10第十章纸质包装制品制造机械与包装容器制造机械.ppt

一 纸包装容器的成型加工机械 1 纸袋成型加工机械2 纸盒制造机械3 瓦楞纸箱制造机械4 纸杯制造机械5 纸罐及纸桶制造机械6 纸浆模塑机械 小纸袋根据结构 外观 使用特征可分为以下几种 1 扁平袋 2 方底袋 3 尖底袋 4 角底袋 5 手提袋 6 异形袋 第一节纸袋成型加工机械 纸袋是用纸或纸的复合材料制成的一种袋式容器 按用途分有大纸袋和小纸袋 大纸袋按其袋身 袋底 袋口结构可分为以下几种 扁平袋折褶袋尖底袋角底袋敞口袋阀口袋 以机制扁平袋的制作工艺为例 其制袋过程如下 送袋坯片 涂胶 折合中缝 粘合压贴 转向 底舌涂胶 折合底封舌 粘合压贴 干燥 脱袋 积集捆包 从纸盒制造角度来看 纸盒按生产加工手段可分为机制纸盒和手工纸盒两大类 机制纸盒包括各类折叠纸盒 生产速度快 产量高 质量好 工艺也比较先进 适合大批量生产 手工纸盒以粘贴纸盒为主 主要靠手工加工 但有时也伴以机器生产 其制作工艺的精细程度差别很大 且由于手工制作速度慢 产量小 故只适合小批量生产 第二节纸盒制造机械 1 开切备料 2 印刷 3 表面加工 4 模切 5 剥离落料 6 制盒 一 机制纸盒的生产工艺 开切备料亦称开切或开料 它是纸盒加工的第一道工序 开切备料就是根据纸盒展开图上的形状和尺寸 结合生产设备的规格 将原料纸板切成一定大小的制作单元 纸坯 1 开切备料 印刷五要素 印刷方法 原稿 印版 油墨 承印物 印刷机 凸版印刷 凹版印刷 平版印刷 2 印刷 纸板在印刷后 往往缺乏光泽 其表面的耐摩擦性 耐油性和耐水性都较差 因此为了提高纸盒加工质量的档次 一般都在纸板印刷后或模切后 进行一次表面加工 其表面加工方法有 覆膜 上光 烫印 烫金 烫箔 扫金 擦金 凹凸印 3 表面加工 模切又称冲切 它是将纸板放置在模切版与压板之间 通过施加压力 由模切版将纸板冲切出纸盒所要求的形状 并压出所需要的压痕线 即实现 冲切和 压痕两种功能 压线刀 模切刀 4 模切 a 模切机模切机是对纸板进行模切和压痕的机器 主要由模切版台和压切机构两大部分组成 纸板放在模切版与压板之间 靠两者的压力进行切割和压痕 模切机 平压平模切机 圆压平模切机 圆压圆模切机 1 模切刀具模切版上所用的刀具都呈带状 主要有两种类型 即模切刀与压线刀 它们的截面形状如图所示 2 模切版 多层木胶合模切版 0 15 0 70 纤维塑胶模切版 0 13 三文治钢塑模切版 0 10 纸板经过模切后 要把冲切出的纸盒盒坯 有时称为纸芯 从整个纸坯中取出 就必须去掉与纸盒盒坯轮廓线相连的废纸边 并清除盒坯中间的多余部分 如提手孔或其它孔中的多余纸板 这道清除多余纸边和废料的工序就称为剥离落料 有时亦称为落料或撕边 敲芯 清废等 剥离落料的方法 手工剥离落料 机器剥离落料 5 剥离落料 由于纸盒成型后多以平板状态进行贮存和运输 所以制盒这道工序的主要任务是将盒坯进行折叠后 对纸盒的接舌进行粘结或钉合 而张盒和盒盖 盒底的组装则在产品的包装过程中完成 故制盒有时亦称为搭盒 制盒的主要要求是 线要平直 盒面上的花纹要对准 不要歪斜乱搭 纸盒的搭口要不脱口 同时纸盒又不互相粘连 6 制盒 标准型纸盒的制盒过程 预折130 粘合襟片 预折130 盒体对折线 精折 180 涂胶 压实粘合襟片 盒坯展开 盒坯 预折 精折 第三节纸杯制造机械 一 纸杯的分类根据形状 纸杯可分为圆形 角形 圆筒形等若干种 其中圆形应用最为普遍 根据结构 纸杯可以分为有盖 无盖及有把手 无把手四种 根据用途又可分为以下三类 1 冷饮杯2 热饮杯3 快餐面杯 碗 1 湿蜡杯 2 干蜡杯 3 高档涂塑杯 以非涂塑纸为基材 成型时以水乳性速干胶粘结剂封边并上蜡 经轻微热处理后冷却制成 属初级产品 在我国使用较为普遍 喷蜡量较少 经较高温度的热处理后 蜡能渗透入纸纤维内 外观比较干爽和光滑 手触无蜡感 专用于投币式冷饮自动售货机 国外冷饮杯一般都采用这种干蜡杯 以单面或双面涂塑纸板为基材 以热风或者是超声波封边 不需上蜡 双面涂塑纸杯可冷 热两用 作冷饮杯使用时 可防水分渗透 避免杯身变软 1 冷饮杯 1 涂塑杯 2 双层热饮杯 以涂塑纸板为材料的纸杯 可盛装热饮 用两只杯身套装而成 以两个杯壁间的空气隔热来达到保温的目的 2 热饮杯 1 普通面碗 2 高档面碗 3 高档双层面碗 以单面或双面涂塑厚纸板为基材 碗身 杯身 较矮 口较宽 充汤时可承受100 左右的温度 结构上与普通面碗相同 但碗外加装一层波形隔热外壳 这种面碗目前还未被大量使用 与双层热饮杯结构相同 目前还处于研究开发阶段 3 快餐面杯 碗 二 纸杯材料的选择1 长纤维硫酸盐漂白纸板 1 非涂塑纸板 2 单面涂塑纸板 3 双面涂塑纸板2 无毒的水性胶粘剂3 无毒的水性油墨4 无毒可食石蜡 非涂塑纸板 用于上蜡的冷饮杯 印刷质量符合苯胺印刷要求 单面涂塑纸板 适用于不上蜡的冷 热饮两用杯 其涂层为低密度 高压 聚乙烯ldpe 涂塑量一般为18g m2 18gsm 双面涂塑纸板 适用于较高档的冷 热饮两用杯 纸板上的ldpe涂量一面为18gsm 另一面为14gsm 涂塑较厚的一面作容器的内面 较薄的一面作为印刷面 三 纸杯生产工艺流程封边方法 粘封热封超声波封边 关键工序 四 纸杯生产设备目前世界五大纸杯设备厂商中 美国纸加工机械公司 pmc 具有一定的代表性 现仅对纸板加工纸杯的设备作一简单介绍 1 同线同步型纸杯加工设备2 离线印刷卷料输入型设备3 片料输入型设备4 上蜡 或涂塑 设备 1 同线同步型纸杯加工设备该机印刷 模切及制杯同线同步操作 制杯用卷料输入后 在同线的柔性版印刷机上印刷图案或商标 然后在模切机上模切 最后在主机上夹紧杯坯 制杯 2 离线印刷卷料输入型设备如果生产厂家已有很好的印刷设备 并可用水性无毒油墨印刷 那么就可将 卷料先进行离线印刷后 以 卷状料输入制杯主机 在主机上 模切 该模切单元配有跟踪电子扫描装置 板料模切后立即以夹紧式定位 制杯 3 片料输入型设备这种设备是针对没有印刷和模切设备的厂家而生产的 采用这种设备制杯时 首先要将印刷和模切好的板料输入到制杯机的层叠架上 通过旋转轮架板料进入主机 并以夹紧式定位 制杯 4 上蜡 或涂塑 设备在加工生产纸杯时 卷筒纸料经纵切 印刷 模切后成型 并在型芯上粘合 在这一系列的操作后 还要把成型的杯送入涂蜡输送带 进行湿法或干法涂蜡 通过浸债 旋转或喷涂在纸杯上形成涂层 提高纸杯的挺度和对气体异味的阻隔性 思考题 1 简述纸杯生产工艺流程 二 纸箱生产工艺流程 概述 用作运输包装的瓦楞纸箱于1907年出现于美国 在第一次世界大战期间 木箱运输包装占80 瓦楞纸箱仅占20 到第二次世界大战期间瓦楞纸箱已占80 成为最重要的运输包装容器 2006年 中国包装工业总值约3500亿元 纸制品占59 可用来包装食品 饮料 家用电器 医药 日用 化妆品 机电等产品 包装纸箱用途 重量轻三层 单瓦楞 纸板的重量按用纸175 150 150g m2计算 约600g m2 而同样3mm厚度的木板的重量约为2000g m2 是纸板的3倍以上 成本低其原料为原纸 可用木浆 木材的边角料 草浆制作 并可方便地回用再利用 无公害 环保 包装纸箱优点 易加工由于纸张的平整性 决定了其可以方便地进行印刷 便于储存和运输由于纸箱能够折叠 在储存与运输时占用的空间很小很方便储存与运输 而这是木材包装 金属包装所不具备的 结构合理瓦楞的楞型 u v uv 结构大大地提供了纸箱的抗压 耐破能力 纸箱包装的不足 强度有局限性如不用木材或其他坚固物体加固 纸箱 蜂窝纸板除外 内装物品重量最好不超过55kg 防潮性差瓦楞纸箱吸水后 其强度会急剧下降 甚至破烂 这是在设计及使用时应注意的问题 在面纸 里纸 表面加入防潮剂 可在印刷前瓦楞成型时加 也可在印刷后 可适当提高其防潮性 纸箱生产工艺 生产工艺图 原纸是形成纸板 纸箱产品质量的重要因素之一 是纸板 纸箱组成的主要原料 按用途可分为二大类即箱纸板和瓦楞原纸 原纸 用作瓦楞纸箱的面纸 里纸或中心纸 其质量等级为a b c d 其中a b c为挂面纸板 根据纸张的颜色及表面处理方式 又可细分为白版纸与牛皮纸 箱纸板 瓦楞原纸 用作瓦楞纸箱中瓦楞制作的原纸 其质量等级分为a b c d 一般来说a b级的称为高强度瓦楞原纸 c d级的为中强瓦楞原纸 按制造商来分可分为国产纸 进口纸 而进口纸中又可细分美卡 俄卡等 定量 克重 每平方米原纸的重量 g m2 一般来说目前的克重范围在100g m2 400g m2 紧度 相当于密度的一个指标 指每立方分米原纸的重量 g cm3 耐破指数 kpa m2 g 环压指数 n m g 等 这些指标反映了原纸的物理性能 主要技术指标 瓦楞的形状瓦楞的基本形状有u形和v形 u形的楞峰接近圆形 v形的楞峰接近尖形 如下图所示 瓦楞的形状 u形瓦楞的特点是 a 柔软 富有弹性 只要变形不超出弹性范围 在松开后 u形瓦楞能迅速恢复原来的形状 b 由于瓦楞辊的磨损较慢 瓦楞纸板的厚度相同 c u形瓦楞比较圆滑 不会出现在楞峰处切断瓦楞芯纸的现象 因此可相对提高瓦楞原纸和粘合剂的用量较大 但不够经济 v形瓦楞的特点 a v形瓦楞比较坚硬 强度较高 但变形一旦超过弹性范围瓦楞就会被压溃 完全丧失复原性 b v形瓦楞其芯纸及粘合剂的使用量虽少 但楞辊容易磨损 使用寿命短 且瓦楞纸板厚度不稳定 楞峰处易切断芯纸 我国规定 推荐 瓦楞形状介于u形和v形之间 称为uv形 其弹性和加工性能优于v形 而平压强度和用料方面又优于u形 uv形瓦楞纸板具有u形和v形瓦楞纸板的优点 应用广泛 瓦楞纸板的楞型 瓦楞高度以及每300mm长度上的瓦楞数称为瓦楞纸板的楞型 楞型实际是对瓦楞尺寸的有关规定 常用的楞型有 a瓦 型 b瓦 型 c瓦 型 e瓦 型 随着瓦楞辊制作技术及包装业的发展 一些更小的如f g n o等楞型也随之出现 不同楞型的楞高及300mm长度上楞数见下表 运输包装常用的楞型为a型和b楞型 a型瓦楞高度而后间距最大 柔软 富有弹性 缓冲性能好 b楞型的平压强度较高 适合包装较硬的产品 同时由于瓦楞间距较小 而纸比较平坦 印刷效果较好 c瓦介于a瓦与b瓦二者之间 目前单独使用较少 但在合适情况下 可用bc瓦楞代替ab瓦楞 e瓦以下 称为微瓦楞 目的是代替厚纸板 瓦楞纸板横截面上原纸的层数是它最重要的结构特征 就瓦楞芯纸的层数来说 运输包装通常用的是单瓦楞纸板 双瓦楞纸板和三瓦楞纸板 单瓦楞纸板有面纸 外面 里纸 内面 和瓦楞芯纸 共计三层 习惯上又称之为三层纸板 三层纸板在瓦楞纸板中所占比例最大 主要用来包装重量较轻的产品 如常用的食品 饮料等 瓦楞纸板的层数 双瓦楞纸板的面纸 中间垫纸和瓦楞芯纸共五层 习惯上又称之为五层纸板 主要用来包装重量较大的易损产品 双瓦楞纸板通常是由a型和b型组合而成 一般将a瓦放置在纸箱内侧 用来缓冲 b瓦楞放置在外侧 使箱面印刷更美观 三瓦楞纸板的面纸 中间垫纸和瓦楞芯纸共计七层 所以又称之为七层纸板 主要用来包装超重型产品 a 单瓦楞纸板 三层板 b 双瓦楞纸板 五层板 c 三瓦楞纸板 七层板 瓦楞纸箱的箱型瓦楞纸箱的箱型绝大多数为o2型 箱型为国际通用 开槽箱 其中0201型开槽平口箱是最常用的运输包装箱 其特征是上 下摇盖与箱面连体 向内弯折后形成箱底和箱盖 一般情况下是由一整块板经裁切 印刷 开槽 压线而成箱坯 少数是由两片或四片纸板拼合 习惯上称之为二页箱或四页箱 瓦楞纸箱 瓦楞纸箱是以箱坯为基础 通过结合 封箱和捆扎而成为箱形结构的 瓦楞纸箱的结构 瓦楞纸箱的制作 瓦楞纸板现行的瓦楞纸板一般是由瓦楞生产线制作而成 在一些小型生产厂中 对一些质量要求不高的纸板 也有使用单面瓦楞机制作出一平一瓦后 再覆面而成单瓦纸板 瓦楞纸板生产线生产出的经纵向压痕切线 横向切断后的纸板一般已具备了箱坯的基本特征 箱坯的长 宽及在纵向的压线 瓦楞纸板生产线 纸板形成 瓦楞生产线的结构 瓦线按其最高生产速度可分为中低速 150m min以下 中高速 150m min以上 一般一条瓦楞生产线由下列单机和系统组成 a 原纸支架 作用是支撑原纸 使其可以一定的速度进行生产 目前一般采用的均是液压无轴方式 对先进的瓦线在原纸支架上可带有自动接纸机 保证换纸时的质量及效率 b 预热器 对进入瓦楞辊前原纸进行预热 使其便于成型及粘合 c 单面机 瓦楞生产线的心脏部件之一 是瓦楞成型的机器 主要零件为瓦楞辊 瓦楞辊的质量及进纸方式 导纸板导纸 真空吸附导纸 正压系统导纸 及单面机整机精度将决定单面机生产出的一平一瓦的质量 较先进的设备目前可配备瓦辊快换系统 以提高工作效率 瓦楞辊由上 下瓦楞辊组合将瓦楞原纸压成波形瓦楞纸 瓦楞辊的配合压力 间隙 平行度 恰当的中高是瓦楞辊工作时的重要技术指标 d 上纸小车 将原纸自生产现场外部移至原纸支架处的厂内运输设备 e 输送过桥 也称天桥 其作用是匹配各单面机生产出的单面纸板 并对单面纸板作初步固化 f 多重预热器 二重 三重等 对从单机输出的单面纸板进行预热 以利于以下的涂胶及粘合 并保持纸板适当的干燥度 g 双面涂胶机 对单面瓦楞另一楞峰进行上胶 使得瓦楞得以粘合 主要部件有上胶辊和均胶辊 h 粘合烘干机 经上胶后的纸板需在一定的温度 压力及一定的时间内进行固化目前压载系统主要有以下三种方式 一是重力辊压载 二是压力板压载 三是气囊压载 除压载方式外 本系统另一主要部件是输送皮带 输送皮带的质量 导热性 透气性等 对纸板的质量也有较大的影响 主要有国产 如沈阳兴中 及进口输送带 i 纵切压痕机 与瓦楞垂直方向称纵向 在纵向上纸板规格及折合处的压线槽 可在纵切压痕机上实现 纵切压痕机一般均采用单刀 薄刀 形式 其调整刀具方式可分为手动调整及全电脑调整 j 分纸托架 纵切 分纸时托架 k 横切机 机械式和电脑式两种 机械式为早期型号 横切尺寸需手工调整 而全电脑控制的横切机其横切尺寸 直接在电脑中设置 其尺寸误差也较小 l 输送机 将已纵切压痕并经过横切后成一定规格 l b 的纸板运送到后方的堆码机的设施 m 堆码机 分切的纸板按规定的要求进行堆放的部件 n 主传动 包含主电机在内的主传动系统 o 纸边粉碎机 收集纵切后的边角废料 并将其粉碎以便处理 p 制糊机 瓦楞与面纸的粘合需要粘合剂 制糊机即是制作粘合剂的设备 目前大都是采用玉米淀粉作为粘合剂的主体 辅以添加剂等制作 q 蒸汽加热系统 提供提高纸板温度的加热系统 可以是电加热 油加热或是燃煤锅炉 r 压缩空气系统 因整条生产线上有很多气动原件 压缩空气系统是提供此动力的设备 s 电气控制系统 生产线的主控制系统 包括单面机的速度协调 湿部 干部的协调等 一条完整的瓦线应包括生产瓦楞纸板所有工序的单机和系统 也可根据用户需要进行简化或增加诸如印刷花纹 涂塑防潮等特殊设备 印刷机 印刷方式分类 印刷是将所需的文字 图案及其它信息 印 至箱体的表面 印刷的方式按不同的分类原则而不同 在瓦楞纸箱行业中 如按使用的油墨来分有水性 水性油墨 印刷 油性油墨印刷 按使用的印刷版材来分有丝网印刷 对纸箱印刷来说目前基本已淘汰 橡胶版印刷 树脂版印刷 胶版及树脂版均为凸片印刷 相对的另一类为凹版印刷 按印版所处的位置来分可分为上印式和下印式 瓦楞纸箱加工 瓦楞纸箱是由瓦楞纸板经过一定的后道加工 最终成型 印刷机的印刷原理 印刷机是利用橡胶辊 均墨辊 将油墨槽中油墨传递至印刷滚筒上的印版上 从而将所需的文字或图案及其他信息印刷至纸箱表面 转印前 转印后 水墨 印刷机介绍 印刷机结构 一般印刷机均有以下基本结构 a 上料机构上料机构是将需印刷的纸板上至工作台面 其方式为手工 半自动和自动三种 后二种分别由上料机 半自动 自动 完成 b 送纸机构目前送纸方式主要有链条送纸 后推式送纸及前缘真空吸附送纸 其特点从结构分别是从简易 简单到复杂 加工精度越来越高 通常链条送纸加工的精度在 1 5mm左右 而前缘真空吸附的精度可达 0 5mm 当然不同的配置其价值也不同 c 印刷部印刷部是印刷机的关键部分 根据一次可同时印刷的色种数 可将其分为几个印刷部 印刷部的其主要零件有印刷辊筒 安装印版用 均墨辊 或刮刀 网纹辊 金属或陶瓷 等 不同的色组之间可进行相对移动 水平或上下 来保证换版及清洗等工作 d 油墨循环系统通常采用气动泵来完成油墨的循环工作 这一系统的缺点是在换色时 油墨损耗较大 时间较长 目前日本一家制造商开发了非循环系统 采用变压 送墨时增压 回收时减压 方式 换墨时间及油墨损耗均大大减少 分纸 压线 开槽机 分纸是将纸板按一定的规格用旋转式刀片对纸板进行分切 压线是通过压线轮将纸箱折叠处压溃 便于折叠 开槽是将纸箱摇盖及搭接舌处 多余 的纸板切除 一般所说压线开槽机均可一次性完成纸板分切 压痕 开槽等工序 有些设备还可加装打孔装置 对稍高档的印刷机 一般均会在印刷部后配置压线开槽部 模切机 模切机是通过预先制作好的模板 将纸板一次切成所需的形状 它的优点一是可模切各种复杂没有规则的形状 这一点开槽机无法做到 二是模切精度高 切边光洁 表面外观质量好 适合于自动包装的生产 但其缺点是设备投资较大 生产效率也不高 模切机通常按其模版及刀垫的运动方式分为 圆压圆模切机 模版及刀垫 提供模切压力 安装于两个相对运动的圆辊筒上 通过辊筒的相对运动 将纸板模切成所需的形状 圆压平模切机 模版安装与平板上 作直线往复式运动 而模切压力则是通过圆辊筒的圆周运动来实现 平压平模切机 模板及刀垫安装在可开合的二块平板上 有整体式及分体式 所谓整体式就是我们说的 老虎嘴 其可加工的纸板规格通常较小 一般不超过1 5m 1 5m 当需加工的纸板规格较大时 只能使用分体式 分体式根据其上料方式可分为半自动及全自动 钉箱机 钉箱是纸箱接合成箱的一种方式 目前钉箱机的种类有人工 半自动 全自动方式 人工钉箱时 首尾钉距及钉距均匀性均由操作人的熟练程度来掌握 劳动强度大 且生产效率不高 而半自动及全自动钉箱机 一方面降低了工人的强度 另一方面 提高其钉距的均匀度 提高产品的质量 粘箱机 粘箱是纸箱接合成箱的另一种方式 对某些行业来说 所用的纸箱只能采用粘合剂来粘箱 如食品饮料行业 目前 在一般的纸箱生产企业中 手工粘箱仍占了相当的一部分 除了手工粘箱 半自动 全自动粘箱机可大大提高生产效率并保证产品质量 粘箱产生的剪刀差 目前 在印刷开槽模切粘箱联线上 配置的就是自动折叠粘箱机 粘 钉箱机 粘 钉箱机是将粘合及钉箱功能合二为一 共用共送纸部 折叠部 只是根据纸箱不同接合要求选择不同的接合功能 即粘合或钉箱 三 金属罐制造工艺及设备 教学重点 卷接罐罐身制造工艺电阻焊罐身制造工艺变薄拉深罐罐身制造工艺 第一节三片罐制造 分类一 三片罐制造工艺二 三片罐制造设备 第二节二片罐制造 一 罐身制造工艺二 质量检测三 二片罐制造设备 分类 锡焊罐 粘接罐 卷接罐 熔焊罐 按照罐身加工方法不同可将三片罐分为以下几类 已经基本淘汰 新型工艺 用于制造密封要求不高的通用罐 罐身接缝相互钩合 缝焊罐或电阻焊罐 常用 1 三片罐制造工艺 1 下料2 罐身制造工艺3 罐盖制造工艺 1 下料下料通常用剪板机按图纸要求的尺寸和公差把马口铁板剪切成罐身板或罐盖 罐底毛坯 冲裁 罐身 罐盖 2 罐身制造工艺 1 卷接罐制造工艺 2 锡焊罐制造工艺 3 电阻焊罐制造工艺 4 粘接罐制造工艺 1 卷接罐制造工艺以圆形罐为例 介绍其制造工艺 切角与切缺 卷边 端折 成钩 成圆 平压 踏平 翻边 封底 滚凸筋 切角与切缺切角和切缺即在矩形坯料的一端切去上下两角 而在另一端的对应处切出上下两个缺口 这样可使罐身接缝的上下两端只有两层板料的重叠 以便翻边和封罐 切角切缺 直角型 钝角型 宝塔型 v型 u型 直角型 钝角型 宝塔型 v型 u型 卷边卷边是利用卷边机将罐身坯料的口部向内卷成一个小圆弧 以免罐口锐边伤人影响使用 端折 成钩 端折即用端折机将其两端分别向正 反面折边 图3 13 以便罐身成圆时能够相互钩合 端折结构 图3 14 端折要求a 罐身板两边的端折与罐身板正 反面的角度皆为35 45 b 端折的宽度与罐径有关 一般为2 3 2 8mm 允许偏差为 0 5mm c 端折的宽度应上下均匀一致 成圆成圆是在三辊成圆机上进行 上辊与下面二辊旋转方向相反 铁皮从中间通过时 在上下辊的压力和摩擦力的作用下被卷成圆筒形 平压 踏平 平压即罐身板两边的端折互相钩合后利用踏平机将其压平 形成牢固的锁边接缝 图3 15 接缝宽度 b b 2 9 3 4mm 与罐径有关 接缝厚度 h h 4tb e 一般取1 1 1 2mm 叠接缺口深度 t1 t1 0 5 0 1 mm tb 罐身板的厚度 mm e 修正系数 不大于0 2mm 翻边翻边的目的是为了封罐 为了保证卷封的质量 翻边应均匀整齐 翻过部位应无裂开现象 翻边方法 旋压式 弯折式 撞击式 封底封底工序在封罐机上完成 罐身与罐底主要通过二重卷边实现封合 1 压头2 罐盖3 罐身4 托底盘5 头道压辊6 二道压辊7 头道压辊沟槽曲线8 二道压辊沟槽曲线 滚凸筋滚凸筋即在罐身上滚出加强筋 2 锡焊罐制造工艺锡焊罐最初用于食品包装 由于焊锡中含有铅 对食品容器造成严重的污染 所以自20世纪70年代以后 传统的锡焊制罐工艺已基本上被电阻焊制罐工艺所淘汰 罐身的加工工艺流程为 镀锡薄板剪切下料 弯曲 切角和切缺 端折 成圆 涂焊药 踏平 锡焊 焊处擦锡屑 冷却 翻边 罐身完成 3 电阻焊罐制造工艺 电阻焊的基本原理 电阻焊制罐工艺 电阻焊焊接三片罐罐身接缝的特点 电阻焊的基本原理将待焊接的两层薄钢板置于连续转动的两滚轮电极之间 通电后靠两电极之间被焊接金属的电阻生热 使被焊金属接近熔化状态 在滚轮的压力作用下 局部连成一体形成焊点 由于滚轮旋转带动被焊薄板前进 无数焊点就形成了焊缝 电阻焊制罐工艺 以圆罐为例 印铁 切板 成圆 焊接 补涂 烘干 翻边 封底 成圆方向和轧制方向一致 如图3 20 焊接前成圆后的圆筒要通过z字形定位导轨的定位 如图3 22 防止罐装内容物受到污染或焊缝受到腐蚀 应进行补涂 电阻焊焊接三片罐罐身接缝的特点a 身缝不用锡焊 杜绝了铅 锡等重金属对食品的污染 同时还节约了贵重的锡金属 b 焊缝的密封性好 强度高 c 焊缝重叠宽度小 约0 3 0 8mm 既省料 又美观 d 焊缝厚度薄 便于翻边 缩颈和封口 e 生产效率高 一条自动化生产线最高生产速度可超过1000罐 min f 能够一机多工序连续生产 自动完成罐身的焊接 既简化了设备 又节省了能源 4 粘接罐制造工艺采用以尼龙等为主要粘合物的高分子胶黏剂粘合罐身纵缝的新的制罐方法 目前粘接罐主要用于固体或粉状产品的包装 粘接罐的特点 粘接工艺 粘接罐的特点a 使用焊接性能较差的无锡薄钢板 原料的价格低 可降低成本 b 接缝不用锡焊 可避免重金属对食品的污染 c 生产过程比较简单 耗能少 d 能满版印刷不 留空 故罐身外形美观 e 耐水性能和耐热性能较差 粘接工艺a 胶黏剂压合法在镀铬薄板的端部涂上约5mm宽的尼龙系胶粘剂 成圆时 使涂有胶助剂的部位重合后加热到260 再充分压紧 使接合处的胶黏剂固化 冷却 这种罐身接缝剖面如图3 24所示 b 胶黏剂层合法将镀铬板先剪切成中板 在中板两端层压上薄膜状胶黏剂 粘接薄膜把内侧薄板的端面包起来 再把中板剪切成罐身板 以上为粘合工序 接着完成罐身制造工序 胶黏剂层合法剖面如图3 25 2 电阻焊三片罐制造设备电阻焊缝机电阻焊缝机是制造罐身的关键设备 1 罐身加工设备 半自动制造圆罐身的专用设备a 剪板机b 切角切缺机c 端折机d 踏平机e 成圆机f 焊锡机 自动制造圆罐身的专用设备a 自动联合罐身制造机b 自动翻边机 剪板机闸刀式圆刀式 图3 8 平口切板机 斜刃剪板机 切角切缺机切角切缺机用于在罐身料坯的两端角部位切斜角和缺口 成圆机成圆机是将端折好并踏平的罐身坯料卷成圆筒形的机器 制作三片罐通常采用辊式成圆机 按三辊成圆法 使罐身板坯卷曲成理想的圆筒状 通过调整辊与辊的间距 便可改变罐身板坯的成圆曲率 自动联合罐身制造机 自动翻边机 3 罐盖制造工艺 1 切开式罐盖制造工艺 2 拉开式罐盖制造工艺 1 切开式罐盖制造工艺切板 涂油 冲盖 圆边 涂胶 烘干 2 拉开式罐盖制造工艺盖材开卷 基盖成型 圆边 涂胶 烘干 包装基盖 凸泡成型 铆钉扣状成型 加强筋 刻痕 铆合 刻字 打拱 包装 拉环 1 锡焊三片罐制造设备 1 罐身加工设备 2 制盖机械 3 罐身与罐盖密封接合机械 2 制盖机械 波形压力切板机 自动冲盖机 圆罐罐盖卷边机 罐盖注胶机 烘箱 自动冲盖机料盘自动给进装置冲模废料排出辊盖抛掷装置 圆罐罐盖卷边机单轮 配用单模冲盖机 双轮 配用双模冲盖机 罐盖注胶机罐盖注胶机是往盖的卷边部分注入密封胶的设备 单头注胶机四头注胶机 烘箱注胶后的罐盖通过传送机构送入烘干箱加热烘干 冷却固化后输送至下一工序 3 罐身与罐盖密封接合机械 封罐机自动送罐装置自动送盖和加盖装置卷边封罐装置 2 两片罐制造工艺 1 浅拉深罐 浅冲罐 浅拉伸罐的罐身成型工艺是 板料预先涂料或印刷 落料 拉深 罐底成型 翻边 修边从落料开始 后面几道工序可在冲压机上一次行程中完成 一 罐身制造工艺 2 深拉深罐 深冲罐 深拉伸罐采用的材料 铝合金薄板 马口铁和镀铬板其成型的工艺过程是 落料 一次拉深 再拉深 可多次 冲底成型 翻边 修边再拉深的工作原理如图3 47 通常多次拉深 冲底等工序可在多工位压力机上进行 3 变薄拉深罐 1 工作原理 图3 48 2 变薄拉伸罐罐身的生产工艺流程 图3 49 卷料展开 涂润滑剂 冲杯 即下料和预拉伸 多次变薄拉伸 修边 清洗 烘干 外表喷涂 彩印 涂内壁 烘干 缩颈翻边 光检 堆码包装 入库 二 质量检测 1 对罐体的技术要求a 罐体的主要性能应符合表3 33规定 b 罐体涂层必须附着良好 在巴氏杀菌后不得有脱落 变色和起泡等缺陷 c 外观质量要求见表3 34 2 质量检验方法a 外观检查用目测 在自然光线下 用正常视力相距60cm进行检查 b 尺寸检查用专用或通用量具 仪 测量 量具 仪 精度为0 0lmm c 罐体内涂膜完整性试验使用读数值0 5ma的内涂膜完整性测量仪 在罐内加入电解液 液面距罐口3mm 读取第4秒的电流值 电解液是用1000ml的1 氯化钠水溶液和4ml的5 二辛基丁二酸酯磺酸钠混合而成 d 罐体耐压强度试验使用读数值不大于10kpa的罐底耐压强度测试仪 读取罐底部变形的最大指示值 2 质量检验方法e 罐体轴向承压力试验使用读数值不大于10n的罐体轴向承压力测试仪 读取罐体变形的最大指示值 f 内涂膜巴氏杀菌试验使用恒温水浴箱 将试样放入温度为 68士2 的蒸馏水中 恒温30min后取出 检查内涂膜有无变色 起泡 脱落等现象 g 内涂膜附着力试验用单面刀片在涂层表面划出长为15mm 间距为2mm的6道平行划痕 然后转90 用同样方法划割成正方格 划痕要齐直 并且完全割穿内涂膜 在方格上紧贴宽度为15mm 新结力为15士2g mm的胶粘带 快速从涂膜上撕下 检查涂层有无脱落 三 二片罐制造设备 1 变薄拉深罐制造设备一套完整的变薄拉深两片罐生产线由十多台不同类型的设备组成 主要有薄板输送机 涂油机 多功能冲压机 再次涂油机 剪板机 坯料堆码机 整形冲压机 控制装置及系统 后续处理设备和附属设备等 大部分设备与焊接三片罐相同 完成变薄拉深的关键设备是冲压机床和成型加工的配套模具 开卷冲杯机 拉深机 洗罐机 打底机 彩印机 内喷涂机 缩颈机 翻边机 光检机 捆扎机 2 拉深罐制造设备与变薄拉深罐设备基本相同 图17 18为冲拉罐成型加工的主要设备配置示意图 gb t17590 2008铝易开盖三片罐gbt9106 1 2009包装容器铝易开盖铝两片罐 思考题 1 简述圆形三片卷接罐罐身的制造工艺 2 成圆机的工作原理是什么 画图说明 3 简述变薄拉深罐罐身成型工艺 4 简述电阻焊罐罐身制造工艺 5 简述三片粘接罐的特点 四 塑料包装容器制造工艺 1 按化学组成 pe pp ps pvc pet ny pc pf uf容器 2 按成型方法 吹塑 注射 挤出 模压 热成型 旋转 缠绕成型容器 3 按容器的形状和用途 箱盒类 瓶罐类 袋类 软管类 分类 1 模压成型 压缩模塑 将粉状 粒状或纤维状塑料放入成型温度下的模具型腔中 然后闭模加压使其成型固化 开模取出制品 二 塑料包装容器的成型方法 1 生产范围 包装箱 盒 托盘 小型精致容器以及桶盖 瓶盖等容器附件 a 设备和模具结构简单 费用低 b 能成型较大的平面制品 c 成型效率低 d 制品的尺寸精度一般较低 e 主要用于热固性塑料 酚醛 脲醛 2 特点 二 塑料包装容器的成型方法 1 模压成型 2 注射成型 注射模塑 注塑 将粉状 粒状塑料从注射机的料斗加入料筒 经加热塑化呈熔融状态后 借助螺杆或柱塞的推力 将其通过料筒端部的喷嘴注入温度较低的闭合模具中 经冷却定型后 开模制品 二 塑料包装容器的成型方法 外形复杂 尺寸准确 美观精制的容器 并能成型带嵌件的容器 一般均为广口容器 壁较厚 还大量用于制作容器附件 二 塑料包装容器的成型方法 1 生产范围 2 注射成型 注射模塑 注塑 二 塑料包装容器的成型方法 2 注射成型 注射模塑 注塑 二 塑料包装容器的成型方法 2 注射成型 注射模塑 注塑 二 塑料包装容器的成型方法 2 注射成型 注射模塑 注塑 原料的适应性广 热塑性和部分热固性 成型周期短 效率高 易于实现全自动化生产 设备投资大 模具制造成本高 适于大批量生产 能保证制品的尺寸精度 二 塑料包装容器的成型方法 2 注射成型 注射模塑 注塑 1 生产范围 不同容量和壁厚的塑料瓶 桶 罐等包装容器 pe pvc pp ps pet ny pc ca 3 中空吹塑成型 将挤出或注射成型制得的型坯预热后置于吹塑模中 然后在型坯中通入空气将其吹胀 使之紧贴于模腔壁面上 再经冷却定型 脱膜即得到制品 二 塑料包装容器的成型方法 设备投资少 工艺成熟 生产效率高 型坯温度均匀 制品破裂少 适于多种塑料 制品壁厚公差较大 可制不同容量和壁厚 不同形状和带把手的容器 2 分类 a 挤出中空吹塑 特点 二 塑料包装容器的成型方法 3 中空吹塑成型 二 塑料包装容器的成型方法 3 中空吹塑成型 自动化程度高 可多模生产 效率高 壁厚均匀 重量公差小 底部强度高 瓶颈口尺寸精确 后加工量小 每种制品要两副模具即型坯模和吹塑模 且型坯要能承受高压 生产投资大 适于生产批量大 精度高的小型包装容器 b 注射吹塑 特点 二 塑料包装容器的成型方法 3 中空吹塑成型 第五章塑料包装容器及成型 二 塑料包装容器的成型方法 3 中空吹塑成型 性能 透明度 拉伸强度 抗冲击强度 表面硬度 刚性和气密性等均提高 且可使容器壁减薄 c 拉伸吹塑 分类 注射型坯拉伸吹塑 注 拉 吹 挤出型坯拉伸吹塑 挤 拉 吹 二 塑料包装容器的成型方法 3 中空吹塑成型 适用范围 适于生产pet pp pvc等塑料瓶 二 塑料包装容器的成型方法 c 拉伸吹塑 3 中空吹塑成型 第五章塑料包装容器及成型 二 塑料包装容器的成型方法 3 中空吹塑成型 4 热成型 二次加工成形 用热塑性塑料片材作为原料来制造塑料容器的一种方法 1 真空成型 真空吸塑成型 壁薄 形状简单的小型包装容器 二 塑料包装容器的成型方法 二 塑料包装容器的成型方法 4 热成型 1 真空成型 2 气压成型 压缩成型 加压成型 适于厚片材成型较大的容器 可采用较低的成型温度 使成型周期缩短 二 塑料包装容器的成型方法 二 塑料包装容器的成型方法 4 热成型 2 气压成型 二 塑料包装容器的成型方法 4 热成型 3 对模成型 特性 复制性和形状准确性都比较好 制品结构上可以复杂些 可制得具有刻花或刻字的表面 适于厚片材成型较大的容器 可采用较低的成型温度 使成型周期缩短 二 塑料包装容器的成型方法 4 热成型 3 对模成型 工艺简单 设备投资少 制造周期短 费用低 适合生产小批量产品 对产品设计变换 模具一般承压不大 对模具材