación y propiedades de tracción antes de la adquisición completa para garantizar la compatibilidad del proceso.

A: La curvatura exterior debe ser uniforme, de 1,5 a 2 mm, para formar un sello hermético. Los defectos dimensionales en este caso aumentan el riesgo de fugas; realice pruebas de tracción en las muestras durante la aceptación para validar su rendimiento.

A: Es necesario controlar la calidad del agua y la concentración de productos químicos para evitar residuos que dañen los recubrimientos. Para la adquisición, seleccione productos químicos ecológicos que cumplan con las normas regulatorias sin comprometer la resistencia a la corrosión.