教学课件第5篇金属包装材料.ppt

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1、上节课内容回顾,玻璃 结构：玻璃 原料：硅砂，石灰石，纯 碱（长石 硼酸）,回顾,玻璃加工：玻璃瓶罐：玻璃液的制备瓶罐成型退火表面处理 检验、包装。安瓿和西林瓶：原料混合、熔化流料槽拉管机玻璃管 药瓶成型退火成品。玻璃的发展趋势,区别,陶器和瓷器区别在于 原料和烧制温度用黏土在8001000高温下焙烧而成的器皿，质地比瓷器粗糙，通常呈黄褐色，坯体不透明，有微孔，具有吸水性，叩之声音不清。瓷器是一种由瓷土(高岭土)组成，经过高温（约1280-1400）烧制，瓷器表面的釉色的在高温之下和瓷器一道烧成的玻璃质釉。烧结的瓷器胎一般仅含3%不到的铁元素，且不透水，胎色白，具有透明或半透明性，胎体吸水率不

2、足1，或不吸水。,第五篇 金属包装材料,第一章金属包装材料,金属资源丰富、品种多，包装的可靠性强，目前，金属包装材料在我国、日本和欧洲等国占第三位，在美国占第二位。因此，金属包装材料的研究在包装材料学中占有重要的地位。,金属包装材料的发展历史,金属包装材料的应用始于公元1200年。17世纪后叶，开始使用镀锡铁皮制作金属桶盛装干燥食品。18世纪人们开始用食品罐贮藏食品。1810年，英国人Peter Durand发明了用马口铁罐贮藏食品的技术，从此马口铁罐诞生了。二次世界大战后，由于锡资源短缺，人们研制出镀锡量少或者无锡的制罐材料。差厚镀锡板、低镀锡板、无锡薄钢板相继问世。现代先进的三片罐制罐方法

3、，大都采用缝焊法和粘接法代替锡焊罐，它有着广阔的发展前景。,金属包装材料：被压延成薄片，用于商品包装的金属材料。,；,低碳薄钢板 镀锡薄钢板 镀铬薄钢板 镀锌薄钢板,铝合金薄板和铝箔,厚度大于或等于0.2mm,钢系：,铝系：,厚度小于 0.2mm,板材：,箔材：,箔材：用于制造复合材料。,板材：,一）金属包装材料的主要性能二）几大类金属包装材料的主要性能,一）金属包装材料的特点,(1).金属包装材料强度高.,(5).金属罐生产历史悠久，工艺比较成 熟，现已自动化生产，生产效率高.,(4).资源丰富，加工性能好.,(3).具有良好的综合保护性能.,(2).具有独特的光泽，便于印刷，装饰，使商品外

4、观美观华丽.,包装材料应具备的性能,(1).综合保护性能,(2).方便流通,(3).促进销售,阻隔性能；机械性能,耐腐蚀性能；,二）几大类金属包装材料的主要性能,Next,Back,Next,Back,常见的金属包装材料,金属包装材料俗称,包装材料学,一、低碳薄钢板（俗称黑铁皮）二、镀锡薄钢板（也称镀锡板、马口铁 SPTE）三、镀铬薄钢板（简称镀铬板 TFS）四、镀锌薄钢板（俗称白铁皮）,低碳薄钢板的定义,Next,Back,1.低碳薄钢板的分类与规格,Next,Back,低碳薄钢板在 0.25-2 mm范围内，有 23 个不同的厚度规格，宽度范围为 500-1500 mm。,2.包装用低碳薄

5、钢板的性能特点,Next,Back,Next,Back,Next,Back,4 几种专用低碳薄钢板得牌号和规格,普通碳素结构钢 2、3 号优质碳素结构钢 08、10 号,Next,Back,200L 油桶专用的热轧薄钢板的尺寸标准,钢号：,厚度：,1.25 mm 或 1.5 mm 两种.,1）制造 200L 油桶低碳薄钢板,宽度(mm)：9，12，15，19，30，40，50,Next,Back,2）包装用带钢的规格,厚度(mm)：0.3，0.35，0.4，0.5，0.7，0.9，1,镀锡薄钢板，简称镀锡板，也叫马口铁（原料来自澳门），是两面镀锡的低碳薄钢板，英文简称SPTE(Steel Pl

6、ate Tin Electrolytic)或者ETP(Electrolytic tinplate steel),定义,Next,Back,热浸镀锡板（淘汰）,镀锡工艺,电镀锡板,分类,Next,Back,1.镀锡原板的种类L：低杂质，高腐蚀性食品MR：中杂质，食品罐 MC：含磷，高强度场所。,一）镀锡板的主要技术规范,.镀锡原板的成分,Next,Back,厚度常在之间，常用厚度为0.2，0.23，0.25，0.28以上厚度分别为70、80、90、100磅/基箱,Next,Back,5.6 g/m2 11.2 g/m2 16.8 g/m2 22.4 g/m2/双面。磅/基箱 表示0.25、.50

7、、.75、1.00；镀锡量标号25#、50#、75#、100#。如果标明两个镀锡量，那就是差厚铁，减少成本，数值分别为单面镀锡量。,镀锡量说明,镀锡量越高越耐腐蚀(重点)。考虑成本，一般可选择中间的规格、然后涂料。注意事项(重点)：糖水水果罐头、果汁罐头（樱桃、葡萄、草莓、杨梅含花青素除外）、一些蔬菜罐头(酸黄瓜、番茄酱除外属高酸)，可利用亚锡离子还原作用改善色泽，因此，罐身、罐底选用高镀锡量，即22.4 g/m2/双面，就不用涂料了。,二）镀锡板的结构,Next,Back,镀锡薄钢板,结构,Next,Back,是在镀锡后进行软熔处理和钝化处理而产生的,2.镀锡板的镀锡量,电镀锡板镀锡量,Ne

8、xt,Back,Next,Back,三）镀锡板的性能,Next,Back,镀锡板的机械性能主要由钢基板的化学成分，轧制工艺和退火工艺来决定。,Next,Back,镀锡层的连续性 对于酸性食品孔隙度,原板的化学成分,.,Next,Back,原板表面纯净程度,锡铁合金层的连续性,氧化膜的种类和数量,涂饰性,锡焊性,Next,Back,涂膜附着性,由镀锡板表面状态决定的性能：,Next,Back,Next,Back,应用注意事项,鱼类、贝类、肉类等含硫的蛋白质食品在加热杀菌时会产生硫化物，以致罐壁上常产生黑褐色硫化锡、黑色硫化铁（硫化斑），使食品遭到污染。有色水果（花青素水果如樱桃、葡萄、草莓、杨梅

9、），花青素是锡、氢的接受体，在罐内二价亚锡离子的作用下就发生褪色现象。高酸性食品（番茄酱、酸黄瓜）装罐后常出现氢胀罐和穿孔现象，有的食品还会出现金属味 需要在罐内壁上涂布一层涂料，避免金属面和食品直接接触发生反应。,三 非镀锡薄钢板,镀 铬 板镀 锌 板镀 铝 板,Next,Back,(一).定义,Next,Back,Next,Back,(二）镀铬板的结构,镀铬薄钢板的结构,镀铬薄钢板,镀铬板的结构,Next,Back,（三）镀铬板的性能,1.强度性能与镀锡板相同；,2.塑性与镀锡板相同；,3.耐蚀性不如镀锡板；,4.对有机涂料的附着性是镀锡板的36倍；,6.焊接工艺与镀锡板不同，不能采用锡焊

10、,5.镀铬层较薄，韧性较差；,Next,Back,经内外涂饰后用于食品罐的底和盖,Next,Back,镀锌薄钢板简称镀锌板，俗称白铁皮。它是在低碳薄钢板上镀一层厚0.02 mm 以上的锌作为防护层，钢板的防腐蚀能力因而大大提高.,（一）定义,Next,Back,镀锌薄钢板,（二）镀锌薄钢板的分类,Next,Back,镀锌层厚，钢板防腐蚀能力强。更常用,镀锌层较薄。,（三）镀锌薄钢板的规格,镀锌板的厚度(mm)：0.44，0.50，0.57，0.63，0.70，0.76，0.82，0.88,镀锌板的幅面尺寸(mm)：1800 900,Next,Back,Next,Back,（四）镀锌板的性能,1

11、.强度性能与镀锡板、镀铬板相同；,2.塑性与镀锡板、镀铬板相同；,3.锌的表面易生成氧化锌薄膜，可保护 内部的锌和钢板；,4.耐蚀性不如镀锡板、镀铬板；,5.采用缝焊工艺或粘接工艺。,（五）镀锌薄钢板的应用,镀锌板主要用于制造较大容量的桶，盛装中性食品及其原料；,Next,Back,也可用于盛装粉状物品、油类和油漆。,镀铝簿钢板是作为马口铁代用品而开发的新型包装材料。它的价格低廉、抗大气腐蚀性强、外表美观，适合包装固体物品。镀铝钢的制造方法主要有热浸法和蒸发法。热浸法得到的镀铝层较厚，适合制桶；蒸发法得到的铝层较薄，适合制罐。镀铝钢也不能用锡焊，可用熔接或粘接的方法制罐。有些食品对铝的腐蚀性此

12、镀锡板强，一般包装非固体物品的镀铝钢要经过瓷漆涂敷并事先经过试验。,规律总结,一、阳极性镀层和阴极性镀层二、各种板的特性回顾和比较,一、阳极性镀层和阴极性镀层,一）阳极性镀层：镀层金属的活泼性比基体金属的大。在使用条件下，镀层遇有腐蚀介质时，镀层先腐蚀而基体不受腐蚀，具有牺牲镀层保护基体的特点。即使在基体金属有稍许暴露时，镀层仍能起防护作用。所以阳极镀层上孔隙的多少，对防护性能的影响很小，就厚度而言，镀层越厚防护性越好。典型的如钢铁上的镀锌。,阳极性镀层和阴极性镀层,二）阴极性镀层：金属基体的活泼性比金属镀层的大。只有镀层完整的将基体包覆起来，才能起到保护基体的作用。如果镀层有孔隙、破损，当发

13、生腐蚀的时候，镀层不但不发生腐蚀，反而加速了基体金属的腐蚀。镀层完整和具有一定的厚度才对基体有保护作用，所以如果要采用阴极性镀层，则要求电镀层厚度、孔隙率等符合要求。钢铁上的镀铜、镀镍等。,金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Al Zn Cr Fe Cd Ni Sn Pb Cu Ag Au,Fe被腐蚀 Fe被腐蚀 Zn被腐蚀,AlZnCrFeCdNiSnPbCuAgAu阳极性镀层 阴极性镀层,常见钢铁镀层的属性,1、锌镀锌镀层在大气条件下为阳极性镀层，钝化能明显提高镀层的保护性并改善外观。主要用于防止钢铁零件的腐蚀，其镀层价格低廉，应用量大面广。2、铬

14、镀铬镀层为阴极性镀层（由于表面极易氧化而钝化）。它具有较高的耐热性，常温下硬度好，耐磨性好，光反射性强，被广泛用于提高零件的耐磨性、光反射性以及修复尺寸和装饰等方面。3、镉镀镉镀层一般条件下为阴极性镀层，在海洋和高温大气的环境中为阳极性镀层，镀层比较稳定，耐腐蚀性强，润滑性能好，在航空及电子工业中应用较多。4、镍镀镍镀层为阴极性镀层，它具有较高的硬度，抗蚀性比铜高，能耐碱，也比较能耐酸。常用于钢铁零件镀层的中间层及酸性镀铜前的预镀。5、锡镀锡镀层为阴极性镀层。只有当镀层无孔隙时才能保护工件不被腐蚀(酸性环境除外)。具有较高的化学稳定性，焊接性能良好。6、铜镀铜镀层为阴极性镀层，常用于钢铁镀层的

15、底层或中间层。7、银镀银镀层对于常用金属为阴极镀层，其导电、焊性能优良，化学性质稳定，主要用于电器工业中的导电部件及其焊接部位。,二、各种板的特性回顾和比较 一）马口铁,镀锡薄钢板 Electrolytic tinplate steel(ETP)称镀锡板、马口铁,也简称SPTESteel Plate Tin Electrolytic）耐蚀性、锡焊性和美观，具有强度高、延展性好的特性。广泛应用于食品、饮料、油脂、化工、涂料、油漆、喷雾罐、瓶盖及其它许多日用品的包装。,金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu,大气环境中不易生锈。锡是比铁不活泼的金属，常温下既不

16、易被空气氧化又不与水反应，所以有一定的抗腐蚀能力。但镀层一旦被破坏后发生电化学腐蚀时，由于铁比锡活泼，铁将作为原电池的负极发生氧化反应而损耗，锡的存在将加快铁的腐蚀速度，所以马口铁只能在镀层完好的情况下对铁才能起到较好的保护作用。但是在酸性环境中空隙对马口铁的耐腐蚀性影响不大。,马口铁的耐腐蚀,镀铬薄钢板,镀铬薄钢板 Tin Free Steel（简称镀铬板 TFS 是ECCSelectrolytic chromium/chromium oxide coated steel的别称）硬度、耐磨性、耐热性较高，一般在500颜色和硬度均无明显变化成本比镀锡板约低10%外观光泽不及镀锡板看好。铬层很薄

17、（1.3m）针孔率高耐蚀性（阴极性镀层）不及镀锡板，因此使用时内外表面要上涂料。镀铬板基体结合性、附着力强，对有机涂料的附着力比镀锡板强36倍。抗硫化腐蚀能力也比镀锡板强（镀锡板会生成黑褐色硫化锡）。镀铬板不能锡焊，只能采用电阻焊或粘合。镀层薄而韧性差，制罐易破裂，可制作深冲罐，但不能制作冲拔罐。,镀铬板的应用,在食品制罐业上的应用主要有二：有一定的耐腐蚀性，可用于弱酸性食品的包装。如肉、鱼、禽、乳制品、蔬菜、胡萝卜、腕豆、甜菜、土豆以及各种饮料、汤类等。上涂料后，镀铬板可以包装一些PH在3.7至4.5的酸性食物如水果、泡菜等之类。不能锡焊，制作三片罐时，须采用电阻焊或粘合。常与镀锡板组合使用

18、，罐身用镀锡板，罐底盖用镀铬板。,马口铁和镀铬铁比较,四 涂料铁,涂料种类，根据使用范围大治有抗硫涂料、抗酸涂料、防粘涂料、冲拔罐涂料和外印铁涂料等。1 抗酸涂料 常用的是214环氧酚醛树脂涂料（金黄色），主要用于酸性罐头。2 抗硫涂料 常用的是214环氧酚醛树脂涂料（金黄色），主要用于动物罐头。即214是抗酸、抗硫两用涂料。具有抗硫化氢透过性。3 冲拔罐涂料 用于冲拔罐、水产类。金黄色4 抗粘涂料 解决午餐肉等肉糜制品粘罐。淡白色。那种食品的罐可能内部是乳白色？5 接缝补涂涂料 接缝处涂料因焊接受热破坏，所以要补涂。多数金黄色。涂料不过关引起腐蚀，造成容器贸易纠纷。如贡井厂。6 其它专用涂料

19、 如蘑菇510涂料。,第三节 铝合金薄板和铝箔,Next,Back,1.质轻，无毒无味；,一）.铝质包装材料的特性,2.延展性好，易于成型加工；,3.有独特的光泽，适印性和装饰效果好；,4.热传导效率高，适合于热加工食品和 冷藏食品的包装；,优点：,Next,Back,5.阻隔性能好：,6.能回收利用：,7.能与纸、塑料薄膜复合，从而扩大 了使用范围：,1.耐腐蚀性差：,2.强度较低，硬度较差，刚性较差：,3.不具有可焊性。,缺点,Next,Back,Next,Back,铝合金薄板和铝箔,防锈铝箔真空包裝袋,防锈铝箔包裝膜,二）包装用铝材的分类,Next,Back,Next,Back,三）铝合

20、金薄板,为了改善工业纯铝的强度和硬度，加入一种或几种其它元素组成铝合金，铝合金的强度和硬度明显提高。包装用铝合金薄板为通常为铝镁合金和铝锰合金。,（一）概念,Next,Back,（二）铝合金薄板的种类,铝及合金组别、牌号,铝合金牌号的分类,1000系列：又被称为纯铝板，在所有系列中含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列；根据最后两位阿拉伯数字来表示Al纯度小数点以后的数字，比如1050系列含铝量必须达到99.5%以上，1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。2000系列：特

21、点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。2000系列铝板属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。3000系列：含锰元素，含量在之间，是一款防锈功能较好的系列。,铝合金牌号的分类,4000系列：含硅量较高，通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料，机械零件，锻造用材，焊接材料；低熔点，耐蚀性好，产品具有耐热、耐磨的特性。5000系列：较常用的合金铝板系列，含镁量在3-5%之间。又称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高，防锈(防锈铝)。常用在航空方面，比如飞机油箱，是一种热处理铝锻造产品，能做氧化深加工。在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。6000

22、系列：含有镁和硅两种元素，是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，接口特点优良，容易涂层，加工性好。可以用于低压武器和飞机接头上。7000系列：也属于航空系列，是铝镁锌铜合金，是可热处理合金，属于超硬铝合金，有良好的耐磨性。,铝及合金牌号系,Next,Back,（二）铝合金薄板的种类,包装工业采用防锈铝制罐:,对罐的抗压强度要求高时，使用防锈铝5A02(Al-Mg),对罐的抗压强度要求一般时，使用防锈铝 3A21(Al-Mn),Next,Back,（三）铝合金薄板的用途,1070A(L1)，1060(L2)，1050A(L3)适合制作金属软管；,1100(L5

23、-1)适合制作防盗盖；,3A21(LF21)适合制作罐的易拉盖；,5A01(LF1)，5A02(LF2)适合制作两片罐。,Next,Back,（四）铝合金薄板的化学成分,1.主添加元素,Mn：加入 Mn，能提高强度，但加工性和耐腐蚀性能降低，添加量一般小于2.0%,Mg：加入 Mg，能提高强度，但加工性和耐腐蚀性能降低，添加量一般小于5.0%,Cu：加入Cu，能提高强度，但加工性和耐腐蚀性能降低，添加量一般为 3.0%5.0%,Next,Back,2.副添加元素,Cr：加入Cr，能细化晶粒，提高强度和耐腐蚀性能，添加量一般小于0.5%。,Ni：加入Ni，可提高合金的耐热性和耐磨性，添加量一般为

24、1%-3%。,Pb和Bi：可提高切削性能，Pb和Bi通常同时加入。,Next,Back,Ca：加入Ca，能与铝中的杂质结合，起到纯化铝的作用，提高铝的耐腐蚀性能。,Ti：加入Ti，可细化晶粒。,Next,Back,(五）铝合金薄板性能的影响因素,1.机械性能,2.耐蚀性,四）、铝箔,透明的铝箔包装膜,铝箔通常指纯度在995以上的，厚度在0.2mm以下的铝材。用于层合的铝箔厚度在715m之间，铝容器的铝箔厚度多为30130m。,防锈纯铝箔包裝膜,铝箔,包装材料学,Next,Back,（一）铝箔的特点,1.遮光性好；,2.对气体的阻隔性好；,3.高温和低温时的形状稳定性好；,4.易于加工；,优点,

25、Next,Back,1.软质铝箔不能承受载荷；,2.耐折叠性差；,3.无封缄性；,4.易起皱，易形成针孔。,缺点,Next,Back,（二）铝箔的分类,普通铝箔和高纯度铝箔,软质铝箔和硬质铝箔,卷料和片料,按用途分：,单独使用的铝箔和复合用铝箔,按形状分：,按硬度分：,按纯度分：,（三）金属箔的机械性能,Next,Back,(四)铝箔的表面加工,1.贴合加工：,与其它不同特性的材料复合在一起，形成复合材料；,2.着色加工：,用着色机在铝箔表面涂各种颜色的涂料；,Next,Back,3.印刷加工：,在铝箔表面直接印刷或先涂底层涂料再印刷；,4.压花加工：,在铝箔表面压制出美丽的明暗花纹，主要用于

26、包装和商标。,Next,Back,第二章 金属包装容器 第一节,一）金属包装容器的种类,金属箱,金属盒,金属软管,金属桶,金属罐,金属箔容器,Next,Back,（一）金属罐的种类,按形状分：,圆罐，方罐，椭圆罐，扁罐，异型罐；,按材料分：,低碳薄钢板罐，镀锡铁皮罐，镀铬铁皮罐，铝罐；,按结构分：,三片罐，两片罐；,按开启方法分：,普通罐，易拉罐；,按用途分：,食品罐，通用罐，18公升罐，喷雾罐。,金属罐 食品罐,易拉罐,金属罐,包装材料学,喷雾罐,化工罐,金属盒,包装材料学,金属盒,金属箱,包装材料学,金属箱,Next,Back,二）金属罐术语,食品罐：,用于制作罐头，是完全密封的罐，需加热

27、灭菌，所用材料几乎全部是镀锡铁皮；,通用罐：,不包括罐头在内的用于包装糕点、茶叶等食品的金属罐，以及包装药品和化妆品等的金属罐，不需加热灭菌。在罐的外表面进行装潢印刷，亦称美术罐。材料可用镀锡铁皮或非镀锡铁皮；,金属罐：用金属薄板制成的容量较小的容器。,Next,Back,18 升罐：,用来包装食用油、涂料、煤油、化学试剂。材料一般使用镀锡铁皮；,喷雾罐：,用于盛装喷雾产品的一次性使用的耐压不透气罐，用于医疗、防治农作物病虫害、化妆品、洗涤剂、杀虫剂等。可由镀锡铁皮、不锈钢、铝合金薄板制作。,Next,Back,三片罐：,由罐身、罐底、罐盖三部分组成，罐身有接缝。按照接缝工艺不同，分为锡焊罐、

28、缝焊罐和粘接罐；,二片罐：,由与罐身连在一起的罐底加上罐盖两部分组成，罐身无接缝。按照加工工艺不同，分为浅充罐、拉伸罐、变薄拉伸罐。,包装材料学,三）金属罐的尺寸和罐形,三片罐,结构：罐底+罐身+罐盖罐身制造工艺：压接 粘接 焊接 熔接,罐身制造工艺,钎焊，是利用熔点比母材低的金属作为钎料，加热后，钎料熔化，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，将焊件牢固的连接在一起。如锡焊，银焊，铜焊。电阻焊，靠电阻加热来焊接，利用电流通过工件及焊接接触面间所产生的电阻热，将焊件加热至塑性或局部熔化状态，再施加压力形成焊接接头的焊接方法。电阻焊分为点焊、缝焊和对焊3种形式。（1）点焊：将焊件压

29、紧在两个柱状电极之间，通电加热熔化形成熔核，断电后形成组织致密的焊点。点焊适用于焊接4 mm以下的薄板(搭接)和钢筋。（2）缝焊：形成连续焊缝。缝焊适宜于焊接厚度在3 mm以下的薄板搭接，主要应用于生产密封性容器和管道等。（3）对焊：根据焊接工艺过程不同，对焊可分为电阻对焊和闪光对焊。粘合：压接：,一）焊锡接缝三片圆罐,属于钎焊，常称为咬口锡焊罐。基本的生产工艺流程如下：罐身 镀锡板切板切角切缺端折成圆涂焊锡药水钩合踏平涂焊锡药水焊锡揩锡翻边。罐盖 镀锡板切板冲盖圆边注胶干燥硫化。封底 罐身、罐盖封底检查包装入库,、切角、切缺(切缝)：切角的目的是减少罐身接缝两端叠缝的叠接面，可使接缝两端仅仅

30、是搭接，与底盖双重卷边时可减少镀锡板的叠接层数，便于封口时双重卷边缝的紧密结合。切缺(或切缝)可使接缝接口斜坡和其邻近叠缝部位经过踏平以后容易压紧平服，避免小洞眼，以防漏锡。,罐身裁切罐身板 罐身成型 焊锡 翻边 压罐身加强筋,、端折：端折使罐身板两端分别压折成方向相反的弯钧，以便罐身接缝钩合。端折宽度一般为2.32.8mm。、成圆：端折后的罐身板通过成圆机构的机械作用力，按规格要求形成圆筒状，以便于罐身钩接和合缝。、涂焊锡药水：踏平前，在罐身板切缺(切缝)一端的折边两头和钩隙内，均匀涂抹一道焊锡药水，这称为头道焊锡药水。其作用是，使以后焊锡时罐身接缝内渗锡饱满均匀，保证罐身接缝的焊接牢度。踏

31、平后的罐身接缝处，从一头到另一头，再均匀涂抹一道焊锡药水，这称为二道焊锡药水。其目的是，除去锡层表面的油污和氧化物等杂质，促进焊锡时锡的流动性，提高罐身接缝的密封强度。,罐身裁切罐身板 罐身成型 焊锡 翻边 压罐身加强筋,、踏平：通过踏平作业，将罐身圆柱体钩合的折边部分压紧成纵缝。制造直径153mm的大圆罐，为了提高焊锡的强度和质量，踏平时可附加与罐身接缝垂直的横向压筋。翻边后，要经过压加强筋工序，然后才能进行封底。,罐身裁切罐身板 罐身成型 焊锡 翻边 压罐身加强筋,罐身裁切罐身板 罐身成型 焊锡 翻边 压罐身加强筋,罐盖切板 冲盖、圆边 注胶、烘干 翻边,易拉盖,拉环式盖（RP），留片式盖

32、（SOT），全开式盖（EO）,留片式盖,易拉盖,拉环式盖（RP），留片式盖（SOT），全开式盖（EO）铝制和铁制,切板：是指冲盖用的镀锡板条板的裁切。多采用波形冲切，以提高材料的利用率。冲盖前镀锡板必须涂一层极薄的食用液体石蜡油，以提高板材表面的润滑性，避免在冲盖过程中产生机械损伤，从而保证其涂膜及镀锡层的连续性和完整性。但涂油必须均匀，并应尽量少涂，涂油过多会影响注胶作业，且易沾附灰尘有损胶膜的完整。,罐盖切板 冲盖、圆边 注胶、烘干硫化,冲盖、圆边：冲盖条板经过冲床的冲压裁切，在冲模的作用下制得具有一定规格膨胀圈和埋头度的罐盖。再通过圆边机构加以圆边，形成完整的盖边。,注胶、烘干：罐盖和罐

33、身卷封时，在压紧二重卷边缝的同时，罐盖沟槽内注胶并烘干。配制好的密封胶，通过注胶机构均匀的浇注于罐盖边缘的沟槽内。然后先行干燥，让胶液中的水分蒸发，再进行高温硫化。注胶应均匀、无厚薄不一的现象，既不能堆胶，又不能断胶。,罐盖+罐身封底,压紧二重卷边缝,密封胶,硫化乳胶。罐头密封胶均为液体橡胶，是浇注在盖钩上固化成膜的。氨水胶使用较多。氨水胶采用天然乳胶、硫黄、硫化促进剂、及其它辅助材料等物料配制而成。主要组成部分是天然乳胶（异戊二烯）。它是由橡胶粒子在水介质中的悬胶体组成的一种胶体。天然乳胶一般用氨水作保存剂。胶乳中橡胶粒子带负电荷，当中和粒子上的电荷，就会造成乳的凝固。被二价或三价的金属离子

34、吸附，可以引起胶乳的完全凝固。铅、其它金属盐类和酸类也会促进胶乳的凝固。胶乳一经凝固则会发生连续的高分子聚合。,PVC密封垫片,二）电阻焊接缝圆罐,焊缝是由镀锡板本身熔焊在一起，不使用任何铅、锡或其它附加材料如助焊剂等，它只消耗电源，焊缝涂上涂料保护，食品和饮料不受铅、锡污染。这是它最大的优点和特点，也是电阻焊接罐迅速发展的主要因素之一。,焊缝特点,焊缝重叠宽度窄小 一般为0.4mm(0.23mm)，大致可节省4的镀锡板。焊缝厚度小 约为单层镀锡板厚度的1.2倍。约为咬口锡焊罐焊缝厚度的14。焊缝薄而光滑，密封性好。焊缝强度高，焊缝的抗拉强度等于基体金属本身的抗拉强度。节省能源，简化设备 一台

35、电阻焊缝焊机，取代了锡焊生产线上的多道工序和设备。生产效率高 如低速大圆罐(直径153mm)每分钟可生产5080罐；一般圆罐(直径在5090mm)高速可每分钟生产600罐(即60mmin)，最高可达750罐/min,焊缝工艺,罐身 切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边。罐盖 制造及封底的生产工艺流程与锡焊罐相同。如果电焊罐采取多联罐生产，则柔铁处理之前应有划线工序，罐身焊接后应有切割工序。为提高罐身的强度（大罐），工艺流程中，在涂料固化、翻边后设压筋工序。,切板：电阻焊圆罐的罐身，展开是个长方形，长是周长、宽是高。长L=(d+tb)+0.5mm 高H0=H+3

36、.5mm 罐盖的落料直径D=d+16.5 mm,罐身切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,切板：电阻焊接罐若使用涂料铁，应使用留空涂料铁。若使用未经处理的普通涂料铁，因涂膜的存在而不导电，无法焊接。因此普通涂料铁在切板后、焊接前须将焊接端的涂膜刮掉，即刮黄。,罐身切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,垛片 这是指将裁好的、作罐身用的镀锡板片放在机上限位的片垛上，但毛刺要定向放置，使进铁前端毛刺向下，后端的毛刺向上，从而使毛刺在焊缝中间。进料、弯曲、成圆、搭接定位、焊接，这五道工序是由电阻焊接机在极短时间内连续完成的。,罐身切板

37、 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,成圆 成圆是板片通过成圆辊完成的。此时罐身板已成为椭圆形状，待焊接的两端张开约为46mm。因此须注意调整好成圆辊的平行度和成圆辊之间的空隙。搭接定位 罐身板成圆后由推杆或链上的齿片，推入搭接定位导轨Z形导轨的始端。依靠Z形导轨两侧凹槽的逐渐靠近，罐身的两边在推进过程中，逐渐接近，至将离开导轨而被推入上下两电极滚轮时，其搭置宽度正好是指定值。一般低速大直径罐搭接宽度为0.8mm，高速小罐搭接宽度为0.30.4mm。,罐身切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,电阻焊接 就是将罐身成圆后待焊的两边，

38、平行地叠置于两个加有一定压力的滚轮形电极之间，由于被焊两板存在着一定的电阻R，所以在适当的电流(一般为几千安培)下，由于热效应，使两板局部升温至1200左右，恰成塑熔状态，利用电极滚轮间的一定压力作为焊接力，将处于塑性状态的搭接部位的上下镀锡板压在一起，使其变成金属连接，冷却后形成均匀而单一的焊接结构。,罐身切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,接缝补涂料 不论使用何种镀锡板，经电阻焊接以后，由于焊接高温1200的影响，都会在内外壁上留下一条没有保护涂料和锡层的铁带。所以在焊接以后必须尽快用补涂。目前最常用的补涂方法是液体涂料的补涂、喷涂和固体粉末涂料的喷涂。

39、液体涂料要调配好涂料的浓度，且应控制补涂带的宽度，一般为12mm左右，保证补涂带完全覆盖焊缝，并有一定的厚度，不得露铁和产生气泡。一般补涂厚度为1040m，或涂布量不小于5gm2。接缝补涂固化 罐身焊缝补涂以后必须进行烘烤，使涂料固化。为保证有良好的烘烤固化效果，须逐渐升温至200以上。,罐身切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,翻边 翻边的目的是形成身钩。罐身翻边的尺寸主要是翻边宽度。一般罐内径为52.3mm和65.3 mm的翻边宽度为2.500.20 mm；罐内径为72.9105.1 mm的翻边宽度为2.700.20 mm；罐内径为153 mm的翻边宽度为

40、3.20.20 mm。当罐身高度比较高时，为了减少用铁厚度，增强罐身强度，一般在罐身上都滚以加强筋。滚筋形式分为分组筋和单组筋，单组筋比较美观，适用于内径98.9mm和高度124mm的罐身，布置在罐身中部，滚筋部分长60mm左右，滚筋深度为0.450.05mm，过深会擦伤镀锡板，滚浅了又起不到加强作用。,罐身切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,涂油切板 涂液体石蜡油，提高表面润滑性，保护涂料、锡层。切板象圆锯锯木头一样。罐盖的落料直径D=d+16.5 mm 有单排和双排之分,罐盖涂油切板 冲盖 圆边 注胶与烘干电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,冲盖及圆边 膨胀

41、圈纹的作用：缓冲作用，保护二重卷边。加热杀菌时，罐内膨胀，压力增大，有了膨胀圈纹，罐盖突起，降低罐内压力，使二重卷边不被破坏。冷却时，罐盖恢复原状。罐盖的埋头度：形成二重卷边，提高强度。3.2 mm左右。圆边的目的是形成盖钩，见上剖面图。,罐盖涂油切板 冲盖 圆边 注胶与烘干电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边,圆罐的封底 二重卷边 接缝补涂及固化,三）粘接罐,由于铝比铁贵很多，为了节约，现在有很多饮料罐只有顶盖使用铝，便于拉开，罐身和底都使用马口铁。,两片罐,两片罐是为替代有严重铅污染的锡焊三片罐而发展起来的。两片罐是采用一定形状的金属板片，用冲床通过拉深成型模具，使之经拉深、压延变形，成为罐底罐

42、身为一体的包装容器。将空罐充入包装物品后，套上罐盖进行卷边封口，即可得到完整的销售包装件。因其整个罐体由两件组成，故称之为两片罐。,两片罐与三片罐相比具有如下优点：罐身无接缝、罐身与罐底无卷边封接密封性好，且节省了原材料罐身可进行全面积装潢印刷制罐程序简单，效率高等但也有不足之处对制罐材料的性能要求高，设备投资都较大，制罐技术、设备与模具精度要求也较高等。,两片罐的类型,按罐身的高低分有浅冲罐和深冲罐，均称为冲拉罐。按罐材分有两片铝罐和两片马口铁罐（镀锡板罐）按罐身成型方法分有变薄拉深罐（冲拔罐，底厚身薄）和深冲罐（底和身厚度一致，约等于原坯厚）按罐形分有圆罐和异形罐（方罐、椭圆罐、梯形罐、马

43、蹄形罐）。,两片罐的罐形,包装材料学,（一）浅冲罐,浅冲罐一般只需冲拉一次即可（而深冲罐则需多次再冲拉才能完成加工成型，具体再冲拉次数决定于所用材料性能与罐身高度），罐高与罐径之比一般小于1。浅冲罐有圆罐、椭圆罐、方形罐及其它异形罐等多种（深冲罐则只有圆形罐）。多用于罐头包装。浅冲罐用材多为厚度0.20.3mm的镀铬板和镀锡钢板（马口铁）。,浅冲罐工艺流程示意图,浅冲罐拉伸原理,冲制,模具,受力,特点,制品厚度约等于原坯厚度冲压较浅锡镀层厚度要求：涂料铁5.6 g/m2 电素铁11.2或16.8 g/m2浅冲罐使用材料的厚度一般在0.20.4 mm,（二）深冲罐,深冲罐（DRD罐，Drawn

44、and Redrawn Can）又称深拉伸罐（拉伸罐分浅冲罐和深冲罐两种），浅冲罐一般冲拉一次即可，而深冲罐则需多次再冲拉才能完成加工成型，具体再冲拉次数决定于所用材料性能与罐身高度。深冲罐一般为圆形罐。深冲罐用材为厚度0.20.3 mm的铝板和镀锡钢板（马口铁）。原料主要为Al TFS SPTE,深冲罐制罐工艺流程,1-板坯;2-预拉深杯;3-第二道拉深杯;4-第三道拉深杯;5-整形与压底成型加工;6-冲切修整,（三）变薄拉深两片罐,最早出现的变薄拉深两片罐是变薄拉深两片铝罐，后来才出现了变薄拉深镀锡钢板（马口铁）两片罐。1-板坯料;2-冲压预拉深;3-再拉深;4、5变薄拉深;6-再变薄拉深

45、完成成型;7-切罐身高度、齐边,变薄拉深两片罐（Drawn and Wall Ironed Can：DWI或者Drawn and Ironed Can：DI）是在冲床上经模具内拉拔伸展而成型。所用板坯材料的厚度为0.30.4 mm，成型后的罐身壁厚为0.10.14 mm，罐底基本保持原坯厚。这种罐主要用于啤酒及含气的碳酸类饮料的包装。,举例：啤酒铝罐(易拉罐),铝罐从卷材制成0.28毫米规格的听罐共需十道工序：冲杯、拉伸、变薄拉伸（三次）、切口、底涂、印刷、收口和翻边成型。工艺流程为：冲杯机把铝片制成杯子，拉伸机把杯子拉伸变薄、切口，做成白罐、清洗机为白罐进行清洗，涂布机在白罐表面涂上一层底涂

46、料、为罐身进行印刷，烘干罐身印刷图案、罐子通过内喷机做内涂层、内烘炉烘干内喷，涂蜡机沿罐口边缘涂腊，缩颈机和翻边机最后收口、翻边。国内制罐厂的速度都在900 cpm（counts per minute）以上。,二片罐各罐型比较,镀锡薄板罐,一）圆罐圆罐罐号是由他的内径和外高决定的。圆罐内径标准系列。罐号的构成：公称直径（或内径）最后一位整数用外高代替，即成罐号。因此，罐号开头必定为15、10、9、8、7、6、5，剩下为外高。内高=外高-6外径=内径+3,罐号与罐尺寸之间的关系（可以查表）1589*1589内径153.4外径156.4(153.4+3)外高89内高83(89-6)5133*513

47、3内径52.3外径55.3(52.3+3)外高133内高127(133-6)由内高、内径可计算空罐容积mL，选马口铁厚度mm。一般原则如下：0.20mm300mL0.23mm 700mL0.25mm 1000mL0.28mm,异型罐,异型罐罐号的特点，三位数，中间是0。同类罐号数越大，体积越小。我国罐型分类编号,异型罐,要根据罐号认出异型罐，午餐肉车间设计：962号罐装397g，304号方罐装340g，306号方罐装198g。异型罐马口铁厚度多数一般为0.25mm。也有0.28mm，如马蹄型罐。,Next,Back,三 金属桶,金属桶：用较厚的金属薄板（大于0.5mm）制成的容量较大（大于20

48、升）的容器。,金属桶,包装材料学,金属桶,金属桶,包装材料学,金属桶,Next,Back,（一）金属桶的种类,按形状分：,圆桶、方桶、椭圆桶等；,按桶口分：,闭口桶、开口桶；,按厚度分：,轻型、次中型、中型、重型桶；,按提手分：,提桶、钢桶；,Next,Back,（二）金属桶的材料选用,根据金属桶的用途、性能和制造工艺，所选用的材料应具有相应的强度、塑性、耐腐蚀性、焊接性能。,一般采用涂料黑铁皮、镀锡板、镀锌板、铝合金薄板、不锈钢等。,Next,Back,小结罐藏容器的发展：,玻璃瓶马口铁焊锡罐马口铁电阻焊罐,塑料瓶/纸质复合材料/铝箔等目前常用的罐藏容器大致可分为金属罐和非金属罐两大类，金属

49、罐中目前使用最多的是镀锡铁罐和涂料的镀锡铁罐涂料罐，此外有铝罐和镀铬铁罐。非金属罐：玻璃瓶、塑料瓶/纸质复合材料/铝箔蒸煮袋等,常见金属材料的成本比较,冷轧钢 4505 元/吨热轧钢 3280 元/吨铝锭 17500 元/吨精铝 27500 元/吨锡 201250 元/吨铬 72000 元/吨,Next,Back,小结,金属包装材料的性能（了解）包装用金属包装材料：金属包装容器三片罐（加工工艺与罐身的接合方式）二片罐（浅冲、深冲和冲拔罐的加工）,包装材料学,工艺比较,焊锡接缝圆罐基本的生产工艺流程如下：罐身 镀锡板切板切角切缺端折成圆涂焊锡药水钩合踏平涂焊锡药水焊锡揩锡翻边。罐盖 镀锡板切板冲

50、盖圆边注胶干燥硫化。罐身、罐盖封底检查包装入库。电阻焊罐(或缝焊罐)的制造工艺流程为：罐身 切板 垛片 进料 柔铁 成圆 搭接定位 电阻焊接 接缝补涂及固化 翻边。罐盖 制造及封底的生产工艺流程与锡焊罐相同。,1、欲使低碳薄钢板获得良好的焊接性能和塑性变形性，应使含碳量（高、低）。2、镀锡薄钢板又称，根据镀锡工艺的不同可以分为和，使用较多的是。电素铁是未涂涂料的。3、钢的种类有、和MC三种。应用最广的是，多用于食品罐。4、镀锡板是由、和几部分组成的。,练习,包装材料学,5、马口铁结构中的锡铁合金层是在钢板上镀锡后进行和而产生的。6、孔隙度对镀锡薄钢板的耐酸腐蚀性影响（大还是小）。7、由镀锡薄钢