Какая сталь используется для банок?

Какая сталь используется для банок? Прямой ответ

Сталь, используемая для изготовления банок, низкоуглеродистая сталь — в частности, холоднокатаная, непрерывно отлитая, раскисленная алюминием сталь — с поверхностной обработкой для защиты от коррозии и взаимодействия с содержимым. На практике это принимает две основные коммерческие формы: Электролитическая жесть (ЭТП) , где тонкое оловянное покрытие наносится гальваническим способом на стальное основание, и Сталь без олова (TFS) , также известная как сталь с электролитическим хромовым покрытием (ECCS), где вместо олова наносится слой хрома и оксида хрома.

Эти две разновидности Корпус из стали На их долю приходится подавляющее большинство металлических банок для пищевых продуктов, аэрозольных баллончиков, красок и упаковочных контейнеров общего назначения, производимых во всем мире. Выбор между ними зависит от производственного процесса (сварка или волочение), упаковываемого продукта, требуемой защиты от коррозии и соображений стоимости. Банки для напитков, напротив, почти всегда изготавливаются из алюминиевого сплава — другой категории материалов, о которой речь пойдет ниже.

Электролитическая жесть (ЭТП): классическая сталь для корпусов банок

Электролитическая жесть является наиболее широко используемой. Корпус из стали для пищевых банок и трехсекционных контейнеров. Он состоит из холоднокатаного базового листа из низкоуглеродистой стали, покрытого с обеих сторон гальваническим слоем технически чистого олова. Полученная структура — стальная подложка, интерфейсный слой сплава железо-олово и поверхностный слой олова — обеспечивает сочетание свойств, с которыми не может сравниться ни один материал в отдельности.

Ключевые свойства ЭТП

• Коррозионная стойкость — Оловянное покрытие создает физический и электрохимический барьер, предотвращающий появление ржавчины и замедляющий химическую реакцию между сталью и упакованным продуктом.
• Свариваемость — Электропроводность олова делает ЭТП хорошо подходящим для контактной сварки — доминирующего метода создания бокового шва трехсекционных корпусов банок, способных производить на современных линиях до 1000 банок в минуту.
• Паяемость — Олово легко склеивается с припоем, исторически важным свойством для закатывания консервных банок (хотя на большинстве рынков припой больше не используется для консервных банок).
• Формируемость — Мягкий, пластичный слой олова смазывает поверхность во время операций формования, уменьшая износ инструментов и позволяя выполнять процессы волочения и глажения, используемые для двухкомпонентных банок DI (Draw and Iron).
• Металлический блеск и совместимость с принтами — Яркая, привлекательная поверхность ЭТП идеально подходит для высококачественной печати и нанесения лака, что делает ее предпочтительным материалом для декоративных банок, художественных канистр и упаковки для пищевых продуктов премиум-класса.

Вес оловянного покрытия: Дифференциальное лужение

Слой олова в ЭТП необычайно тонкий — примерно 0,38 микрометра на самых тонких товарных сортах. Вес оловянного покрытия указан в граммах на квадратный метр (г/м²) и варьируется от 1,1/1,1 до 11,2/11,2 (внутри/снаружи). В современном производстве применяется дифференцированное лужение — нанесение более тяжелого оловянного покрытия на внутреннюю поверхность (которая контактирует с изделием) и более легкого покрытия на внешнюю (где внешний вид и возможность печати являются основными требованиями).

Сталь без олова (TFS/ECCS): экономичная альтернатива

Безоловянная сталь (TFS), теперь более формально обозначаемая как сталь с электролитическим хромовым покрытием (ECCS), была разработана как экономичная альтернатива белой жести. Вместо олова основание из низкоуглеродистой стали покрыто двойным слоем металлический хром и оксид хрома посредством процесса электролитической обработки хромовой кислотой.

TFS предлагает несколько преимуществ производительности по сравнению с ETP в конкретных приложениях:

• Превосходная покраска и адгезия лака. — Оксид хрома исключительно хорошо связывается с органическими покрытиями (лаками и полимерами), что делает TFS предпочтительной основой везде, где требуется высококачественная окраска или лакировка.
• Экономика — Хром дешевле олова, что делает TFS более дешевым вариантом для крупносерийных применений, где не требуется свариваемость.
• Экологическое преимущество — Процесс нанесения хромового покрытия производит меньше отходов, чем традиционная гальваника оловом при эквивалентном весе покрытия.

Однако у TFS есть одно критическое ограничение: его нельзя сваривать или паять без предварительного шлифования слоев металлического покрытия. По этой причине TFS преимущественно используется для крышки банок, легко открывающиеся концы, двухсекционные банки DRD (Draw-Redraw) и кронен-крышки. — применения, в которых основными операциями являются волочение и лакирование, а не сварка боковых швов. TFS всегда должен использоваться с органическим защитным покрытием (лаком или полимерной пленкой) при контакте с пищевыми продуктами.

Марки закалки: как определяется твердость стали для изготовления банок

И ETP, и TFS производятся в различных вариантах. степени закалки которые определяют твердость, жесткость и формуемость стали. Выбор правильного закалки имеет решающее значение: слишком мягкий корпус банки деформируется под давлением; слишком твердый, и сталь трескается во время операций волочения или отбортовки.

Марки закалки делятся на две категории в зависимости от процесса прокатки:

Одинарная пониженная температура (SR) — от Т1 до T5

Одинарную обжатую сталь подвергают холодной прокатке до конечной толщины, затем непрерывно отжигают и наносят покрытие. Семь марок отпуска SR варьируются от Т1 (самый мягкий, с самой высокой пластичностью) до Т5 (самый твердый). На практике:

• T1 (Твердость по Роквеллу 30Т: 49) — Банки сверхглубокой вытяжки, требующие максимальной пластичности.
• Т2 (Твердость по Роквеллу 30Т: 53) — Банки с печатью и изделия средней глубокой вытяжки.
• Т2.5 (Твердость по Роквеллу 30Т: 55) — Стандартные корпуса банок, крышки и изделия общего назначения, требующие сбалансированной пластичности и прочности.
• Т3–Т5 — Все более жесткие марки для крышек банок, аэрозольных куполов и применений, где стабильность размеров под давлением является приоритетом.

Двойное понижение темперамента (DR) — от DR7 до DR10.

Сталь с двойным обжатием подвергается второму проходу холодной прокатки после отжига, в результате чего получается сталь, которая значительно жестче, тверже и прочнее, чем материал с одинарным обжатием той же толщины. Эта повышенная прочность позволяет более легкая сталь использоваться при сохранении эквивалентных структурных характеристик — ключевого фактора снижения материальных затрат при производстве банок в больших объемах. Марки DR (DR7.5, DR8, DR8.5, DR9, DR9M, DR10) используются для крышек банок, легко открывающихся крышек и корпусов, где требуется максимальная жесткость.

Толщина стали корпуса банки: диапазон спецификаций для различных типов банок

Толщина стали корпуса банки значительно варьируется в зависимости от формата банки, давления содержимого и производственного процесса. В таблице ниже приведены типичные диапазоны толщины для основных применений банок:

Боковой шов сварного корпуса банки, состоящего из трех частей, обеспечивает соединение примерно В 1,3–1,5 раза толще основной пластины корпуса. с перехлестом около 0,25–0,8 мм. Операции отбортовки, сужения и двойного шва должны учитывать класс отпуска основной стали и направление прокатки, чтобы избежать растрескивания фланцев или повреждений швов.

Трехкомпонентные и двухкомпонентные банки: как формат банки определяет марку стали

Два доминирующих формата производства банок предъявляют фундаментально разные требования к стали для корпусов банок, и понимание этого различия важно для выбора материала:

Трехкомпонентные банки (сварной корпус с двух концов)

Традиционная банка из трех частей состоит из цилиндрического сварного корпуса, фальцевого нижнего конца и фальцевой верхней крышки. Заготовка корпуса вырезается из жести, скатывается в цилиндр и сваривается контактной сваркой по боковому шву на скорости до 1000 банок в минуту. Сварной шов образует соединение внахлестку; два края заготовки корпуса перекрываются примерно на 0,5 мм. Этот формат является доминирующим для консервные банки (помидоры, овощи, рыба, мясо), баллончики с краской, аэрозольные баллончики и контейнеры общего назначения. . ETP является предпочтительным Корпус из стали для сварных кузовов благодаря превосходной свариваемости.

Двухкомпонентные банки DI (рисовать и гладить)

Двухкомпонентные банки Draw and Iron (DI) изготавливаются из одного стального диска, который вытягивается в чашку, а затем проходит через ряд гладильных матриц, которые постепенно уменьшают толщину стенок и одновременно увеличивают высоту корпуса. Основание остается полной толщины; в некоторых конфигурациях стенка утончается всего до 0,13 мм. Банки DI полностью исключают боковой шов, создавая цельный и прочный корпус. Для этого процесса требуется исключительно чистая сталь без включений со строго контролируемыми допусками по отпуску и толщине. DI банки используются для пищевые продукты (переработанные продукты, сгущенное молоко) и некоторые аэрозольные средства. .

Банки DRD (рисовать-перерисовывать)

Банки Draw-Redraw (DRD) производятся путем последовательного вытягивания плоского диска в чашки все меньшего диаметра без утончения стенок. Банки DRD имеют более толстостенные стенки, чем банки DI, что обеспечивает структурную прочность без образования бортиков на корпусе. Это стандартный формат для тунец, лосось, сардины и неглубокие консервные банки там, где нужен широкий проем. Для корпусов банок DRD используются как ETP, так и TFS, при этом предпочтительны состояния T1–T2,5 для сохранения пластичности в ходе многоэтапного процесса волочения.

Почему в банках для напитков используется алюминий, а не сталь

Важно прояснить общий момент, вызывающий путаницу: стандартные банки для напитков (для газированных напитков, пива, энергетических напитков) изготовлены из алюминиевого сплава, а не из белой жести. . Алюминий стал доминировать в консервировании напитков по нескольким причинам:

• Более низкая плотность — Алюминий значительно легче стали, что снижает транспортные расходы и позволяет потребителям получить более легкую упаковку.
• Превосходная формуемость DI — Пластичность алюминия позволяет значительно утончать стенки в процессе вытяжки и литья, что позволяет производить очень тонкостенные и легкие банки для напитков на высоких скоростях производства.
• Естественная коррозионная стойкость — Алюминий не ржавеет так, как сталь, что упрощает требования к покрытию газированных напитков.

Сталь (ETP и TFS) остается предпочтительным материалом для пищевых банок, аэрозольных баллончиков, контейнеров для краски и других форматов упаковки, где структурная жесткость, устойчивость к давлению, свариваемость и защита от коррозии являются доминирующими требованиями, и где преимущество алюминия в весе менее критично.

Внутренние лаковые покрытия: неметаллический слой внутри каждой банки

Независимо от того, является ли сталь корпуса банки ETP или TFS, практически все банки для пищевых продуктов и стальные банки, прилегающие к напиткам, используют внутреннее органическое покрытие — лак или полимерную подкладку — наносимое на внутреннюю поверхность корпуса и торцы перед формовкой или после сварки. Данное покрытие служит инертным барьером между металлом и изделием, предотвращая:

• Передача металлического привкуса упакованным продуктам питания или напиткам
• Коррозия от кислых или соленых пищевых продуктов (например, помидоров, цитрусовых, соленых огурцов), которая со временем может разрушить даже защитный слой олова или хрома.
• Реакция между серосодержащими продуктами (мясом, рыбой) и стальной поверхностью, которая может вызвать изменение цвета или сульфидное почернение.

TFS (ECCS) всегда должен использоваться с органическим покрытием при контакте с пищевыми продуктами — он никогда не используется без покрытия для пищевых продуктов. Технически ETP может работать без внутреннего лака в некоторых приложениях (например, в некоторых химических контейнерах), но использование в пищевых целях повсеместно требует внутреннего покрытия независимо от обработки основного металла.

Металлическая упаковка Ханчжоу Jinma: поставка стальных корпусов банок и белой жести

Ханчжоу Jinma Metal Packaging Co., Ltd. (hz-jinma.com), основанная в 1983 году и реорганизованная в 2000 году, является профессиональным предприятием, расположенным в техническом и промышленном парке Гуншу в Ханчжоу, провинция Чжэцзян, Китай. Имея производственное помещение площадью 38 000 квадратных метров и сертифицированное по стандарту ISO 9001 с 1989 года, Jinma специализируется на превосходные услуги по покрытию металла и печати для упаковочной промышленности, основными категориями продукции являются жесть и сталь для корпусов банок.

Продукция Jinma's Can Body Steel и сопутствующая продукция из белой жести включает в себя:

• Электролитическая жесть (ЭТП) — Поставляется в рулонах и листах различной степени закалки, толщины оловянного покрытия и толщины, подходящей для корпусов трехсекционных сварных банок, крышек пищевых банок, аэрозольных контейнеров и декоративной жестяной упаковки.
• Безоловянная сталь/ECCS — Доступны марки с одинарным и двойным сужением для корпусов банок DRD, легкооткрывающихся концов (EOE) и кронен-пробок.
• Оцинкованная сталь (заготовка) — Поставляются различной толщины, ширины и уровня твердости для вкладок EOE (Easy Open End).
• Лакированная и печатная жесть — Листы и рулоны с предварительно нанесенным покрытием и печатью, готовые к непосредственному использованию в производстве корпусов банок и конечной продукции, с составом лака, соответствующим FDA и соответствующим стандартам безопасности пищевых продуктов.

Варианты упаковки полностью настраиваются в соответствии с требованиями заказчика, включая полиэтиленовую пленку, оберточную бумагу, бумажные уголки, оргалит, древесноволокнистые плиты и деревянные поддоны для экспортной отправки. Jinma поддерживает долгосрочные деловые отношения с крупными отечественными и международными клиентами, опираясь на их интегрированную ERP-систему управления и приверженность высококачественному и эффективному предоставлению услуг.

Как указать сталь корпуса банки: ключевые параметры для закупки

При выборе стали для корпусов банок для производства банок необходимо четко определить следующие характеристики, чтобы обеспечить правильное использование материала в вашем производственном процессе:

1. Тип стали — ETP (электролитическая жесть) или TFS/ECCS (сталь, не содержащая олова), в зависимости от того, требует ли шов кузова сварки и стратегии внутреннего покрытия.
2. Базовая марка стали — MR (стандартная коррозионная стойкость), L (низкий остаток) или D (сверхглубокая вытяжка) в зависимости от сложности формовки и совместимости продукта.
3. Уровень закалки — T1–T5 (одинарный уменьшенный) или DR7,5–DR10 (двойной уменьшенный), соответствующие глубине вытяжки, требованиям к фланцам и номинальному давлению готовой банки.
4. Толщина и допуск — Указывается в миллиметрах, обычно в диапазоне от 0,13 мм до 0,50 мм для стандартных применений при производстве банок, при этом допуски на калибры строго контролируются для обеспечения стабильных характеристик формования.
5. Вес оловянного покрытия (для ETP) — указывается как дифференциальный (например, 2,8/2,8 или 5,6/2,8 г/м²) с более толстым внутренним покрытием для поверхностей, контактирующих с продуктом, и более легким наружным покрытием для декоративных/печатных целей.
6. Чистота поверхности — Яркая, каменная или серебристая отделка, влияющая на адгезию отпечатка, внешний вид и качество сцепления лака.
7. Требования к лаку или печати — Требуется ли материал в чистом виде (без покрытия), только с лаковым покрытием или с лаковым покрытием и печатью, а также какие-либо применимые стандарты безопасности пищевых продуктов (соответствие FDA, правила ЕС о контакте с пищевыми продуктами).
8. Форма — рулон или лист. — Форма рулона стандартна для высокоскоростных линий непрерывного производства банок; листовая форма используется для мелкосерийного производства или производства нестандартных форматов, где требуется гибкость вырубки.