第七章金屬包裝容器金屬包裝容器特點(diǎn):強(qiáng)度大,剛性好,不易破裂。金屬薄板有比其它任何材料均優(yōu)異的阻隔性、阻氣性、防潮性、遮光性、保香性、密封性好,能可靠地保護(hù)產(chǎn)品。金屬材料印刷性能好,圖案商標(biāo)鮮艷美觀,所制得的包裝容器引人注目,是一種優(yōu)良的銷售包裝。金屬容器可根據(jù)不同需要制成各種形狀,如圓形、橢圓形、方形、馬蹄形、梯形等,既滿足了不同產(chǎn)品的包裝需要,又使包裝容器更具變化,促進(jìn)銷售。金屬包裝是中國包裝工業(yè)的重要組成部分,其產(chǎn)值約占包裝工業(yè)總產(chǎn)值的10%,主要為飲料、食品、罐頭、油脂、化工、藥品及化妝品等行業(yè)提供包裝服務(wù)。金屬包裝容器是指用金屬薄板制造的薄壁包裝容器,廣泛應(yīng)用于食品包裝、醫(yī)藥品包裝、日用品包裝、儀器儀表包裝、工業(yè)品包裝、軍火包裝等方面,其中用于食品包裝的數(shù)量最大。我國金屬包裝的最大用戶是食品工業(yè),其次是化工產(chǎn)品。此外,化妝品和藥品也占一定的比例。金屬包裝現(xiàn)狀我國金屬容器制造業(yè)的裝備已具備很強(qiáng)的實(shí)力。兩片罐有26條生產(chǎn)線,年生產(chǎn)能力達(dá)110多億只(目前市場需求約70億只);馬口鐵三片罐制造設(shè)備已擁有各種型號(hào)的進(jìn)口和國產(chǎn)的全自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)線約500余條,其產(chǎn)品一年供應(yīng)飲料行業(yè)約40億只,食品罐頭行業(yè)約38億只;氣霧罐年產(chǎn)能力達(dá)6億只;鋼桶年加工生產(chǎn)量約4000萬只—5000萬只。印鐵設(shè)備全國擁有500多條生產(chǎn)線,進(jìn)口設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備各半,年印刷160多億印次。目前中國金屬包裝市場呈現(xiàn)供大于求的趨勢(shì),但從人均消費(fèi)量分析,還存在較大發(fā)展空間。中國飲料罐年消費(fèi)量110億罐(二片罐70億只、三片罐40億只),人均消費(fèi)不足8罐;日本的年消費(fèi)量是180億罐;韓國是32億罐。如果中國年人均消費(fèi)量提高到10罐,每年就要求130億罐的供應(yīng)能力。此外,中國罐頭食品消費(fèi)水平偏低,人均年消費(fèi)不足1.5公斤,歐洲罐頭食品人均年消費(fèi)水平為50公斤,日本人均年消費(fèi)水平為23公斤。一.金屬包裝容器的基本類型金屬包裝產(chǎn)品可細(xì)分為印鐵制品(聽、盒)、易拉罐(鋁制二片罐、鋼制二片罐、馬口鐵三片罐)、氣霧罐(藥用罐、殺蟲劑罐、化妝品罐等)、食品罐(罐頭、液體或固體食品罐等)和各類瓶蓋(皇冠蓋、旋開蓋、鋁質(zhì)防盜蓋)。另有1升—18升馬口鐵制成的化工桶及冷軋板;鋅板制成的20升—200升的鋼桶。金屬箱

具有一定剛性的容量較大的方型容器,多用于槍械彈藥等軍品包裝。金屬盒

容量較小具有一定剛性的金屬包裝容器,形狀多樣,如圓筒盒、方筒盒、扁方盒、橢圓柱盒及其他異性盒。多用于餅干、茶葉、咖啡、香煙等包裝。金屬罐

容量較小，主要有三片罐、兩片罐等。金屬桶

容量較大（20L以上）并且用較厚金屬板制成的金屬包裝容器。用于大中型運(yùn)輸包裝。金屬軟管撓性金屬材料制成的圓柱形包裝容器．適于包裝各種膏體類產(chǎn)品，如藥膏、牙膏、化妝品、顏料等。金屬盤

金屬材料制成的無蓋淺包裝容器，如餐盤等。二.常用金屬包裝材料鍍錫薄鋼板Tinplate（馬口鐵）

是一種雙面鍍有純錫的低碳薄鋼板,厚度約0.1-0.4mm。鍍錫板和涂料鍍錫板均容易焊接，鍍錫板還具有良好的印刷和涂覆適應(yīng)性，是傳統(tǒng)的制罐材料，除制作罐頭盒外，還用于制作其他的食品聽、盒及玻璃瓶罐的制蓋材料。鍍鉻薄鋼板Tin-freeplate又稱無錫薄鋼板或鍍鉻板，是一種雙面鍍有鉻或鉻系氧化物的低碳薄鋼板。作為鍍錫板的代用材料，其耐蝕性和焊接性等均比鍍錫板差，但其價(jià)格低，故大量用于腐蝕性較小的啤酒罐、飲料罐以及食品罐的底蓋等。但鉻層的韌性較差，罐的卷邊部位易開裂或擦傷，需補(bǔ)涂以防生銹。另外，鍍鉻板不能錫焊，只能采用縫焊法或粘結(jié)法制罐。鍍鋅鋅薄薄鋼鋼板板又稱稱為為白白鐵鐵皮皮，，是是在在低低碳碳薄薄鋼鋼板板上上鍍鍍一一層層0.02mm以以上上厚厚度度的的鋅鋅保保護(hù)護(hù)層層而而構(gòu)構(gòu)成成。。致密密的的鋅鋅層層使鋼鋼基基板板的的防防腐腐能能力力大大大大提提高高。。一一般般鋅鋅層層越越厚厚，，其其耐耐蝕蝕能能力力越越強(qiáng)強(qiáng)，，但但鋅鋅層層過過厚厚會(huì)會(huì)影影響響容容器器焊焊接接接接頭頭強(qiáng)強(qiáng)度度。。鍍鍍鋅鋅板板常常用用于于制制造造各種種容容量量的的桶桶和和特特殊殊用用途途的的容容器器。耐蝕性性和密封封性良好好，可用用于粉狀狀、漿狀狀和液狀狀商品，，是應(yīng)用用較多的的一種金金屬包裝裝材料。。鋁合金薄薄板鋁合金薄薄板系鋁鋁鎂、鋁鋁錳等合合金制造造。特點(diǎn)點(diǎn)是質(zhì)輕、美美觀、耐耐腐蝕；對(duì)人體體無毒、、衛(wèi)生、、安全；；加工性性能好，，廢舊罐罐易回收收。缺點(diǎn)是對(duì)對(duì)酸鹽的的腐蝕性性較差，，所以需需經(jīng)涂料料涂覆后后使用。。鋁合金薄薄板具有有優(yōu)異的的金屬壓壓延性能能，容易易成型，，易于形形成薄壁壁，適于于制造扁平?jīng)_拉拉罐和深深拉沖拔拔罐，特別是是易拉罐，開罐性性能十分分優(yōu)異。。低碳薄鋼鋼板是指含量量小于0.25%的薄薄鋼板，，厚度一一般為0.25-4mm。這這種鋼板板經(jīng)過剪剪裁、成成型和連連接，可可直接制制成金屬屬容器。。優(yōu)點(diǎn)是是貨源充充足、成成本低、、加工性性好、制制成的容容器有足足夠的剛剛度和強(qiáng)強(qiáng)度。目前，國國外已開開始采用用低碳薄薄鋼板經(jīng)經(jīng)表面涂涂層處理理后用于于食品和飲飲料罐。三.金屬屬罐各部部結(jié)構(gòu)名名稱罐蓋通常指罐罐裝后再再封口的的金屬蓋蓋。罐身側(cè)壁與罐罐底（兩兩片罐））側(cè)壁（（三片罐罐）罐體除蓋以外外的部分分。拉環(huán)膨脹圈刻痕（撕裂線線）加強(qiáng)筋縮頸四.三片片罐1三片片罐的結(jié)結(jié)構(gòu)三片罐由由罐身、罐罐底和罐罐蓋三部分組組成。罐罐身的上上緣和下下緣分別別為罐蓋蓋與罐身身、罐身身與罐底底的結(jié)合合部，為為使罐身身上緣與與一定規(guī)規(guī)格的罐罐蓋相封封合，可可設(shè)計(jì)成成縮頸結(jié)構(gòu)構(gòu)。2三三片罐的的制造成型過程程：罐身的制制造剪切下料料→罐身身坯料→→切角和和切缺→→端折→→成圓→→錫焊→→翻邊罐蓋的制制造落料→涂涂油→沖沖蓋→圓圓邊→涂涂膠→烘烘干3罐型型三片罐容容器的造造型有圓罐和異型罐兩類。圓罐外形為圓圓柱體，，最常見見的罐型型。其中中罐徑小小于罐高高者稱為為豎圓罐罐；反之之稱之為為平圓罐罐。圓罐罐采用國國際通用用標(biāo)準(zhǔn)，，見表8-1。。（p222））異型罐異型罐是是非圓柱柱體罐的的總稱。。常見的的罐型有有扁圓罐罐、方罐罐、橢圓圓罐、梯梯型罐、、梨型罐罐等。異型罐規(guī)規(guī)格尺寸寸見表8-2。。4罐蓋蓋和罐底底1膨脹脹圈一般由一一、兩道道外凸筋和若干級(jí)級(jí)30°°的環(huán)狀斜坡坡組成。具具體參見見表8-3，p225膨脹圈的的作用提高罐底底與罐蓋蓋的力學(xué)學(xué)強(qiáng)度，，起加強(qiáng)強(qiáng)筋的作作用；（避免罐罐身因溫溫度變化化而引起起的永久久變形））保護(hù)封口口結(jié)構(gòu)的的密封性性能；（使罐的的卷邊結(jié)結(jié)構(gòu)免遭遭破壞））便于識(shí)別別變質(zhì)食食品。2圓邊邊圓邊就是是罐底、、罐蓋邊邊緣向外外彎曲形形成的邊邊鉤，以以便與罐罐身的翻翻邊做卷卷邊密封封。5罐罐身罐身接縫縫以縫焊工工藝不同同分為：：1錫焊焊罐罐身板兩兩側(cè)相互互鉤合形形成四層層接縫，，接縫利利用焊錫錫填充接接縫。2電阻阻焊罐（（熔焊罐罐）靠焊件接接觸電阻阻通電生生熱再施施加壓力力進(jìn)行焊焊接的技技術(shù)。電阻焊罐罐焊接工工藝目前，電電阻焊法法已逐漸漸取代了了錫焊法法。它的的特點(diǎn)有有：罐身縫不不用焊錫錫,杜絕絕了鉛、、錫等重重金屬污污染；焊縫密封封性好,強(qiáng)度高高；焊縫重疊疊寬度小?。s0.3-0.8mm））,與錫錫焊罐相相比節(jié)省省了材料料；焊縫與罐罐身通體體厚度相相近,便便于翻邊邊、縮頸頸、封口口,且封封口完整整性好；；生產(chǎn)效率率高,400罐罐/分。。（省去去了切角角、成鉤鉤等工序序）焊縫處破破壞了原原來的表表面鍍錫錫層,需需加涂保保護(hù)層,即補(bǔ)涂涂工序。。3粘接接罐一種新型型的制罐罐方法，，起步較較晚。罐身接縫縫采用高高分子粘粘合劑粘粘合。接接縫可搭搭接也可可鉤合。。特點(diǎn)主要要有：可使用鍍鍍鉻板，，原料成成本低，，節(jié)省錫錫，避免免重金屬屬污染；；可滿版印印刷；；生產(chǎn)過程程耗能小小，運(yùn)行行成本低低；耐熱性和和耐水性性較差，，主要用用于固體體狀或粉粉狀內(nèi)容容的包裝裝。4激光光焊罐身板兩兩端邊緣緣對(duì)接在在一起，，利用激激光加熱熱焊罐。。激光焊具具有以下下特點(diǎn)：：激光焊屬屬于非接接觸焊接接，將高能能量密度度的激光光束直接接轟射到到焊件接接縫上進(jìn)進(jìn)行焊接接。焊縫是由由基體材材料直接接熔化凝凝固而成成的連續(xù)焊縫縫，機(jī)械械力學(xué)性性能更接接近于基基體材料料。焊縫接頭頭采取對(duì)對(duì)接結(jié)構(gòu)構(gòu)形式，，故焊縫平直直、窄細(xì)細(xì)、外觀觀好且強(qiáng)強(qiáng)度高。與電阻焊焊相比，，耗料、、耗能都都少，焊接成成本降低低一半左左右。焊接材料料范圍、、種類都都比電阻阻焊廣泛泛，焊接尺尺寸范圍圍也大，，可焊0.1-50mm厚的的焊料。。不同焊接接縫切角與切切缺在錫焊罐罐制造過過程中，，為使罐罐身兩端端只有兩兩層鋼板板重疊，，以便翻翻邊和封封口，需需要在罐罐身板的的一端切切去上下下角，另另一端切切出兩個(gè)個(gè)銳角或或U型豁豁口，成成為切角角與切缺缺。成鉤（端端折）經(jīng)過切角角與切缺缺的罐身身板，用用折邊機(jī)機(jī)將兩端端各自相相反方向向彎折成成鉤狀，，以便成成圓后互互相鉤合合。壓平將罐身板板的兩端端的成鉤鉤部分互互相鉤合合后通過過特定的的模具，，利用機(jī)機(jī)械壓力力將鉤壓壓平，形形成罐身身接縫。。接縫凸凸起部在在罐體內(nèi)內(nèi)部，罐罐外僅留留一道縫縫隙。翻邊將罐上下下邊緣向向外適當(dāng)當(dāng)翻出，，以便與與罐蓋、、底進(jìn)行行卷邊密密封。環(huán)筋（加加強(qiáng)筋））當(dāng)罐身直直徑或高高度較大大時(shí)，為為防止由由于罐內(nèi)內(nèi)正負(fù)壓壓力的影影響以及及外面機(jī)機(jī)械力的的影響而而導(dǎo)致的的內(nèi)凹或或外凸，，可在圓圓周方向向上滾壓環(huán)筋。同塑料瓶一一樣，在提供供一個(gè)較好的的剛度的同時(shí)時(shí)，降低了垂垂直載荷強(qiáng)度度。五.二重卷邊邊二重卷邊是目目前廣泛采用用的金屬罐身與罐罐蓋（底）封封口的形式，它不僅適應(yīng)應(yīng)裝罐，制罐罐和封罐的高高速度、大批批量自動(dòng)化生生產(chǎn)，而且也也容易保證金金屬罐容器的的氣密性。二重卷邊是目目前廣泛采用的一一種封口形式式，目前幾乎所所有的金屬容容器（除去一一些大的鋼桶桶）都采用二二重卷邊的形形式來密封。。1二重卷邊邊的形式2二重卷邊邊的形成罐身與罐底的的密封使用專專門的卷邊封封口機(jī)。二重卷邊成型型示意圖頭道壓輥與二二道壓輥其尺寸基本相相同，但壓輥輥的溝槽形狀狀不同。頭道道壓輥主要引引導(dǎo)罐蓋的圓圓邊逐步彎曲曲并與罐身翻翻邊鉤合。二二道壓輥是把把初步定型的的卷邊壓扁壓壓緊，達(dá)到最最終形狀。壓頭用于固定罐蓋蓋與罐身的位位置，使卷封封時(shí)罐體穩(wěn)住住不動(dòng)。壓頭頭的大小應(yīng)根根據(jù)罐徑選擇擇。升降板用于頂托罐身身，使帶蓋的的罐身上升到到卷封操作工工位，并與壓壓頭一起使罐罐身與罐蓋配配合，同時(shí)避避免卷封時(shí)罐罐體滑動(dòng)移位位。六.易開結(jié)構(gòu)構(gòu)金屬容器的開開啟方式有很很多，有易開結(jié)構(gòu)、非易開結(jié)構(gòu)（切開式）。。罐蓋品種很很多，常見的的有切開式罐罐蓋和拉開式式罐蓋。1卷開結(jié)構(gòu)構(gòu)開啟位置在罐罐身上，罐蓋蓋只起到封合合作用，不能能開啟。有開開罐鑰匙，沿沿刻痕線將罐罐身打開。缺點(diǎn)：由于材料的力力學(xué)性能有差差異，采用這這種結(jié)構(gòu)不能能保證100%全部打開開。2易開蓋結(jié)結(jié)構(gòu)杠桿開啟式與油漆桶類似似，有環(huán)圈（（罐蓋環(huán)）上上再扣蓋。利利用杠桿作用用開啟，常用用來包裝顆粒粒狀食品，如如奶粉等。優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是便于多多次開啟。拉環(huán)式易開蓋蓋（拉開蓋）這種類型的蓋蓋開啟方便，，開啟時(shí)只要要提拉蓋上的的拉環(huán)，稍用用力撕拉即可可開啟。開啟方法：先提拉環(huán)造成成局部破壞，，再不斷沿刻刻痕撕裂。拉環(huán)式易開蓋蓋有兩種形式式：一是小口式，拉環(huán)拉起時(shí)時(shí)罐蓋開啟一一小口，由此此小口可吸出出或倒出內(nèi)裝裝物，多為液液體。二是大口式，拉環(huán)拉起時(shí)時(shí)幾乎整個(gè)蓋蓋被撕開，以以便取出，多多為固體，顆顆粒狀，粉狀狀或高度粘稠稠的內(nèi)裝物。。（如八寶粥粥）新式的小口式式易開蓋設(shè)計(jì)計(jì)成非全撕裂結(jié)構(gòu)構(gòu)，這種開口在在拉環(huán)拉起時(shí)時(shí)開口并不從從蓋上脫落，，而是被拉環(huán)環(huán)推入罐內(nèi)。。而早期的全脫落式結(jié)構(gòu)構(gòu)，開啟后易開開部件與罐身身分離，造成成傷人或環(huán)境境污染問題。。對(duì)于大口式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，，主要考慮的的是減少罐口口開啟后鋒利利的切口傷人的問題。設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)可使罐蓋蓋折疊，以防防止人體與撕撕裂口接觸。。這種以安全全為目的的折折疊叫做安全折疊。今后易開蓋的的結(jié)構(gòu)將朝著著更安全、更方方便的方向發(fā)展。。七.二片罐二片罐是指由由罐蓋和帶底的整體體無縫的罐身兩個(gè)部分組成成的金屬容器器。這種容器采用用拉深的方法，形成成設(shè)定形狀。。這種杯狀容容器的成型方方法屬?zèng)_壓加加工，所以二二片罐也常稱稱為沖壓罐。1發(fā)展19世紀(jì)40年代英國人人將沖壓技術(shù)術(shù)用于罐頭容容器生產(chǎn)，制制造出了鋁合合金淺沖罐，，引發(fā)了罐頭頭容器技術(shù)的的改革和發(fā)展展。70年代代，制造技術(shù)術(shù)已相當(dāng)完善善，開始在全全世界傳播。。80年代，我我國開始引進(jìn)進(jìn)二片罐的生生產(chǎn)技術(shù)和生生產(chǎn)線。制罐商正在努努力改進(jìn)制罐罐工藝和罐型型設(shè)計(jì)，如進(jìn)一步降低壁壁厚及縮小罐罐蓋直徑，以節(jié)約鋁材材降低成本（（耗能大）。。隨著制造工工藝的改進(jìn)以以及結(jié)構(gòu)上的的改進(jìn)，鋁罐罐重量從每千千只20-22Kg降低低到目前的13Kg左右右。在使用鋁材制制罐的同時(shí)，，人們也嘗試試?yán)帽′摪灏逯谱鞫薰蕖，F(xiàn)在已能能用鍍錫板、鍍鉻鉻板生產(chǎn)。90年代后后，隨鋁材價(jià)價(jià)格上漲，鋁鋁罐成本約高高出鋼罐一倍倍，大批廠商商改用鋼材制制罐。2二片罐特特點(diǎn)由于罐身的側(cè)側(cè)壁與底部為為一整體結(jié)構(gòu)，，無接縫，所以有很多多優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)裝物安全，，衛(wèi)生質(zhì)量高高；包裝裝潢效果果好；重量輕，節(jié)省省材料；成型工藝簡單單，可實(shí)現(xiàn)自自動(dòng)化高速生生產(chǎn)；（2000件件/分）設(shè)備投資大，，對(duì)材料要求求高，罐型單單一。3兩片罐的的分類按成型工藝的的不同，分為為以下幾種類類型：淺拉深罐拉深罐深拉深罐(DRD)二片沖壓罐變薄拉深罐(D&I)4兩片罐的的制造①淺拉深罐（（平圓罐）工藝過程：板料→落料料（沖裁）→→拉深→罐罐底成型→→翻邊→清清洗特點(diǎn)：只需一次拉深即可完成（深深度小）。②深拉深罐（（DRD）豎圓罐由于受極限拉拉伸比的限制制，需要分若若干次拉深，，才能達(dá)到要要求的罐身尺尺寸。工藝過程：板料→落料→→預(yù)拉深(一一次拉深)→→再拉深(若若干次)→→翻邊→罐底底成型拉深罐在制作作過程中，罐身各處厚度度基本保持與與罐坯材料厚厚度相同，沖拉罐身的的材料（拉長長）靠凸緣處處