Como são fabricadas as latas de alumínio?

Linha de produção de latas de alumínio mostrando os corpos das latas já moldados, com a legenda "Como são feitas as latas de alumínio?"“

Processo de fabricação do corpo da lata de alumínio

O corpo da lata de alumínio é produzido em uma linha de fabricação de latas de duas peças altamente automatizada e de alta velocidade. De acordo com o processo padrão de produção de latas de alumínio para bebidas, o corpo da lata é formado e finalizado através das seguintes etapas:

Etapa 1: Carregamento da bobina de alumínio

A produção começa com bobinas de liga de alumínio de grau e espessura adequados. As bobinas são montadas em um desenrolador, que desenrola automaticamente a chapa de alumínio e a alimenta na linha de produção sob tensão controlada.

Bobina grande de liga de alumínio montada em desenrolador para processo de fabricação de latas de alumínio de duas peças para bebidas.
Bobina de liga de alumínio montada em um desenrolador no início da linha de fabricação de latas de alumínio.
Para fins de aquisição: Garantir que as especificações da bobina correspondam à liga metálica para evitar paralisações na produção.

Etapa 2: Lubrificação

Uma fina camada de lubrificante é aplicada na superfície da chapa de alumínio. Essa lubrificação reduz o atrito durante a conformação, protege as ferramentas e evita rasgos ou defeitos superficiais durante os processos de estampagem e alisamento.

Desenrolamento de chapa de alumínio da bobina durante o processo de fabricação de latas de alumínio para bebidas em duas peças em alta velocidade.
Folha de alumínio sendo desenrolada de uma grande bobina e alimentada na linha de prensagem para a produção de latas.
Dica de engenharia: Monitore a espessura do lubrificante para evitar defeitos no processo de alisamento subsequente.

Etapa 3: Preparação e desenho da xícara

A chapa de alumínio lubrificada entra em uma prensa de alta velocidade, onde são recortados discos circulares. Cada disco é imediatamente transformado em um copo raso por meio de matrizes de conformação. Nessa etapa, o material inicia sua transformação de chapa plana em forma tridimensional.

Chapas de alumínio e copos rasos durante o processo de corte e estampagem inicial do copo na fabricação de latas de bebidas.
Peças circulares de alumínio e copos rasos formados durante a primeira etapa de estampagem na fabricação de latas de duas peças.
Nota sobre o processo de aquisição: Selecione matrizes com tolerâncias precisas para obter tamanhos de blanks uniformes.

Etapa 4: Redesenho, passar a ferro e moldar a base

As xícaras são transferidas por uma esteira para uma prensa de repuxo e passadoria. Nesta etapa crucial:

Redesenho e esquema do anel de prensagem mostrando o punção, o anel de prensagem e a matriz de curvatura no processo de fabricação do corpo da lata de alumínio.
Esquema de punção, anéis de prensagem e matriz de abaulamento usados para afinar as paredes laterais e formar a cúpula inferior em uma linha de latas da D&I.
  • O copo é redesenhado e forçado através de uma série de anéis de prensagem, o que reduz significativamente as paredes laterais e aumenta a altura da lata.
  • Ao mesmo tempo, o fundo da lata tem um formato abaulado (côncavo), melhorando a resistência à pressão interna e às cargas mecânicas.

Esta etapa confere à lata suas dimensões quase finais e a característica eficiência de relação resistência/peso.

Corpo da lata de alumínio estirado e perfil de fundo abaulado formados durante o processo de estiramento e alisamento na fabricação de latas de bebidas em duas peças.
Corpo da lata em alumínio trefilado e laminado, com fundo abaulado para maior resistência à pressão interna.
Perspectiva da engenharia: Verifique o alinhamento do anel de passar a ferro para manter a uniformidade da parede lateral e evitar riscos de deformação.

Etapa 5: Aparar

Após a passagem a ferro, a borda superior do corpo da lata fica irregular devido ao fluxo do material. Uma máquina de corte remove o excesso de metal ("orelhas") para garantir uma altura uniforme e uma borda plana e lisa, o que é essencial para o fechamento e a costura posteriores.

Corpos de latas de alumínio antes do corte, mostrando as bordas irregulares formadas após o processo de alisamento na fabricação de latas de duas peças.
Corpos de latas de alumínio trefilados e laminados, exibindo a formação da aba antes da operação de corte.
Dica de compras: Utilize lâminas de corte de alta durabilidade para um controle de altura consistente.

Etapa 6: Lavagem e Secagem

As latas aparadas passam por um processo de limpeza em várias etapas:

1. Desengorduramento e limpeza para remover lubrificantes residuais, partículas finas de alumínio e contaminantes da peça em processo de conformação.

Corpos de latas de alumínio passando por um túnel industrial de lavagem e desengorduramento no processo de fabricação de latas de bebidas de duas peças.
Corpos de latas de alumínio cortados entrando no sistema de lavagem e desengorduramento de múltiplos estágios

2. Tratamento químico para criar uma fina película de conversão orgânica na superfície do alumínio, o que melhora a resistência à corrosão e fornece uma base adequada para revestimentos.

Latas de alumínio dispostas em esteira transportadora saindo do sistema de lavagem antes da etapa de secagem em estufa.
Corpos de latas de alumínio limpas, alinhados em esteira transportadora antes da secagem em estufa.
Corpos de latas de alumínio com revestimento interno de laca dourada para proteção contra corrosão de bebidas.
Corpos de latas de alumínio com laca interna de qualidade alimentar aplicada para proteção contra corrosão.

3. Secagem em estufa para remover a umidade e preparar a lata para decoração e revestimento.

Corpos de latas de alumínio se deslocando em uma esteira de alta velocidade para inspeção em uma linha de produção de latas de bebidas.
Fileiras de latas de alumínio avançando através da inspeção automatizada em uma esteira de produção.
Nota de engenharia: Garantir a compatibilidade do tratamento químico para melhorar a adesão do revestimento e a proteção contra corrosão.

Etapa 7: Impressão e Revestimento Externos

A decoração exterior da lata é concluída em várias subetapas:

Mecanismo de corte de latas de alumínio de alta velocidade e transferência de copos em linha de fabricação de latas de duas peças
Sistema de transferência mecânica que alimenta os copos moldados para a próxima etapa de conformação.

1. Aplicação e cura da camada base branca.

Copos de alumínio estirados após a conformação inicial, antes do processo de alisamento.
Copos rasos de alumínio formados após o corte e estampagem

2. Impressão a cores, onde os gráficos e logotipos são transferidos através de blanquetas de impressão offset.

Sistema de impressão offset para latas de alumínio com rolos de transferência de tinta e roda de borracha.
Diagrama técnico do mecanismo de impressão offset na decoração do corpo da lata.
Placa de impressão em alumínio gravada, utilizada para decoração offset de latas de bebidas.
Placa de impressão metálica utilizada para transferir a arte da marca durante a decoração da lata.
Corpo de lata de alumínio girando em mandril durante o processo de impressão offset
Corpo da lata montado em mandril que recebe impressão gráfica

3. Sobreposição de verniz, aplicando uma camada protetora transparente sobre o desenho impresso.

Sistema de envernizamento de latas de alumínio com rolo de borracha e rolo dosador.
Diagrama de aplicação de verniz protetor utilizando dosador e rolos de borracha.
Corpo de lata de alumínio para bebidas sendo revestido com verniz protetor na linha de produção.
Corpos de latas impressos recebendo a camada protetora final.

4. Revestimento da borda inferior, protegendo a borda inferior afiada da lata.

Detalhe da base abaulada de uma lata de alumínio para resistência à pressão.
Perfil de fundo côncavo projetado para resistência à pressão interna

5. Cura final, garantindo que todas as tintas e revestimentos estejam completamente endurecidos.

Latas de alumínio para bebidas com impressão offset e revestimento externo curado.
Latas de alumínio acabadas com impressão offset multicolorida e verniz protetor.
Perspectiva de compras: Avalie os fornecedores de tinta quanto à resistência aos raios UV para manter a qualidade de impressão durante o armazenamento.

Etapa 8: Revestimento interno e pulverização inferior

Uma laca interna transparente, própria para contato com alimentos, é pulverizada na parede interna e no fundo da lata. Esse revestimento impede o contato direto entre a bebida e o alumínio, garantindo a segurança do produto, a estabilidade do sabor e a resistência à corrosão. Em seguida, o revestimento é curado em forno.

Pistola de pintura interna aplicando revestimento de qualidade alimentar na parede lateral da lata de alumínio.
Pistola de pulverização aplicando verniz interno de qualidade alimentar na parede interna de uma lata de alumínio.
Aplicação por aspersão na parte inferior do revestimento interno do corpo da lata de alumínio para proteção contra corrosão.
Aplicação concentrada do spray para revestir a área arredondada da base da lata.
Comparação do interior de uma lata de alumínio antes e depois da cura da laca interna.
À esquerda: interior de alumínio bruto antes do revestimento. À direita: laca de qualidade alimentar curada após a secagem em forno.
Dica de engenharia: Inspecionar a uniformidade da espessura do revestimento para mitigar os riscos de corrosão em aplicações na indústria de bebidas.

Passo 9: Namoro

Utilizando ferramentas de precisão, a extremidade aberta do corpo da lata tem seu diâmetro reduzido gradualmente. Esse processo de estreitamento permite o uso de uma tampa menor, reduzindo o consumo de material e mantendo a capacidade de vedação.

Processo de redução do diâmetro do gargalo de uma lata de alumínio, mostrando a lata sem gargalo e os estágios progressivos de redução do diâmetro do gargalo (1º, 2º e 3º).
Comparação entre o corpo de uma lata de alumínio sem gargalo e estágios sequenciais de redução do gargalo, diminuindo o diâmetro superior.
Nota sobre o processo de aquisição: Escolha ferramentas com tolerâncias rigorosas para garantir dimensões consistentes do pescoço para a costura.

Etapa 10: Flangeamento

Após o estreitamento do gargalo, a borda da lata é flangeada para fora, formando uma curvatura uniforme. Essa flange é crucial para a posterior operação de dupla costura, onde a extremidade da lata será travada mecanicamente à lata cheia.

Corpo de lata de alumínio para bebidas, impresso e com gargalo em duas peças, com diâmetro superior reduzido para fechamento padrão das extremidades.
Corpo de lata de alumínio de duas peças decorado após impressão, formação do gargalo e preparação para a junção da tampa.
Perspectiva da engenharia: Verifique as dimensões da curvatura do flange para evitar vazamentos na montagem final.

Etapa 11: Inspeção e Imagem Interna

Cada corpo de lata é inspecionado automaticamente:

  • A inspeção visual verifica a parte externa em busca de rachaduras, furos ou defeitos dimensionais.
  • A inspeção por câmera interna examina a superfície interna e a qualidade do revestimento.

Latas defeituosas são automaticamente rejeitadas da linha de produção.

Sistema de inspeção fotoelétrica que utiliza iluminação específica para detectar defeitos superficiais e internos em latas de alumínio.
Sistema específico de iluminação e imagem utilizado para inspeção automática da superfície e do interior de latas de alumínio.
Dica de compras: Integre sistemas de inspeção com alta precisão de rejeição para minimizar o desperdício.

Etapa 12: Paletização e Embalagem

As latas aprovadas são empilhadas, amarradas, envolvidas com filme protetor, etiquetadas e preparadas para envio às fábricas de envase de bebidas.

Latas de alumínio paletizadas, envoltas em película protetora e preparadas para envio.
Latas de alumínio acabadas, empilhadas em paletes, amarradas e embaladas em filme plástico para transporte seguro até as fábricas de envase de bebidas.
Nota de engenharia: Otimize a paletização para garantir a estabilidade durante o transporte e evitar deformações durante o trajeto.

Perguntas frequentes

UM: Após o alisamento, a espessura da parede lateral é normalmente reduzida para 0,1-0,15 mm, com alturas que variam de acordo com o tamanho da lata, como 115-180 mm para latas de bebidas comuns. Os engenheiros devem verificar as especificações para garantir a compatibilidade com o equipamento de envase.

UM: A cúpula côncava aumenta a integridade estrutural, permitindo que a lata suporte pressões internas de até 6 bar sem deformação. As equipes de compras devem priorizar essa característica para aplicações em bebidas carbonatadas, a fim de minimizar os riscos de falhas.

UM: O estreitamento reduz o diâmetro para cerca de 52-57 mm com tolerâncias de ±0,1 mm para garantir o encaixe da tampa. Tolerâncias inconsistentes podem causar problemas de vedação, portanto, inspecione o desgaste das ferramentas regularmente durante a produção.

UM: Utilize testes internos de imagem e detecção de falhas para verificar a presença de poros ou cobertura irregular no verniz. Para a aquisição de produtos, exija que os fornecedores apresentem certificação de conformidade com os padrões de qualidade alimentar e resultados de testes de corrosão.

UM: Bordas irregulares podem causar falhas nas juntas, levando a vazamentos ou fragilidade estrutural. Os engenheiros devem realizar verificações de altura após o corte, enquanto o setor de compras deve se concentrar nas especificações de precisão da máquina para evitar custos de retrabalho.

UM: Ligas como a 3004 ou a 3104 são padrão, mas incompatibilidades podem afetar a conformabilidade e a resistência. Teste amostras de bobinas quanto ao alongamento e às propriedades de tração antes da aquisição completa para garantir a compatibilidade do processo.

UM: A curvatura externa deve ser uniforme entre 1,5 e 2 mm para formar uma vedação hermética. Defeitos dimensionais nessa região aumentam o risco de vazamentos; realize testes de tração em amostras durante o processo de aceitação para validar o desempenho.

UM: A qualidade da água e a concentração química devem ser controladas para evitar resíduos que comprometam os revestimentos. Para a aquisição de produtos químicos, selecione aqueles que sejam ecologicamente corretos e atendam aos padrões regulamentares sem comprometer a resistência à corrosão.

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