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饮料罐生产的质量检验
newmaker    来源:MM现代制造
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作为一种包装物,人们对易拉罐的质量提出了最高的要求:氧气和空气不得渗漏进去,保证易拉罐内的饮料不受外界的影响。与其他饮料包装物相比,它有着最高的抗压稳定性:尽管它的壁厚只有头发丝那样薄,但它能够承受高达6bar的压力。在过去的一年里,这种易拉罐的环保性能有了明显的提高:通过减少金属材料的回收再利用,使得现在同样的材料能够比30年前多生产3倍的易拉罐。进一步减轻重量,生产过程的优化,也保障了易拉罐生产的可持续性发展。

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利用铝合金材料制造的易拉罐重量只有13g

Ball Packaging Europe公司(BPE公司)在伯恩市自己的技术中心里对其生产的金属包装物进行了重量和安全性能的检测。伯恩技术中心的专家们的任务是:在减轻易拉罐罐体和罐盖重量的进一步研发中保障易拉罐的质量(图1)。在易拉罐的检测中使用了不同的模拟易拉罐包装真实情况的测试和分析技术。标准化的跌落试验通过易拉罐在不同高度跌落的试验来检测其机械性能。跌落后决不允许易拉罐出现开裂或碎裂。在规定允许的大小范围内的凹陷则是可以的,因为这是出于易拉罐耐压安全性的考虑,而且希望它能够通过自身的凹陷变形来保障安全。因此,易拉罐罐底和罐盖的设计和制造都保证不会因罐内压力的突然增大而爆裂开。

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图1 在Ball Packaging Europe公司伯恩的技术中心里,
正在对易拉罐盖进行检测试验

缺陷带来的危害

罐内防腐涂层在易拉罐出现凹陷时抵抗破坏的能力是利用Cart测试方法(Can Abuse Resistance Test)进行检测的。在这种测试过程中,实验室的检查人员对罐内涂层材料的多孔性是否在机械外力的作用下出现变化进行了检测。与跌落试验相似,在Cart试验中也是让易拉罐从不同的高度上跌落下来。利用显微放大设备对跌落试验后的易拉罐内部进行检测,看看内部涂层是否在跌落后出现了变化。即使是很小的裂纹或多孔性的改变都是应该避免的,因为它们的缺陷会对罐内的饮料造成不良的影响。易拉罐是由不同的变形加工工序生产出来的。在它们的生产过程中,在质量保证的框架内对其轴向强度,即易拉罐中心线方向的稳定性也进行了检测。检测时作用力的单位为N,易拉罐内部和外部承受的压力单位为bar,内部涂层完整性检测时的电流强度单位为mA。

为了能够得到直接指导生产的检测结果,在技术中心里设有一条测试用的罐装生产线。由于这条手动控制的灌装线生产批量较小,无法与饮料生产企业的灌装线相提并论,但其生产条件几乎是相同的:每小时的罐装量达120000罐。对易拉罐罐装质量有影响的工作参数则与实际生产过程完全相同:罐装高度和封口精度(图2)。

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图2 易拉罐对其内部的饮料起到了很好的保护作用,
保障了饮料长期储存的可靠性

拥有巨大的挖掘潜力

技术中心的专家们除了对易拉罐的质量进行检测之外,还对易拉罐的生产制造工艺技术进行研发。而有着决定性意义的技术改进往往与用户的密切合作是分不开的。例如,他们与世界知名的饮料生产企业Diageo公司研发了Widget技术。借助于产生大量泡沫的胶囊,使得从易拉罐中倒出来的啤酒的表面能够长时间的漂浮着泡沫。Diageo公司利用这种Widget易拉罐迅速的扩大了他们的啤酒市场。BPE公司还在此基础上对这种技术做了进一步改进。今天,它已经成功的应用于奶制品易拉罐中,例如著名的意大利咖啡饮料卡布奇诺。长期以来,易拉罐的潜力还远远没有被完全挖掘出来。尤其是在新型电子标签技术、二次封口应用等将会在今后几年里为易拉罐赢得更加广泛的市场。BPE公司技术中心专家们的任务始终如一:保证质量、保证易拉罐的环保性能。

易拉罐的生产过程

● 在白口铁的表面涂覆一层润滑油,以保障冲压生产过程的顺利进行。在冲压变形工序中,多余的白口铁被逐步的裁剪掉,并被逐步的冲压成圆盘形。

● 圆盘形的易拉罐毛坯被送至拉延机中,在冲头和压板的作用下,圆盘形毛坯的直径逐渐缩小,保持铁板的厚度不变,最后缩小到冲头的直径。为避免在拉延过程中管壁出现褶皱,圆盘形的毛坯用压板压紧。拉延模和拉延冲头之间的间隙刚好是成品易拉罐壁厚所需的尺寸,这样一来,厚度较大的圆盘形毛坯就被拉延成壁厚较薄的桶形圆柱体。在这个工序的最后,罐底冲压模具把易拉罐底部的形状也冲压成型。在冲头退回之后,脱模装置把附在冲头上的易拉罐退下来,输出到拉延机外。

● 在易拉罐裁剪机床中,真空吸盘牢牢的吸住易拉罐半成品,并带动其一同旋转;同时也沿轴线方向运动,直到达到了易拉罐所需的高度尺寸为止。切割易拉罐的刀具向旋转着的易拉罐毛坯进刀。在易拉罐毛坯刚好旋转一周时,上、下两把切割刀具就会把易拉罐按照所需的高度尺寸裁剪下来。

● 然后是易拉罐的清洗、外部图案喷涂、压印、干燥和内部防护涂层的喷涂。

● 为安装直径尺寸较小的易拉罐盖子,圆柱形的易拉罐上部还要进行“缩径”,即把易拉罐上部的直径尺寸通过压延工艺变小。将圆柱形的易拉罐放置在心轴上,在心轴轴向运动的同时,易拉罐的上部在缩径模具中逐渐压缩变小,罐口直径收缩了大约1mm。完成直径的收缩之后心轴退回,由压缩空气把易拉罐从心轴上吹出。

● 随后的卷边是保证装有饮料的易拉罐与罐盖可靠结合的关键。这个工序是在卷边机上完成的。易拉罐的上口在多个卷边器的作用下,在易拉罐的旋转过程中完成卷边。

● 最后是易拉罐底部的喷漆和内部第二层防护层的喷涂,以及最后的泄露测试、卷边裂纹测试和内部缺陷检查。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (7/31/2010)
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