一種啤酒罐螺旋口蓋成型工藝應(yīng)用

摘要：啤酒罐螺旋口蓋成型工藝應(yīng)用采用覆膜鐵為原材料，根據(jù)材料特性，經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)，通過(guò)模具進(jìn)行多次拉伸、擠壓成型等，得到一種適用于以覆膜鐵為原料制備啤酒罐螺旋口蓋的生產(chǎn)工藝。常規(guī)金屬旋口蓋成型材料為涂料鐵，采用鍍錫或鍍鉻馬口鐵基板通過(guò)涂布后進(jìn)行模具沖壓成型，制得的金屬制品用于灌裝啤酒有鐵鋰子晰出的隱患，并存在涂料析出的風(fēng)險(xiǎn)。覆膜鐵材料的應(yīng)用不影響灌裝啤酒起泡、風(fēng)味、口感等等，理化性能完全達(dá)標(biāo)。

關(guān)鍵詞：旋口蓋；覆膜鐵；涂料鐵

中圖分類號(hào)：TG386文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009-9492 （ 2022 ） S1-0040-02

Application of the Forming Process of a Beer Can Screw Flap

Xie Muli

（CHINA HANGJIANG， Shantou， Guangdong 515800， China）

Abstract： The application of forming process of screw cap of the beer can is to use laminated steel as raw material. According to the characteristics of the material， after a lot of tests， through the mold for many times of stretching and extrusion molding， a production process suitable for preparing the screw cap for the beer can with laminated steel as raw material is obtained. The conventional forming materials of metal screw caps are tinplate and enameled tinplate. The tinplate is plated with tin or chrome and be coated ， and then be used for stamping and forming by the mold. In this way， the metal products are produced for filling beer will have the hidden danger of iron ion precipitation， and there is the risk of coating paint precipitation. The application of laminated steel material does not affect the foaming， flavor， taste， etc. after filling the beer， and the physical and chemical properties are fully up to standard.

Key words： screw cap； laminated steel； enameled tinplate

0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)勞動(dòng)力從人工密集型生產(chǎn)到由機(jī)械裝備自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展；金屬包裝行業(yè)，從人工操作單臺(tái)沖壓設(shè)備完成單個(gè)工序制品到由自動(dòng)化沖床同步完成多個(gè)工序制品，從而生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)金屬包裝制品，通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)減少人工，提升企業(yè)效益。推動(dòng)金屬包裝制罐裝備自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)展，其中自動(dòng)化設(shè)備主要由自動(dòng)化控制系統(tǒng)、多工位沖壓設(shè)備、沖壓模具、輸送輔助系統(tǒng)等部分構(gòu)成。自動(dòng)化設(shè)備各系統(tǒng)的構(gòu)成相互相成，缺一不可，其中二片罐沖壓模具設(shè)計(jì)及模具應(yīng)用更是重中之重，關(guān)系著能否制造出優(yōu)質(zhì)質(zhì)金屬包裝制品，圖1為啤酒罐。

1材料

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，制罐&蓋裝備已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，大大提升了自動(dòng)化和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理的水平。與此同時(shí)，制罐這個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)卻因工作條件差，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，導(dǎo)致人才嚴(yán)重流失，推動(dòng)行業(yè)從單一人工生產(chǎn)向自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展。

覆膜鐵（圖2）是由高分子樹(shù)脂薄膜和鋼板復(fù)合而成的一種環(huán)保包裝材，主要通過(guò)熱熔法將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP）等薄膜覆合于鍍鉻板（TFS）、鍍錫板（ETP）、冷軋板表面。覆膜鐵產(chǎn)品具有優(yōu)良的耐腐蝕、耐加工、易涂裝等性能，可有效保障食品安全，可使得包裝艷麗奪目。覆膜鐵的耐腐蝕性、耐酸蝕性、耐硫蝕性等是涂料鐵不能比擬的；同時(shí)不含BPA、三聚氰胺等有害物質(zhì)，并有效的防范涂料、金屬中的有害物質(zhì)的遷移，保障了食品的安全。

2成型工藝

覆膜鐵材料經(jīng)沖壓形成啤酒罐旋口蓋，為保證產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)覆膜鐵基板各項(xiàng)性能和薄膜的附著力、理化性能等指標(biāo)均有很高的要求，同時(shí)覆膜鐵與設(shè)備生產(chǎn)工藝、模具的匹配要求極高。我公司經(jīng)過(guò)研發(fā)人員不懈的努力與優(yōu)化、攻克難關(guān)，成功研發(fā)啤酒罐旋口蓋成型工藝，此技術(shù)在國(guó)內(nèi)金屬包裝裝備處于領(lǐng)先水平。

啤酒罐旋口蓋成型工藝（圖3）技術(shù)方案包括：（1）將剪切好的坯料拉伸成啤酒罐螺旋口蓋坯；（2）將啤酒罐旋口蓋坯進(jìn)行多次拉伸，拉伸出半成品件；（3）將半成品件進(jìn)行修邊，及沖孔；（4）將半成品件底部的邊線輪廓和沖孔的圓周邊緣預(yù)卷圓；（5）將半成品件底部的邊線輪廓和沖孔的圓周邊緣進(jìn)行卷圓；（6）將卷圓進(jìn)行壓平，并對(duì)表面攻牙，得到啤酒罐螺旋口蓋。

3自動(dòng)化裝備

啤酒罐螺旋口蓋成型生產(chǎn)工藝是冷作沖壓成形，主體設(shè)備壓力機(jī)技術(shù)成熟，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。整套生產(chǎn)線從開(kāi)卷進(jìn)料、沖壓拉伸、過(guò)程送罐、在線檢測(cè)、廢料收集、成品罐碼垛打包均采用CNC數(shù)控伺服和PLC編程通訊控制，整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字控制各機(jī)臺(tái)同步工作，真正實(shí)現(xiàn)100%生產(chǎn)率的自動(dòng)化生產(chǎn)模式?？刂葡到y(tǒng)采用一體化控制自動(dòng)化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)上位系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)備之間的通訊和遠(yuǎn)程訪問(wèn)。并搭建“智能云平臺(tái)”，通過(guò)產(chǎn)線數(shù)據(jù)智能分析建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有設(shè)計(jì)理念先進(jìn)、制造精密、運(yùn)行可靠、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

啤酒罐螺旋口蓋成型生產(chǎn)線（圖4）設(shè)計(jì)包含安全門防護(hù)、過(guò)載檢測(cè)、故障停機(jī)報(bào)警等安全措施，確保設(shè)備使用過(guò)程人員和機(jī)器安全。

4制品優(yōu)點(diǎn)

（1）食品安全：不含對(duì)人體有害的各種化學(xué)物質(zhì)，不使用粘著劑、溶劑，確保人體健康、安全。

（2）綠色環(huán)保：生產(chǎn)無(wú)溶劑和廢氣排放，不需涂料和涂布烘烤，對(duì)環(huán)境污染更少，也更節(jié)能。

（3）高阻隔性能：薄膜具有優(yōu)異的阻隔及穩(wěn)定性能，能有效阻止腐蝕介質(zhì)滲透，保障食品在存儲(chǔ)過(guò)程中的安全性。

（4）高成形性能：較高的抗拉強(qiáng)度和極好的延伸率使產(chǎn)品加工性能明顯提升，優(yōu)良的耐磨性能有效防止加工中破損。

（5）高應(yīng)用價(jià)值：提升包裝品質(zhì)與檔次，產(chǎn)品附加值較高，定位中高端市場(chǎng)，適應(yīng)范圍廣，市場(chǎng)空間大。

（6）新穎體驗(yàn)：旋口直徑根據(jù)人體工程學(xué)的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，開(kāi)口的大小正好位于成年人的口鼻之間，讓消費(fèi)者在飲用過(guò)程中，能夠在享受飲品口感的同時(shí)，盡情感受飲品本身散發(fā)的香味，給消費(fèi)者一種更強(qiáng)、更新穎的全方位體驗(yàn)感。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)優(yōu)化多工位沖壓裝備及優(yōu)化沖壓模具設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的穩(wěn)定，高效。自動(dòng)化二片罐生線產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，減少了人工投入，減少設(shè)備投入及降低能耗等等，促進(jìn)企業(yè)向自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。

覆膜鐵不僅更符合國(guó)家的環(huán)保政策，而且還能滿足金屬包裝產(chǎn)品技術(shù)水平不斷提升的要求，賦予金屬包裝日新月異的變化。同時(shí)，在其發(fā)源地日本市場(chǎng)，無(wú)論是在飲料罐、啤酒罐還是食品罐領(lǐng)域，應(yīng)用皆大獲成功。國(guó)產(chǎn)覆膜鐵在奧瑞金、寶鋼、中粵等多家企業(yè)的共同推動(dòng)下，工藝技術(shù)不斷提升得到了有效的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張清東，劉吉陽(yáng)，張勃洋，等.覆膜鐵覆膜理論與技術(shù)研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2019，55（08）：30-45.

[2]宋偉偉，王潔瓊，柏建國(guó).覆膜鐵與涂料鐵在金屬包裝應(yīng)用中的性能研究[J].中國(guó)包裝業(yè)，2015（21）：73-75.

作者簡(jiǎn)介：謝木利（1985-），男，廣東汕頭人，大學(xué)?？?，助理工程師，研究領(lǐng)域?yàn)榻饘侔b制罐設(shè)備。

（編輯：王智圣）