Технология изготовления металлических банок
Существует несколько способов изготовления металлических банок. Рассмотрим технологию производства сборных и цельноштампованных банок более подробно.
Сборные банки. Примерно до 1970 г. банка, спаянная из трёх фрагментов, была более или менее стандартной. С тех пор было сделано множество усовершенствований. Конструкция трёхчастной банки, однако, в основном не изменилась за 150 лет её использования: плоский прямоугольный кусок жести формуется в цилиндр и спаивается, образуя боковой шов. Круглые жестяные части крышки механически закрепляются на фланцах цилиндра, предварительно отбортованных (рис. 16). Один из этих торцов закатывается изготовителем банки, а другой — упаковщиком после её заполнения. Последовательность изготовления сборной и цельноштампованной банок представлена на рис. 17.
|
Рис. 17. Последовательность изготовления трёхчастной и двухчастной банок |
Цельноштампованные банки изготовляются путём вытяжки тонкого металла с применением специального инструмента.
Штампованная банка отличается от сборной отсутствием продольного и нижнего закаточного швов, что делает её более герметичной. Такие банки применяются в тех случаях, когда требуется тара различной формы (прямоугольная, овальная) и в количестве, обеспечивающем потребность небольших предприятий.
В отличие от сборных банок штампованные, изготовляемые из белой хромированной жести или алюминия методом холодной штамповки выпускаются преимущественно небольшой высоты. Опыт показывает, что при вытяжке белой жести отношение высоты к диаметру банки (за одну операцию штамповки) не превышает 0,5. Рекомендуется применять холоднокатаную жесть, которая имеет необходимые механические свойства для глубокой вытяжки. При вытяжке алюминиевой полосы можно получить более высокие банки, особенно при штамповке в две-три операции.
Цельноштампованные консервные банки нашли применение преимущественно для расфасовки в них рыбных и мясных консервов. При этом стоимость тары относительно мала по отношению к стоимости расфасованного в ней продукта и составляет 5.10 %.
Цельноштампованные банки могут быть получены также холодным выдавливанием (экстрюдингом). При таком способе изготовления высота банки может превышать её диаметр в несколько раз. Исходным материалом является алюминиевая полоса (лист) толщиной 4-5 мм, из которой предварительно отштамповывается круглая или восьмигранная заготовка.
Технологический процесс получения таких банок, применяемый преимущественно при производстве алюминиевой тары (банок, туб), основан на текучести материала.
Для экономии площади при складировании и отгрузке пустых штампованных банок в зарубежной практике применяют банки конической формы. Так как наполненные банки должны быть плотно уложены, чтобы избежать деформации, верхнюю часть банок (на 20.30 мм) делают цилиндрической, а остальную часть конической, снабдив место перехода кольцевым выступом для упора.
В процессе вытяжки банок происходит пластическая деформация жести, сопровождающаяся смещением оловянного и лакового покрытия. Увеличение радиусов закруглений облегчает вытяжку и снижает нарушение покрытия жести. Для консервных банок, выпускаемых по ГОСТ 5981, радиус сопряжения дна со стенкой корпуса принимают равным 2,5.3,0 мм.
В процессе вытяжки прочность банок увеличивается. Это позволяет применять для штампованных банок более тонкую жесть, чем для сборных. Так, например, для штампованных банок № 3 можно применять жесть толщиной 0,18.0,20 мм.
Для облегчения вскрытия штампованных банок из белой жести на крышке делают надрезы. Затем, пользуясь специальным ключом, можно легко открыть банку по местам предварительного надреза.
Опыт применения такой конструкции банки показал, что для нормального вскрытия необходимо, чтобы жесть обладала вполне определёнными механическими свойствами — твёрдостью, эластичностью, а надрезы были определённой глубины (примерно равными половине толщины жести). Однако и при этих условиях не всегда происходит нормальное вскрытие банок и, как показывает практика, такая конструкция является ненадёжной.
За последние годы в консервной и в других отраслях пищевой промышленности увеличивается применение штампованных низких алюминиевых банок. Они изготовляются при небольшой высоте по отношению к диаметру, а также при высоте, равной диаметру банки, холодной штамповкой, а при большей высоте банок — методом холодного выдавливания на специальных прессах.
Для алюминиевых банок разработаны специальные надрезы на крышке; ключик в виде кольца, закреплённый на крышке, позволяет легко вскрыть банку. В последнее время применяются алюминиевые банки с кольцевым надрезом по поверхности крышки.
Алюминиевые банки с легковскрывающимися крышками изготавливаются на специальных автоматических линиях.
Овальные банки из тонкого проката алюминия (0,25.0,35 мм) имеют обычно недостаточную жёсткость и легко деформируются.
В некоторых странах для устранения этого применяют банки с зигами, образованными на боковой поверхности корпуса, с помощью стальных шариков, вмонтированных в вытяжной штамп.
Способ производства банок, применяемое оборудование и расход материалов определяют себестоимость тары. Основным элементом себестоимости тары является стоимость жести. Поэтому преимуществом изготовления сборных банок является:
А) меньший расход жести для большинства размеров банок, хотя увеличивается потребность в уплотнительной пасте, требуется припой для пайки продольного шва, дополнительное оборудование;
Б) более производительное оборудование, что позволяет увеличить выпуск банок на автоматической линии в 2-3 раза и снижает затраты труда; кроме того, сборные банки характеризуются лучшей коррозионной стойкостью, так как при изготовлении таких банок не требуется глубокая вытяжка и, следовательно, покрытие нарушается в меньшей степени.
Однако, несмотря на то, что себестоимость сборных банок, как правило, меньше, чем штампованных, последние для своего производства требуют меньших капиталовложений на оборудование и меньшей площади для его установки, значительно проще технология их производства (особенно фигурных банок).
ТАРА И ЕЁ ПРОИЗВОДСТВО08 декабря, 2012