Каков производственный процесс на производстве круглых банок емкостью 1–5 л?

Производственный процесс для Линия по производству круглых банок 1–5 л. следует за последовательная серия операций обработки металла, соединения, нанесения покрытия и отделки. который превращает плоскую жесть или рулонную сталь в готовые, герметичные цилиндрические банки, готовые к наполнению. Основная последовательность действий: подача и вырубка рулонов → формование корпуса и сварка боковых швов → внутреннее покрытие и отверждение → отбортовка и отбортовка → фальцовка нижнего конца → проверка качества и укладка на поддоны. Каждый этап связан автоматизированными конвейерами, а хорошо сконфигурированная линия может производить 40–120 банок в минуту в зависимости от размера банки, толщины листового металла и спецификации оборудования. Производственная линия используется в лакокрасочной, смазочной, химической, пищевой и сельскохозяйственной отраслях для упаковки жидких и порошкообразных продуктов, требующих прочных, устойчивых к давлению металлических контейнеров.

Этап 1: Подготовка сырья и подача рулонов

Производственный процесс начинается с поступления сырья — обычно электролитической жести (ETP) или стали, не содержащей олова (TFS/ECCS), в рулонах, толщина листов варьируется от от 0,18 мм до 0,32 мм в зависимости от размера банки и требуемой прочности стенок. Для более крупных банок емкостью 4–5 л обычно используется более тяжелый материал (0,25–0,32 мм), чтобы обеспечить достаточную жесткость и устойчивость к верхней нагрузке при штабелировании.

• Загрузка и размотка рулона — Рулон жести загружается на разматыватель с приводом и подается через правильную/правильную машину с обычно 7–11 роликов для устранения набора рулонов (постоянной кривизны из-за хранения рулонов) и получения плоского листа без напряжений перед вырубкой.
• Вариант с предварительно распечатанным листом - для банок, требующих внешней отделки, на белой жести может быть предварительно напечатана графика продукта и покрыта лаком поставщик листового металла перед доставкой на линию по производству банок. Альтернативно, производственная линия может включать в себя встроенную станцию ​​печати и лакирования для небольших тиражей или частой смены цвета.
• Раскрой листов/вырубка — высокоскоростной пресс или ротационные ножницы разрезают непрерывный рулон на прямоугольные заготовки корпусов точных размеров, необходимых для целевого размера банки. Для круглой банки объемом 1 л ширина заготовки соответствует окружности банки плюс припуск на перекрытие сварных швов — обычно 0,4–0,6 мм — а высота заготовки соответствует высоте корпуса банки.

Этап 2. Формирование корпуса — прокатка корпуса цилиндрической банки

Плоская прямоугольная заготовка формуется в цилиндр с помощью машины для формования корпуса, которая прокатывает заготовку вокруг оправки и соединяет два длинных края вместе, образуя соединение бокового шва.

1. Подача и выравнивание заготовок — заготовка точно подается в формирователь корпуса так, чтобы длинные кромки располагались параллельно оси формовки. Системы кромочных направляющих обеспечивают стабильное позиционирование с точностью до края. ±0,1 мм для достижения правильного перекрытия швов в каждом цикле.
2. Профилирование рулонов — формовочные валки постепенно сгибают заготовку в цилиндр за несколько проходов формовки, приводя два боковых края в контролируемое перекрытие. Для контактной шовной сварки перекрытие обычно устанавливается на 0,4–0,6 мм ; для паяных или склеенных швов в некоторых специальных применениях используются более широкие перекрытия.
3. Калибровка круглости — после формовки цилиндр проходит через калибровочную станцию, которая гарантирует, что корпус действительно круглый и находится в пределах допусков на размеры, необходимых для точного торцевого стыковки. Некруглые тела вызывают негерметичность двойных швов на нижней и верхней стадиях шва ниже по потоку.

Этап 3. Сварка бокового шва — соединение кромок корпуса.

Сварка боковых швов – наиболее технически ответственный этап производства корпуса круглой банки. Качество сварного шва бокового шва определяет структурную целостность, устойчивость к давлению и герметичность готовой банки. Контактная сварка швов является доминирующей технологией, используемой в современном Линии банок 1–5 л .

Процесс контактной шовной сварки

Перекрывающиеся края сформированного цилиндра подаются между двумя вращающимися медными электродными колесами, которые пропускают высокочастотный электрический ток через зону перекрытия, одновременно оказывая механическое давление. В результате резистивного нагрева два слоя жести плавятся и сплавляются на границе раздела внахлест, создавая непрерывный герметичный сварной валик по всей длине бокового шва. К основным параметрам сварки относятся:

• Сварочный ток - обычно 1200–2000 А в зависимости от толщины листа и скорости сварки. Слишком низкое значение приводит к холодным (слабым) сварным швам; слишком высокий уровень вызывает выброс расплавленного металла, создавая пористость и дефекты поверхности.
• Электродная проволока — медная проволока, подаваемая непрерывно между электродным диском и заготовкой, пропускает ток и предотвращает накопление олова на поверхности круга, которое может привести к неравномерности сварного шва.
• Скорость сварки — скорость производства на современных сварочных аппаратах колеблется от от 20 до 60 м/мин длины шва, что соответствует производительности примерно 40–120 банок в минуту в зависимости от высоты корпуса банки.

Покрытие полос после сварки

Сразу после сварки зона бокового шва представляет собой полосу обнаженной стали внутри банки — оловянное покрытие сгорело под действием сварочного тепла. Встроенная станция нанесения полосового покрытия наносит узкую полосу внутреннего лака (обычно эпоксидного или полиэфирного) на сварной шов, покрывая всю зону термического влияния — обычно Ширина 6–10 мм по центру сварного шва. Затем полосатое покрытие отверждается во встроенной печи, прежде чем кузов переходит к следующему этапу. Без этого полосового покрытия оголенная зона сварного шва будет быстро корродировать при контакте с большей частью содержимого банки.

Этап 4. Внутреннее и внешнее покрытие корпуса банки.

После сварки боковых швов цилиндр корпуса банки проходит через основные станции нанесения покрытия, где наносят внутреннее и внешнее покрытия для защиты металла от содержимого и придания желаемого внешнего вида.

• Внутреннее покрытие — эпоксидный, эпоксидно-фенольный или полиэфирный лак наносится распылением на внутреннюю часть корпуса банки с использованием автоматических вращающихся распылительных головок или систем электростатического распыления. Вес покрытия обычно 4–8 г/м² сухая пленка для стандартных применений химикатов или красок. В консервных банках для пищевых продуктов используются специально одобренные составы покрытия. Покрытие предотвращает миграцию металла в изделие и защищает жесть от коррозионного воздействия кислотных или щелочных содержаний.
• Внешнее покрытие/лакировка - внешний прозрачный лак или пигментированный лак наносится на напечатанную внешнюю поверхность (или на голую жесть, если печать не наносилась на этом этапе) для защиты графики от истирания во время работы и для обеспечения глянцевого или матового покрытия, как указано. Вес внешнего покрытия обычно составляет 2–4 г/м² .
• печь для отверждения - корпуса банок с покрытием проходят через газовую или электрическую конвекционную печь при температуре 180–220°С на время пребывания 8–15 минут для полной сшивки покрытия. Недоотвержденное покрытие не соответствует требованиям по адгезии и химической стойкости; переотвержденное покрытие становится хрупким и трескается при последующей отбортовке и отбортовке.

Этап 5: отбортовка, отбортовка и механическое усиление.

Затвердевший корпус банки затем проходит через станции механической формовки, которые подготавливают его к торцевому стыку и добавляют структурное усиление.

отбортовка

Верхний и нижний открытые края цилиндрического корпуса отфланцовываются наружу с помощью отбортовочного станка — обычно прядильного или пресс-фланцевого станка — создавая однородный внешний фланец из Ширина 2,0–3,2 мм по всей окружности с обоих концов. Этот фланец представляет собой поверхность склеивания, на которую будут пришиваться круглые торцевые панели с двойным швом. Ширина, угол и однородность фланца по всей окружности являются критически важными размерами, которые напрямую влияют на качество двойного шва на этапе концевого шва.

Бисероплетение

Для банок емкостью 2–5 л, где больший диаметр создает большую тенденцию к деформации цилиндрической стенки под действием бокового давления или вакуума, корпус банки проходит через машину для отбортовки, которая вкатывает одно или несколько горизонтальных ребер по окружности (бусинок) в стенку корпуса. Эти борта действуют как структурные кольца жесткости, повышая устойчивость банки к короблению боковых стенок под нагрузками штабеля за счет 30–50% по сравнению с неотбортованным телом той же толщины материала. Количество и положение шариков определяется диаметром банки, толщиной стенок и ожидаемыми требованиями к верхней нагрузке.

Этап 6: Сшивание нижнего края

Нижняя круглая торцевая панель соединяется с корпусом банки двойным швом — той же технологией, которая используется при производстве пищевых банок, и одним из самых надежных методов соединения металлов, известных для создания герметичных укупорок контейнеров.

1. Подача торцевой панели - предварительно сформированные круглые нижние торцевые панели (которые могут быть изготовлены на отдельной линии изготовления торцов или приобретены в готовом виде) автоматически подаются в закаточную машину и позиционируются напротив фланцевого дна корпуса банки.
2. Первая операция сшивания — первый закаточный валок зацепляет завиток торцевой панели за фланец корпуса, начиная переплетающуюся складку.
3. Вторая операция сшивания — второй закаточный валок стягивает и сжимает сложенный шов до заданных размеров, вдавливая в шов герметизирующий состав (наносимый на загиб торцевой панели при торцовке) для создания герметизации. Готовый двойной шов обычно имеет ширину 2,6–3,2 мм и толщину (герметичность), которая должна находиться в пределах ±0,1 мм спецификации для обеспечения как структурной целостности, так и герметичности.
4. Проверка качества шва - размеры швов проверяются путем анализа образцов банок через определенные промежутки времени (обычно каждые 30–60 минут на каждую закаточную головку), измерения крючка корпуса, концевого крючка, перекрытия и герметичности в соответствии с пределами спецификации.

Этап 7: Проверка качества, тестирование и укладка на поддоны

Готовые банки, покидающие станцию закатки, проходят через системы контроля качества, прежде чем накапливаться для паллетирования или прямой передачи на линию розлива.

• Тестирование на утечки — готовые банки находятся под давлением внутри (обычно до 0,3–0,5 бар ) и пропускали через водяную баню или станцию для распыления мыльного раствора. Пузырьки воздуха в боковом или нижнем шве указывают на дефект герметичности, и банка автоматически отбраковывается. На некоторых линиях используются электронные тестеры на утечку с падением давления в качестве сухой альтернативы испытаниям в водяной бане.
• Визуальный и размерный контроль — автоматизированные системы машинного зрения сканируют каждую банку на наличие вмятин, царапин на поверхности, дефектов покрытия, смещения этикетки и физической деформации. Калибры проверяют высоту и диаметр банки на соответствие спецификации.
• Проверка целостности покрытия - периодический отбор проб банок на пористость внутреннего покрытия (с использованием электролитического тестирования эмали) подтверждает, что внутреннее покрытие обеспечивает необходимое барьерное покрытие. Приемлемые уровни пористости обычно составляют ниже 30–50 мА для стандартных канистр с химикатами.
• Паллетирование — одобренные банки подаются на автоматический укладчик, который укладывает их в определенные слои на поддоны, добавляет промежуточные листы и оборачивает готовый поддон стретч-пленкой для отправки на предприятие по наполнению или на склад.

Краткое описание производственного процесса по этапам