چه نوع فولادی برای قوطی استفاده می شود؟

چه نوع فولادی برای قوطی ها استفاده می شود؟ پاسخ مستقیم

فولاد مورد استفاده برای قوطی ها می باشد فولاد کم کربن - فولاد نورد سرد، ریخته‌گری پیوسته، آلومینیوم کشته شده - برای مقاومت در برابر خوردگی و فعل و انفعال با محتویات، تحت عمل آوری سطح قرار گرفته است. در عمل، این دو شکل تجاری اولیه را به خود می گیرد: قلع ورق الکترولیتی (ETP) ، جایی که یک پوشش قلع نازک روی پایه فولادی آبکاری می شود و فولاد بدون قلع (TFS) ، همچنین به عنوان فولاد پوشش داده شده با کروم الکترولیتی (ECCS) شناخته می شود، که در آن یک لایه کروم و اکسید کروم به جای قلع اعمال می شود.

این دو نوع از قوطی بدنه فولادی اکثریت قریب به اتفاق قوطی‌های فلزی مواد غذایی، قوطی‌های آئروسل، قوطی‌های رنگ و ظروف بسته‌بندی عمومی تولید شده در سطح جهان را تشکیل می‌دهند. انتخاب بین آنها به فرآیند تولید (جوشکاری در مقابل کشش)، بسته بندی محصول، حفاظت در برابر خوردگی مورد نیاز و ملاحظات هزینه بستگی دارد. در مقابل، قوطی‌های نوشیدنی تقریباً به طور جهانی از آلیاژ آلومینیوم ساخته می‌شوند - دسته بندی مواد متفاوتی که در ادامه بیشتر مورد بحث قرار می‌گیرد.

ورق الکترولیتی قلع (ETP): فولاد بدنه قوطی کلاسیک

قلع ورق الکترولیتی بیشترین استفاده را دارد قوطی بدنه فولادی برای قوطی های غذا و ظروف سه تکه. این شامل یک ورق پایه فولادی کم کربن نورد سرد است که در دو طرف آن با لایه ای از قلع خالص تجاری آبکاری شده است. ساختار حاصل - بستر فولاد، لایه رابط آلیاژ آهن-قلع و لایه سطحی قلع - ترکیبی از خواص را ارائه می دهد که هیچ ماده ای به تنهایی نمی تواند با آن مطابقت داشته باشد.

ویژگی های کلیدی ETP

• مقاومت در برابر خوردگی - پوشش قلع یک مانع فیزیکی و الکتروشیمیایی ایجاد می کند که از زنگ زدگی جلوگیری می کند و واکنش شیمیایی بین فولاد و محصول بسته بندی شده را کند می کند.
• قابلیت جوشکاری - رسانایی الکتریکی قلع باعث می‌شود ETP برای جوشکاری مقاومتی مناسب باشد - روش غالب برای ایجاد درز کناری بدنه‌های قوطی سه تکه، که قادر به تولید حداکثر 1000 قوطی در دقیقه در خطوط مدرن است.
• قابلیت لحیم کاری - قلع به راحتی با لحیم کاری متصل می شود، یک ویژگی تاریخی مهم برای درز کردن قوطی ها (اگرچه در بیشتر بازارها از لحیم کاری دیگر برای قوطی های غذا استفاده نمی شود).
• شکل پذیری - لایه نرم و انعطاف پذیر قلع، سطح را در طول عملیات شکل دهی روان می کند، سایش ابزار را کاهش می دهد و فرآیندهای کشش و اتو مورد استفاده برای قوطی های دو تکه DI (Draw and Iron) را امکان پذیر می کند.
• درخشش فلزی و سازگاری با چاپ - سطح روشن و جذاب ETP برای چاپ با کیفیت بالا و استفاده از لاک ایده آل است، و آن را به ماده ترجیحی برای قوطی های تزئینی، قوطی های هنری و بسته بندی مواد غذایی ممتاز تبدیل می کند.

وزن پوشش قلع: قلع اندود دیفرانسیل

لایه قلع در ETP فوق العاده نازک است - تقریبا 0.38 میکرومتر در نازک ترین گریدهای تجاری وزن پوشش قلع بر حسب گرم بر متر مربع (g/m²) مشخص می شود و از 1.1/1.1 تا 11.2/11.2 (داخل/خارج) متغیر است. تولید مدرن از قلع‌کاری دیفرانسیل استفاده می‌کند - اعمال رسوب قلع سنگین‌تر به سطح داخلی (که با محصول تماس می‌گیرد) و یک پوشش سبک‌تر به بیرون (که ظاهر و چاپ‌پذیری الزامات اولیه است).

فولاد بدون قلع (TFS / ECCS): جایگزین مقرون به صرفه

فولاد بدون قلع (TFS)، که اکنون به طور رسمی به عنوان فولاد پوشش داده شده با کروم الکترولیتی (ECCS) شناخته می شود، به عنوان یک جایگزین اقتصادی برای ورق قلع ساخته شد. به جای قلع، پایه فولادی کم کربن با یک لایه دوگانه پوشانده شده است کروم فلزی و اکسید کروم از طریق فرآیند تصفیه اسید کرومیک الکترولیتی.

TFS چندین مزیت عملکرد نسبت به ETP در برنامه های خاص ارائه می دهد:

• رنگ پذیری عالی و چسبندگی لاک - اکسید کروم به خوبی با پوشش‌های ارگانیک (لاک‌ها و پلیمرها) پیوند می‌خورد و TFS را به بستر ترجیحی در هر جایی که نیاز به رنگ‌آمیزی یا لاکی با کیفیت بالا نیاز است تبدیل می‌کند.
• اقتصاد - کروم ارزان‌تر از قلع است، و TFS را به گزینه‌ای کم‌هزینه برای کاربردهای با حجم بالا تبدیل می‌کند که در آن جوش‌کاری لازم نیست.
• مزیت زیست محیطی - فرآیند پوشش کروم ضایعات کمتری نسبت به آبکاری قلع سنتی در وزن‌های پوشش معادل تولید می‌کند.

با این حال، TFS یک محدودیت حیاتی دارد: نمی توان آن را جوش داد یا لحیم کاری کرد بدون اینکه ابتدا لایه های پوشش فلزی را آسیاب کنید. به همین دلیل، TFS عمدتاً برای آن استفاده می شود درب قوطی، انتهای آسان باز شدن، قوطی دو تکه DRD (Draw-Draw) و کلاهک تاج - کاربردهایی که در آن کشیدن و لاک زدن به جای جوشکاری درزهای جانبی، عملیات اولیه هستند. TFS باید همیشه با یک پوشش محافظ آلی (لاک یا فیلم پلیمری) در تماس با محصولات غذایی استفاده شود.

درجه حرارت: چگونه سختی فولاد برای ساخت قوطی مشخص می شود

هر دو ETP و TFS در طیف وسیعی از تولید می شوند نمرات مزاج که سختی، سفتی و شکل پذیری فولاد را تعیین می کند. انتخاب طبع صحیح بسیار مهم است: خیلی نرم است و بدنه قوطی تحت فشار تغییر شکل می دهد. خیلی سخت است و فولاد در طول عملیات کشش یا فلنج ترک می خورد.

درجه حرارت بر اساس فرآیند نورد به دو دسته تقسیم می شود:

منفرد کاهش‌یافته (SR) - T1 تا T5

فولاد کاهش یافته منفرد تا گیج نهایی نورد سرد می شود، سپس به طور مداوم آنیل و پوشش داده می شود. هفت درجه حرارت SR از T1 (نرم ترین، بالاترین شکل پذیری) به T5 (سخت ترین) پیشرفت می کنند. در عمل:

• T1 (سختی Rockwell 30T: 49) - قوطی های کشیده شده بسیار عمیق که به حداکثر شکل پذیری نیاز دارند.
• T2 (سختی Rockwell 30T: 53) - قوطی‌های چاپ شده و کاربردهای متوسط در عمق.
• T2.5 (سختی Rockwell 30T: 55) - بدنه قوطی استاندارد، درپوش و کاربردهای عمومی که به شکل پذیری و استحکام متعادل نیاز دارند.
• T3-T5 - نمرات سخت‌تر برای انتهای قوطی‌ها، گنبدهای آئروسل و کاربردهایی که ثبات ابعادی تحت فشار در اولویت است.

دماهای دو برابر کاهش یافته (DR) - DR7 تا DR10

فولاد کاهش‌یافته دوبار پس از بازپخت، دومین عبور نورد سرد را پشت سر می‌گذارد و فولادی تولید می‌کند که به طور قابل‌توجهی سفت‌تر، سخت‌تر و قوی‌تر از مواد کاهش‌یافته منفرد در همان ضخامت است. این افزایش قدرت اجازه می دهد فولاد سنج سبکتر برای استفاده در عین حفظ عملکرد ساختاری معادل - محرک اصلی کاهش هزینه مواد در تولید قوطی های با حجم بالا. گریدهای DR (DR7.5، DR8، DR8.5، DR9، DR9M، DR10) برای انتهای قوطی‌ها، درب‌هایی که به راحتی باز می‌شوند، و کاربردهای بدنه که حداکثر استحکام لازم است استفاده می‌شوند.

ضخامت استیل بدنه قوطی: محدوده مشخصات برای انواع قوطی

ضخامت بدنه قوطی فولاد بسته به قالب قوطی، فشار محتویات و فرآیند ساخت به طور قابل توجهی متفاوت است. جدول زیر محدوده ضخامت معمولی را برای کاربردهای اصلی قوطی خلاصه می کند:

جوش درز جانبی روی بدنه قوطی سه تکه جوشی تقریباً اتصال ایجاد می کند 1.3 تا 1.5 برابر ضخامت صفحه بدنه پایه ، با همپوشانی دور در حدود 0.25-0.8 میلی متر. عملیات فلنجینگ، گردن‌بندی و دو درز کردن باید همگی درجه حرارت و جهت نورد فولاد پایه را در نظر بگیرند تا از ترک خوردن فلنج یا شکست درز جلوگیری شود.

قوطی های سه تکه در مقابل دو تکه: چگونه قالب قوطی درجه فولاد را تعیین می کند

دو قالب غالب تولید قوطی الزامات اساسی متفاوتی را بر روی فولاد بدنه قوطی تحمیل می کنند و درک این تمایز برای انتخاب مواد ضروری است:

قوطی های سه تکه (بدنه دو سر جوش داده شده)

قوطی سه تکه سنتی از بدنه جوش داده شده استوانه ای، انتهای پایینی درزدار و درب بالایی درزدار تشکیل شده است. بدنه خالی از ورق قلع بریده شده، به شکل یک استوانه در می آید و با مقاومت در امتداد درز جانبی با سرعت تا 1000 قوطی در دقیقه جوش داده می شود. جوش یک مفصل دامان ایجاد می کند. دو لبه خالی بدنه تقریباً 0.5 میلی متر همپوشانی دارند. این قالب برای قوطی های غذا (گوجه فرنگی، سبزیجات، ماهی، گوشت)، قوطی های رنگ، قوطی های آئروسل و ظروف معمولی . ETP ارجح است قوطی بدنه فولادی برای بدنه های جوش داده شده به دلیل قابلیت جوشکاری برتر.

قوطی دو تکه DI (کشش و اتو)

قوطی‌های دو تکه Draw and Iron (DI) از یک دیسک فولادی تشکیل می‌شوند - به یک فنجان کشیده می‌شوند، سپس از یک سری قالب‌های اتو عبور می‌کنند که به تدریج ضخامت دیواره را کاهش می‌دهند و در عین حال ارتفاع بدنه را افزایش می‌دهند. پایه ضخامت کامل باقی می ماند. دیوار در برخی از تنظیمات به 0.13 میلی متر نازک می شود. قوطی های DI به طور کامل درز جانبی را از بین می برند و بدنه ای بدون درز و ذاتا قوی تر ایجاد می کنند. این فرآیند مستلزم استیل فوق‌العاده تمیز و بدون دربرگ با تلورانس‌های دما و سنج کاملاً کنترل‌شده است. قوطی های DI برای محصولات غذایی (کالاهای فرآوری شده، شیر تغلیظ شده) و برخی کاربردهای آئروسل .

قوطی های DRD (Draw-Draw)

قوطی‌های Draw-Redraw (DRD) با کشیدن متوالی یک دیسک صاف در فنجان‌هایی با قطر کم‌تر بدون نازک شدن دیواره‌ها تولید می‌شوند. قوطی‌های DRD دیواره‌ای ضخیم‌تر از قوطی‌های DI دارند که استحکام ساختاری را بدون مهره‌های بدنه فراهم می‌کند. آنها فرمت استاندارد برای ماهی تن، ماهی قزل آلا، ساردین و قوطی های کم عمق غذا جایی که به یک دهانه گسترده نیاز است. هر دو ETP و TFS برای بدنه‌های قوطی DRD استفاده می‌شوند، با مزاج T1-T2.5 برای حفظ شکل‌پذیری از طریق فرآیند کشیدن چند مرحله‌ای ترجیح داده می‌شود.

چرا قوطی های نوشیدنی از آلومینیوم استفاده می کنند، نه از فولاد بدنه؟

مهم است که یک نقطه سردرگمی مشترک را روشن کنیم: قوطی‌های نوشیدنی استاندارد (برای نوشابه‌های گازدار، آبجو، نوشیدنی‌های انرژی‌زا) از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده‌اند، نه فولاد قلع . آلومینیوم در کنسروهای نوشیدنی به چند دلیل به برتری رسید:

• چگالی کمتر - آلومینیوم به طور قابل توجهی سبک تر از فولاد است، هزینه های حمل و نقل را کاهش می دهد و بسته های سبک تر را به مصرف کنندگان تحویل می دهد.
• شکل پذیری DI برتر - شکل‌پذیری آلومینیوم باعث نازک شدن شدید دیوار در فرآیند Draw and Iron می‌شود و قوطی‌های نوشیدنی با دیواره بسیار نازک و سبک با سرعت‌های تولید بالا تولید می‌کند.
• مقاومت در برابر خوردگی طبیعی - آلومینیوم به روشی که فولاد زنگ می زند، زنگ نمی زند، که الزامات پوشش برای نوشیدنی های گازدار را ساده می کند.

فولاد (ETP و TFS) ماده انتخابی برای قوطی های مواد غذایی، قوطی های آئروسل، ظروف رنگ و سایر قالب های بسته بندی باقی می ماند. استحکام ساختاری، مقاومت در برابر فشار، جوش پذیری و حفاظت در برابر خوردگی الزامات غالب هستند - و در جایی که مزیت وزنی آلومینیوم اهمیت کمتری دارد.

پوشش های لاک داخلی: لایه غیر فلزی داخل هر قوطی

صرف نظر از اینکه فولاد بدنه کنسرو ETP یا TFS باشد، تقریباً همه قوطی‌های غذا و قوطی‌های فولادی نوشیدنی از یک پوشش آلی داخلی - لاک یا آستر پلیمری - استفاده می‌کنند که روی سطح داخلی بدن اعمال می‌شود و قبل از شکل‌دهی یا بعد از درز زدن به انتهای بدنه می‌رسد. این پوشش به عنوان یک مانع بی اثر بین فلز و محصول عمل می کند و از:

• انتقال طعم فلزی به غذا یا نوشیدنی بسته بندی شده
• خوردگی ناشی از محصولات غذایی اسیدی یا شور (مانند گوجه فرنگی، مرکبات، ترشیجات) که می تواند حتی لایه محافظ قلع یا کروم را در طول زمان تخریب کند.
• واکنش بین غذاهای حاوی گوگرد (گوشت، ماهی) و سطح فولاد، که می تواند باعث تغییر رنگ یا سیاه شدن سولفید شود.

TFS (ECCS) باید همیشه با پوشش ارگانیک در تماس با مواد غذایی استفاده شود - هرگز بدون پوشش برای کاربردهای غذایی استفاده نمی شود. ETP از نظر فنی می تواند بدون لاک داخلی در برخی از کاربردها (به عنوان مثال، ظروف شیمیایی خاص) عمل کند، اما استفاده در درجه غذایی به طور جهانی یک پوشش داخلی را بدون توجه به عملیات فلز پایه مشخص می کند.

بسته بندی فلزی Hangzhou Jinma: تامین فولاد و قلع بدنه

Hangzhou Jinma Metal Packaging Co., Ltd. (hz-jinma.com)، که در سال 1983 تأسیس شد و در سال 2000 دوباره سازماندهی شد، یک شرکت حرفه ای است که در پارک عملکرد فنی و صنعتی گونگشو در هانگژو، استان ژجیانگ، چین واقع شده است. Jinma با امکاناتی به مساحت 38000 متر مربع و گواهینامه ISO 9001 در محل از سال 1989، متخصص در خدمات برتر پوشش و چاپ فلز برای صنعت بسته بندی، با قلع و فولاد بدنه قوطی به عنوان دسته های اصلی محصولات.

محصولات جنس بدنه جنما و محصولات قلع مرتبط عبارتند از:

• قلع ورق الکترولیتی (ETP) - به صورت کلاف و ورق در طیفی از درجه‌های حرارتی، وزن‌ها و ضخامت‌های پوشش قلع متناسب با بدنه‌های قوطی جوش داده شده سه تکه، انتهای قوطی‌های غذا، ظروف آئروسل و بسته‌بندی قلع تزئینی عرضه می‌شود.
• فولاد بدون قلع / ECCS - در گریدهای کاهش‌یافته و دوبار کاهش‌یافته برای بدنه‌های قوطی DRD، انتهای آسان باز شدن (EOE) و کلاهک‌های تاجی موجود است.
• فولاد گالوانیزه (استوک زبانه) - در ضخامت ها، عرض ها و سطوح سختی مختلف برای برنامه های تب EOE (Easy Open End) عرضه می شود.
• قلع لاکی و چاپ شده - ورق ها و کویل های از پیش روکش شده و چاپ شده آماده برای استفاده مستقیم در بدنه قوطی و تولید نهایی، با فرمولاسیون لاکی مطابق با استانداردهای FDA و ایمنی مواد غذایی مربوطه.

گزینه های بسته بندی کاملاً مطابق با نیازهای مشتری قابل تنظیم هستند، از جمله بسته بندی پلاستیکی، کاغذ قهوه ای، مهره زاویه کاغذ، تخته سخت، تخته فیبر و تنظیمات پالت چوبی برای حمل و نقل صادراتی. Jinma با حمایت از سیستم مدیریت یکپارچه ERP و تعهد به ارائه خدمات با کیفیت بالا و کارآمد، روابط بلندمدت تجاری را با مشتریان اصلی داخلی و بین المللی حفظ می کند.

نحوه تعیین فولاد بدنه قوطی: پارامترهای کلیدی برای تهیه

هنگام تهیه منبع فولاد Can Body برای تولید قوطی، مشخصات زیر باید به وضوح تعریف شود تا اطمینان حاصل شود که مواد در فرآیند تولید شما به درستی عمل می کنند:

1. نوع فولادی - ETP (صفحه حلبی الکترولیتی) یا TFS/ECCS (فولاد بدون قلع)، که با توجه به اینکه آیا درز بدنه به جوشکاری نیاز دارد و استراتژی پوشش داخلی تعیین می شود.
2. گرید فولاد پایه - MR (مقاومت در برابر خوردگی استاندارد)، L (بقایای کم)، یا D (کشش فوق العاده عمیق) بسته به شدت شکل گیری و سازگاری محصول.
3. درجه مزاج - T1 تا T5 (تک کاهش یافته) یا DR7.5 تا DR10 (دوبار کاهش یافته)، مطابق با عمق کشش، الزامات فلنجینگ، و درجه فشار مصرف نهایی قوطی تمام شده.
4. ضخامت و تحمل - مشخص شده برحسب میلی متر، معمولاً از 0.13 میلی متر تا 0.50 میلی متر برای کاربردهای استاندارد قوطی سازی، با تلورانس سنج به شدت کنترل می شود تا از عملکرد شکل دهی ثابت اطمینان حاصل شود.
5. وزن پوشش قلع (برای ETP) - به عنوان دیفرانسیل (مانند 2.8/2.8 یا 5.6/2.8 گرم بر متر مربع) با پوشش داخلی سنگین تر برای سطوح تماس محصول و پوشش بیرونی سبک تر برای اهداف تزئینی/چاپ مشخص شده است.
6. پرداخت سطح - روکش روشن، سنگی یا نقره ای که بر چسبندگی چاپ، ظاهر و عملکرد چسبندگی لاک تأثیر می گذارد.
7. الزامات لاک یا چاپ - اینکه آیا مواد مورد نیاز ساده (بدون روکش)، فقط لاکی، یا لاکی و چاپ شده باشد، و هر گونه استاندارد ایمنی مواد غذایی قابل اجرا (انطباق با FDA، مقررات تماس با مواد غذایی اتحادیه اروپا).
8. فرم - سیم پیچ یا ورق - فرم سیم پیچ استاندارد برای خطوط تولید قوطی مستمر با سرعت بالا است. فرم ورق برای تولید با حجم کمتر یا فرمت سفارشی که در آن انعطاف پذیری خالی مورد نیاز است استفاده می شود.