Как изготавливаются алюминиевые банки?

Процесс производства алюминиевых корпусов для банок

Корпус алюминиевой банки изготавливается на высокоавтоматизированной высокоскоростной двухкомпонентной линии по производству банок. В соответствии со стандартным технологическим процессом производства алюминиевых банок для напитков, формовка и окончательная обработка корпуса банки осуществляется в следующие этапы:

Шаг 1: Загрузка алюминиевой катушки

Производство начинается с рулонов алюминиевого сплава подходящего сорта и толщины. Рулоны устанавливаются на разматывающее устройство, которое автоматически разматывает алюминиевый лист и подает его на производственную линию под контролируемым натяжением.

Большая катушка из алюминиевого сплава, установленная на разматывающем устройстве для процесса производства двухкомпонентных алюминиевых банок для напитков. — Рулон алюминиевого сплава установлен на разматывающем устройстве в начале линии по производству алюминиевых банок.

Для закупок: Чтобы избежать простоев в производстве, убедитесь, что характеристики рулона соответствуют марке сплава.

Шаг 2: Смазка

На поверхность алюминиевого листа наносится тонкий слой смазки. Эта смазка снижает трение во время формовки, защищает оснастку и предотвращает разрывы или дефекты поверхности во время процессов волочения и выравнивания.

Размотка алюминиевого листа с рулона в процессе высокоскоростного производства двухкомпонентных алюминиевых банок для напитков. — Алюминиевый лист разматывается с большого рулона и подается в прессовую линию для производства корпусов банок.

Совет инженера: Контролируйте толщину смазочного материала, чтобы предотвратить дефекты при последующей обработке.

Шаг 3: Изготовление заготовки и вытяжка чашки

Смазанный алюминиевый лист поступает в высокоскоростной пресс, где из него вырезаются круглые заготовки. Каждая заготовка немедленно вытягивается в неглубокую чашу с помощью формовочных матриц. На этом этапе материал начинает превращаться из плоского листа в трехмерную форму.

Aluminum sheet blanks and shallow cups during blanking and initial cup drawing process in beverage can manufacturing — Круглые алюминиевые заготовки и неглубокие чашки, сформированные на первом этапе вытяжки при изготовлении двухкомпонентных банок.

Записка о закупках: Выбирайте штампы с точными допусками для обеспечения однородных размеров заготовок.

Шаг 4: Перерисовка, проглаживание утюгом и формирование нижней части.

Чашки по конвейеру перемещаются в пресс для повторной вытяжки и глажения. На этом важном этапе:

Redraw and ironing ring schematic showing punch, ironing ring, and doming die in aluminum can body manufacturing process — Схема пуансона, прижимных колец и формовочной матрицы, используемых для истончения боковых стенок и формирования купола дна в линии по производству корпусов банок D&I.

Чашка вытягивается заново и пропускается через ряд гладильных колец, которые значительно истончают боковые стенки, одновременно увеличивая высоту банки.
Одновременно с этим, дно банки имеет куполообразную (вогнутую) форму, что повышает устойчивость к внутреннему давлению и механическим нагрузкам.

На этом этапе корпус банки приобретает практически окончательные размеры и характерное соотношение прочности и веса.

Корпус банки из тянутого и обожженного алюминия, а также куполообразное дно обеспечивают повышенную устойчивость к внутреннему давлению.

Инженерная точка зрения: Проверьте правильность выравнивания уплотнительного кольца, чтобы обеспечить равномерность боковых стенок и избежать риска деформации.

Шаг 5: Обрезка

После глажки верхний край корпуса банки получается неровным из-за растекания материала. Обрезной станок срезает излишки металла (“ушки”), чтобы обеспечить равномерную высоту и ровный, гладкий ободок, что необходимо для последующего формирования горлышка и сшивания.

Aluminum can bodies before trimming showing uneven rim ears formed after ironing process in two-piece can manufacturing — Корпуса алюминиевых банок, обработанные методом вытяжки и глажения, демонстрируют формирование «ушек» перед обрезкой.

Совет по закупкам: Используйте высокопрочные триммерные лезвия для точного контроля высоты.

Шаг 6: Стирка и сушка

Обрезанные корпуса банок проходят многоступенчатый процесс очистки:

1. Обезжиривание и очистка для удаления остатков смазочных материалов, алюминиевой крошки и загрязнений, образовавшихся в процессе формовки.

Aluminum can bodies passing through industrial washing and degreasing tunnel in two-piece beverage can manufacturing process — Обрезанные алюминиевые корпуса банок поступают в многоступенчатую систему мойки и обезжиривания.

2. Химическая обработка для создания тонкой органической конверсионной пленки на поверхности алюминия, которая повышает коррозионную стойкость и обеспечивает надлежащую основу для нанесения покрытий.

Aluminum can bodies arranged on conveyor exiting washing system before oven drying stage — Очищенные алюминиевые банки выровнены на конвейере перед сушкой в печи.

Gold-colored internal lacquer coated aluminum can bodies for beverage corrosion protection — Корпуса из алюминия с внутренним покрытием из пищевого лака для защиты от коррозии.

3. Сушка в печи для удаления влаги и подготовки банки к декорированию и покрытию.

Aluminum can bodies moving along high-speed conveyor for inspection in beverage can production line — Ряды алюминиевых банок проходят автоматизированную проверку на производственном конвейере.

Примечание инженера: Для улучшения адгезии покрытия и защиты от коррозии необходимо обеспечить совместимость с химическими веществами, используемыми при обработке.

Шаг 7: Внешняя печать и нанесение покрытия

Внешняя отделка корпуса банки выполняется в несколько этапов:

High-speed aluminum can blanking and cup transfer mechanism in two-piece can manufacturing line — Система механической передачи, подающая вытянутые чашки на следующий этап формования.

1. Нанесение и сушка белого базового слоя краски.

Aluminum drawn cups after initial forming before ironing process — Неглубокие алюминиевые чашки, изготовленные методом штамповки и вытяжки.

2. Цветная печать, при которой графика и логотипы переносятся с помощью офсетных печатных полотен.

Aluminum can offset printing system with ink transfer rollers and blanket wheel — Техническая схема механизма офсетной печати при декорировании корпусов банок.

Engraved aluminum printing plate used for offset decoration of beverage cans — Металлическая печатная форма, используемая для переноса фирменного изображения при декорировании банок.

Aluminum can body rotating on mandrel during offset printing process — Корпус банки установлен на оправке, на которую наносится печатное изображение.

3. Покрытие лаком, то есть нанесение прозрачного защитного слоя поверх напечатанного изображения.

Aluminum can varnishing system with rubber roller and metering roller — Схема нанесения защитного лака с использованием дозирующих и резиновых валиков.

Aluminum beverage can body being coated with protective varnish on production line — Корпуса банок, напечатанные на 3D-принтере, получают окончательное защитное покрытие.

4. Покрытие нижнего края банки, защищающее острый нижний край.

Close-up of domed aluminum can bottom for pressure resistance — Вогнутый профиль днища, разработанный для обеспечения прочности на внутреннее давление.

5. Окончательная сушка, обеспечивающая полное затвердевание всех чернил и покрытий.

Printed aluminum beverage cans with offset graphics and cured exterior coating — Готовые алюминиевые банки с многоцветной офсетной печатью и защитным лаком.

Перспектива закупок: Оцените поставщиков чернил на предмет устойчивости к УФ-излучению, чтобы сохранить качество печати при хранении.

Шаг 8: Внутреннее покрытие и напыление на днище.

На внутреннюю стенку и дно банки наносится прозрачный пищевой лак методом распыления. Это покрытие предотвращает прямой контакт напитка с алюминием, обеспечивая безопасность продукта, стабильность вкуса и коррозионную стойкость. Затем покрытие подвергается термообработке в печи.

Internal lacquer spray gun applying food-grade coating to aluminum can body sidewall — Краскопульт для нанесения пищевого лака на внутреннюю стенку алюминиевого корпуса банки.

Bottom spray application of internal coating on aluminum can body for corrosion protection — Целенаправленное распыление для покрытия выпуклой нижней части корпуса баллончика.

Comparison of aluminum can interior before and after internal lacquer curing — Слева: внутренняя поверхность из необработанного алюминия до нанесения покрытия. Справа: затвердевший пищевой лак после запекания в печи.

Совет инженера: Для снижения риска коррозии в производстве напитков необходимо проверять равномерность толщины покрытия.

Шаг 9: Оцепенение

С помощью прецизионного инструмента открытый конец корпуса банки постепенно уменьшается в диаметре. Этот процесс сужения позволяет использовать крышку меньшего размера, снижая расход материала при сохранении герметичности.

Aluminum can necking process showing unnecked can and progressive 1st, 2nd, and 3rd necking diameter reduction stages — Сравнение алюминиевого корпуса банки без сужения и последовательных этапов сужения, уменьшающих диаметр верхней части.

Записка о закупках: Для обеспечения стабильных размеров горловины при сшивании выбирайте инструменты с жесткими допусками.

Шаг 10: Фланцевание

После формирования горловины банка край расширяется наружу, образуя равномерный завиток. Этот завиток имеет решающее значение для последующей операции двойного шва, в ходе которой конец банки будет механически зафиксирован на наполненной банке.

Printed and necked two-piece aluminum beverage can body with reduced top diameter for standard end seaming — Декорированный двухкомпонентный корпус алюминиевой банки после нанесения рисунка, формирования горлышка и подготовки к запечатыванию крышки.

Инженерная точка зрения: Проверьте размеры загиба фланца, чтобы избежать утечек при окончательной сборке.

Шаг 11: Осмотр и внутренняя визуализация

Каждый корпус банки проверяется автоматически:

При осмотре с помощью света проверяется внешний вид изделия на наличие трещин, микроотверстий или дефектов размеров.
Внутренний осмотр с помощью камеры позволяет оценить качество внутренней поверхности и покрытия.

Бракованные банки автоматически отбраковываются с производственной линии.

Photoelectric inspection system using specified lighting to detect surface and internal defects in aluminum can body — Специализированная система освещения и визуализации, используемая для автоматической проверки поверхности и внутренней части корпуса алюминиевой банки.

Совет по закупкам: Внедрите системы контроля с высокой точностью отбраковки, чтобы минимизировать отходы.

Шаг 12: Паллетирование и упаковка

Соответствующие требованиям корпуса банок укладываются в стопки, обвязываются лентами, обертываются защитной пленкой, маркируются и подготавливаются к отправке на заводы по розливу напитков.

Palletized aluminum can bodies wrapped in protective film and prepared for shipment — Готовые алюминиевые банки укладываются на поддоны, обвязываются и обматываются термоусадочной пленкой для безопасной транспортировки на заводы по розливу напитков.

Примечание инженера: Оптимизируйте укладку паллет для обеспечения устойчивости при транспортировке и предотвращения деформации в пути.

Часто задаваемые вопросы

А: После глажения толщина боковых стенок обычно уменьшается до 0,1-0,15 мм, а высота варьируется в зависимости от размера банки, например, 115-180 мм для распространенных банок для напитков. Инженеры должны проверить соответствие техническим характеристикам, чтобы обеспечить совместимость с оборудованием для розлива.

А: Вогнутая форма купола повышает структурную целостность, позволяя банке выдерживать внутреннее давление до 6 бар без деформации. Для минимизации рисков отказов группам по закупкам следует отдавать приоритет этой особенности при производстве газированных напитков.

А: Сужение горловины уменьшает диаметр примерно до 52-57 мм с допусками ±0,1 мм для обеспечения плотного прилегания крышки. Несоответствие допусков может привести к проблемам с герметичностью, поэтому регулярно проверяйте износ инструмента во время производства.

А: Для проверки наличия микропор или неравномерного покрытия лака используйте внутреннюю визуализацию и тесты на обнаружение дефектов. При закупке потребуйте от поставщиков предоставления сертификатов соответствия пищевым стандартам и результатов испытаний на коррозию.

А: Неровности ободов могут привести к нарушению швов, протечкам или ослаблению конструкции. Инженеры должны проводить проверку высоты после обрезки, а отдел закупок должен сосредоточиться на точности изготовления деталей, чтобы избежать затрат на доработку.

А: Стандартными являются сплавы, такие как 3004 или 3104, но несоответствие может повлиять на формуемость и прочность. Перед полной закупкой необходимо провести испытания образцов рулонов на удлинение и прочность на растяжение, чтобы обеспечить совместимость с технологическим процессом.

А: Для обеспечения герметичности загиб наружу должен быть равномерным и составлять 1,5-2 мм. Дефекты размеров в этом месте увеличивают риск протечек; для подтверждения работоспособности необходимо проводить испытания на растяжение образцов во время приемки.

А: Необходимо контролировать качество воды и концентрацию химических веществ, чтобы избежать образования отложений, ухудшающих качество покрытий. При закупке следует выбирать экологически чистые химические вещества, соответствующие нормативным стандартам и не снижающие коррозионную стойкость.