包装材料(金属).ppt

第四章金属包装材料 基本要求 掌握金属包装材料的性能及分类掌握常用金属包装材料的特性及应用理解金属包装罐的类型及制作工艺了解金属软管 金属桶等包装容器的制作工艺 第一节金属包装材料的特点与分类 金属包装材料定义被压延成薄片 用于商品包装的金属材料 食品罐 易拉罐 喷雾剂罐 一 金属包装材料的特点 优良的机械性能 优良的综合防护性能 优良的加工性能 具有特殊的金属光泽 便于印刷 资源丰富 成本低 加工能耗低 耐腐蚀性差 易生锈 金属及焊料中的Pb As等易渗入食品中 污染食品 金属离子还会影响食品的风味 金属容器内壁涂料有时会影响食品的质量 二 金属包装材料的分类 主要有低碳薄钢板 镀锡薄钢板 镀铬薄钢板 镀锌薄钢板等 主要有铝合金薄板和铝箔 厚度大于或等于0 2mm 厚度小于0 2mm 三 金属包装材料的用途 板材 箔材 用于制造商品包装 复合材料的组分等 四 常用金属包装材料的主要特点钢材铝材 第二节钢制包装材料 一 低碳薄钢板 黑铁皮 无镀层的钢板 含碳量小于0 25 含碳量增加会引起材料的弯曲性 延展性减弱 对加工成型不利 分类 规格 低碳薄钢板在0 25 2mm范围内 有23个不同的厚度规格 宽度范围为500 1500mm 集装箱钢箱钢桶钢制金属罐 用途 运输包装用金属容器 低碳薄钢板特点 强度高 遮光性强 耐热性和耐寒性好 易于印刷装饰 热传导性好 塑性好 成型性能好 焊接性能好 二 镀锡薄钢板 镀锡薄钢板 简称镀锡板 也叫马口铁 是两面镀有纯锡的低碳薄钢板 它是制罐的主要材料 大量用于罐头食品 饮料工业 也用来制作其他包装容器 马口铁基板 镀锡薄钢板的分类 镀锡薄钢板的结构 镀锡薄钢板性能 机械性能 耐蚀性能 表面性能涂饰性锡焊性 镀锡薄钢板的规格尺寸 镀锡薄钢板发展趋势以低镀锡量代替高镀锡量 如 以电镀锡代替热镀锡 采用差厚镀锡板 研制低锡铁 研制无锡钢板 采用施涂料后的的黑铁皮等 提高钢基板的强度 以降低镀锡板的厚度 镀锡薄钢板的主要用途 三片罐喷雾罐化妆品罐封闭盖 皇冠盖涂料及化工产品容器二片罐 三 镀铬薄钢板 镀铬薄钢板 也叫镀铬板 简称TFS 是两面镀有铬的低碳薄钢板 镀铬薄钢板是为了节省用锡而发展起来的一种镀锡板的代用材料 价格约比镀锡板低10 镀铬薄钢板 镀铬薄钢板的结构 镀铬板制作的二片罐 镀铬薄钢板的主要特点 强度性能与镀锡板相同 塑性与镀锡板相同 耐蚀性不如镀锡板 对有机涂料的附着性是镀锡板的3 6倍 焊接工艺与镀锡板不同 镀铬层较薄 韧性较差 镀铬薄钢板主要用途用于腐蚀性较小的啤酒罐和饮料罐 经内外涂饰后用于冲拔罐和食品罐的底和盖 四 镀锌薄钢板 镀锌薄钢板简称镀锌板 俗称白铁皮 是在低碳薄钢板上镀一层厚0 02mm以上的锌作为防护层 钢板的防腐蚀能力因而大大提高 白铁桶 镀锌薄钢板的分类 镀锌层厚 钢板防腐蚀能力强 镀锌层较薄 镀锌板的结构 镀锌薄钢板的规格镀锌板的厚度 mm 0 44 0 50 0 57 0 63 0 70 0 76 0 82 0 88 镀锌板的幅面尺寸 mm 1800 900 镀锌薄钢板的主要特点 强度性能与镀锡板 镀铬板基本相同 塑性与镀锡板 镀铬板基本相同 耐蚀性不如镀锡板 镀铬板 锌的表面能自然生成氧化锌薄膜 由于氧化锌薄膜的存在 能保护内部的锌和钢板免遭腐蚀 采用缝焊工艺或粘接工艺 镀锌薄钢板的主要用途主要用于制造较大容量的桶 盛装中性食品及其原料 可用于盛装粉状物品 油类和油漆等浆状及液体物料 第三节铝质包装材料 铝质包装材料的性能 质轻 无毒无味 具有优良的加工性 有独特的光泽 适印性和装饰效果 热传导率高 阻隔性好 可回收利用 能与其它材料制成复合材料 耐腐蚀性差 强度较低 刚性较差 焊接性能差 包装用铝材的分类 一 铝合金薄板为了改善工业纯铝的强度和硬度 加入一种或几种其它元素组成铝合金 铝合金的强度和硬度明显提高 包装用铝合金薄板为铝镁合金和铝锰合金 铝合金板 铝合金薄板的化学成分主添加元素Mn 能提高强度 但加工性和耐腐蚀性能降低 添加量一般小于2 0 Mg 能提高强度 但加工性和耐腐蚀性能降低 添加量一般小于5 0 Cu 能提高强度 但加工性和耐腐蚀性能降低 添加量一般为3 0 5 0 副添加元素Cr 能细化晶粒 提高强度和耐腐蚀性能 添加量一般小于0 5 Ni 可提高合金的耐热性和耐磨性 添加量一般为1 3 Pb和Bi 可提高切削性能 Pb和Bi通常同时加入 Ca 能与铝中的杂质结合 起到纯化铝的作用 提高铝的耐腐蚀性能 Ti 可细化晶粒 铝合金薄板的表示方法我国采用汉语拼音加顺序号表示铝合金牌号 工业纯铝 L1 L2 L3 防锈铝 LF1 LF2 LF3 硬铝 LY1 LY2 每种牌号有其规定的化学成分 铝合金薄板的用途包装工业采用防锈铝制罐 对罐的抗压强度要求高时 使用防锈铝LF2 对罐的抗压强度要求一般时 使用防锈铝LF21 L1 L2 L3适合制作喷雾罐 金属软管 L5 1适合制作防盗盖 LF21适合制作低内压罐的易拉盖 拉环 LF1 LF2适合制作两片罐 铝合金薄板性能及影响因素 机械性能 耐蚀性 二 铝箔 性能特点 遮光性好 对气体的阻隔性好 高温和低温时的形状稳定性好 易于加工 铝箔 无毒无味 可回收利用 软质铝箔不能承受载荷 耐折叠性差 无封缄性 易起皱 易形成针孔 铝箔 铝箔的类型 普通铝箔和高纯度铝箔 软质铝箔和硬质铝箔 卷料和片料 按用途分 单独使用的铝箔和复合用铝箔 按形状分 按硬度分 按纯度分 铝箔的表面加工 贴合加工 着色加工 印刷加工 压花加工 第四节金属包装容器 常用金属包装容器类型 金属箱 金属盒 金属软管 金属桶 金属罐 金属箔制品 一 金属罐用金属薄板制成的容量较小的容器 GB13040 91 通常金属罐壁厚小于0 5mm 容量小于20升 金属罐的种类 按形状分 圆罐 方罐 椭圆罐 扁罐 异型罐 按材料分 低碳薄钢板罐 镀锡铁皮罐 镀铬铁皮罐 铝罐 按开启方法分 普通罐 易开罐 按结构和加工工艺分 食品罐 通用罐 18公升罐 喷雾罐 按用途分 马口铁罐 两片罐 三片罐 常用金属罐介绍 食品罐 用于制作罐头 是完全密封的罐 需加热灭菌 通用罐 不包括罐头在内的用于包装糕点 茶叶等食品的金属罐 以及包装药品和化妆品等的金属罐 可能是密封的 但不需要加热灭菌 18公升罐 用来包装食用油 涂料 煤油 化学试剂 材料一般使用镀锡铁皮 用于盛装喷雾产品的一次性使用的耐压不透气罐 用于医疗 防治农作物病虫害 化妆品 杀虫剂等 可由镀锡铁皮 不锈钢 铝合金薄板制作 喷雾罐 三片罐 由罐身 罐底 罐盖三部分组成 罐身有接缝 按照接缝工艺不同 分为锡焊罐 缝焊罐和粘接罐 圆型罐锡焊自动生产线的生产工艺流程 锡焊圆罐自动化生产线的工艺过程示意图 三片缝焊罐罐身的生产工艺 包装的生产加工与使用 焊接罐 既是用焊件接触电阻通电产生热并施加压力来进行焊接 也称为电阻焊 主要用于镀铬和镀锡板及黑铁皮 焊接时 将罐身要焊接的两边金属重叠在一起 置于两个连续转动的滚轮电极之间 然后通电加压 靠电阻生热 使两滚轮之间 被焊金属近于熔化 约1200 在两滚轮的压力下 两重叠金属的某部分连成一体构成了焊点 使两重叠的金属牢固地结合在一起 生产中整个金属板重叠焊缝处在滚轮旋转带动下连续前进 无数焊点连成了焊缝 焊接的原理及生产过程 三片粘接罐罐身制造工艺 优点 不用焊锡 对罐内食品不产生污染用无锡板 工艺简单 制罐成本低因为它无焊缝 印刷时可满版印刷 包装的生产加工与使用 三片粘接罐罐身的粘接与制造过程 粘合 制罐 包装的生产加工与使用 三片罐罐身压合法示意图 1 黏合剂2 涂膜3 罐身薄板 包装的生产加工与使用 两片罐 由与罐身连在一起的罐底加上罐盖两部分组成 罐身无接缝 按照加工工艺不同 分为拉伸罐 变薄拉伸罐 二次拉深原理图 1 凸模2 凹模3 压边圈 变薄拉深原理 变薄拉深 就是将前面讲的经拉深成杯形件 再置于一个能使罐壁更薄一点的模具环形间隙中 使罐壁变薄 高度增加 但内径d 底部厚度E基本不变 在冲压机上一次水平行程中完成三道变薄拉伸及成品 二 金属桶 用较厚的金属薄板 大于0 5mm 制成的容量较大 大于20升 的容器 金属桶主要用于大 中型运输包装 金属桶的种类 按形状分 圆桶 方桶 椭圆桶等 按材质分 钢桶 铝桶 不锈钢桶等 按桶口分 闭口桶 全开口桶 按钢桶材料厚度分 轻型 次中型 中型 重型桶 金属桶的材料选用根据金属桶的用途 性能和制造工艺 所选用的材料应具有相应的强度 塑性 耐腐蚀性 焊接性能 一般采用低碳薄钢板 镀锌板 铝合金薄板 不锈钢等 三 金属喷雾罐 由能够承受一定压力 不透气的金属壳体和阀门等组成的金属容器 按照材质分 马口铁喷雾罐 铝制喷雾罐 按结构分 单片喷雾罐 三片喷雾罐 四 金属软管 金属软管是用挠性金属材料制成的圆柱形包装容器 软管一端折合压封或焊封 另一端形成管肩和管嘴 通过挤压管壁使得内装物从管嘴流出 1 管嘴 2 管肩 3 管身 4 管尾金属软管 金属软管加工工艺过程 用压力机将铝料坯冲模挤压成管状 同时挤出开口处缩口 尾部按需要剪修 因冷挤压会使制件硬化 所以要做退火处理 使铝管变成软性管 在内壁上涂料 外部印刷 管子的