《铁罐生产工艺问题研究5000字【论文】》

红牛铁罐生产工艺及生产线设计目录TOC\o"1-3"\h\u9341摘要 .引言随着社会的发展及大众审美意识的提高，人们对产品包装的个性化及视觉效果提出了新的要求，进而对整个包装印刷行业的要求也越来越高。产品包装不仅要经济实用，而且要做到美观时尚，与众不同。因此，传统的纸包装和塑料包装不再能满足市场的需求，而金属类包装以其独特的造型、华贵的色彩、持久的保形性越来越受到消费者的喜爱。本文以六色红牛铁罐印刷生产为例，对金属印刷与加工工艺的相关问题进行探讨。2.铁罐包装材料及应用金属作为一种特种承印材料，在包装印刷领域有着日趋广泛的应用。马口铁（镀锡钢板）和铝薄板是最主要的金属印刷材料，它们适合于印刷及作为产品包装的厚度一般为0.16~0.4mm。铝薄板具有良好的延展性和机械加工性能，主要用于制作体积较小的软管类产品，应用于药品及一般日用品的包装；而马口铁定型性好，耐冲击力强，易于运输，在金属容器领域有着更为广泛的应用，如制作饮料罐、药品罐、油漆涂料类化工产品罐等。就金属罐的形状来说，又分为规则罐（方形、圆形、圆柱形等）和异形罐（花瓣形、心形、半月形等），分别应用于各类产品的包装上。3.六色红牛铁罐生产工艺3.1制罐制罐是利用模具和冲压机将金属制成成品罐的工艺。制罐有2种方式:（1）在还未实施印刷前先对金属先冲压成型；（2）先对金属板印刷后再冲压成型。应用模具或冲压设备的机械力使强度较高的金属材料发生规则形变是金属罐成型的通用方法，加工效率高、机械成型能力强，很适合镀锡钢板、铝板等金属材料的加工。不过应该注意到，这种强机械外力会对金属表而的涂层及油墨层造成破坏，如油墨层磨破、压裂、脱落等。因此，对于印刷后再加工成型的金属罐，在选择涂料、底漆、彩墨、光油时，要求它们应具有良好的附着性、粘弹性、延展性，能承受制罐加工弯曲及机械冲击，以保障机械加工性能，提高金属罐印刷及加工质量。3.2涂布涂布是在金属表而涂布底色的工艺，分为内涂布和外涂布。在金属罐内表而涂布的方式称为内涂布，其口的是防}卜金属容器内层与内容物互相腐蚀，从而提高内容物的存放时间。外涂布是指对金属罐的外表而进行的涂布，以提高油墨在金属表而的附着性，改善金属的印刷适性。（1）外涂布。金属是硬质承印物，对油墨的吸附性较差，直接将油墨印制在金属表而很难达到牢固的附着。为改善油墨的附着性能，可以使用浅色的底漆对金属外表而先均匀涂布，然后再印刷。印刷后的金属板在罐成型加工过程中，会受到弯、折、压、卷等外力的冲击，通过涂布底漆，还可以提高金属制品的机械性能。常用的底漆多为环氧胺基类化合物，具有颜色浅，柔性好，多次烘烤不变形变色、耐冲击等特点。为提高色彩的再现性，底漆之上还需要通过一次或两次印白，以达到印刷所需要的白度。（2）内涂布。内涂布的涂料是将六色红牛铁罐与内装物隔开的物质。目前我们常用的合成树脂类内涂料，是以环氧树脂为主体成分，具有良好的抗化学性，柔韧性和附着力，已成为涂料行业的主要产品之一。由于内涂料是直接与食品、药品、化工产品等物质接触的，因此它除具有耐酸、耐溶剂、耐脂肪、耐蛋白质、耐化工原料等不同性能外，还必须无毒、无味，不与所装物品发生化学反应。（3）涂布工艺及设备。涂布机是常用的涂布设备，其工作原理见图3-1.图3-1涂布机工作原理图对于单张金属板，1辊和2辊将涂料转移到涂布辊3上，由3将涂料涂布在金属板4上。由于单张金属板是按一定的时间间隔传送的，因此金属板之间有一定间隔，会造成在这一间隔上涂料会粘到金属板下面的承载辊上，造成金属板背面的蹭脏。为了避免这种现象，可在6辊上加装刮料刀5，并通过7辊将涂料回收，从而达到良好的涂布效果。如果是涂布卷料金属板，图1则是一个典型的卷料金属板双面涂布的工作示意图，金属板两而可以分别涂布不同的涂料，以满足内外同时涂布的要求，不过要将6辊换成涂布辊，并将刮料刀5去除。需要说明的是，不管是单而涂布还是双面涂布，涂布辊的性能是决定涂布质量的关键。合成橡胶类材料具有抗拉抗撕裂、耐磨耐腐蚀、对涂料的粘附性好、有一定膨润性的特点，是涂布辊的主要使用材料。由于金属印刷前的涂布是必不可少的，因此，很多企业都有专门的涂布车间，使用单功能涂布机完成这一工艺。其实企业对现有的印刷设备稍加改造，同样可以完成涂布工艺。由图1可以看出，涂布机的滚筒排列与胶印机的核心滚筒排列类似，所不同的是，如果是印刷机，滚筒2应该是印版滚筒，3应该是橡皮滚筒，而橡皮滚筒与涂布机上涂料辊的性能基本一致。因此，企业将现有的多色胶印机的某一色组进行改造，将印版滚筒换成一般传墨辊，在墨槽中加入涂料，就可以在印刷机上完成金属板的涂布了。通过这种简单的设备改造，节约了占地而积、降低了设备成本，提高了设备的利用率，一举多得。3.3印刷金属印刷是指在确定好金属板或金属成型物的规格后，在其表而印刷上设计好的版面并上光的过程。金属罐的生产可以先印刷后加工成型，也可以先加工成型后实施印刷。因此，六色红牛铁罐的印刷方式随印刷材料、罐体样式、承印物形状的不同有所差别。金属是非弹性材料，虽然在其表而进行了涂装，依然不能根本改善它与印版的充分接触性能，图像传递效果不好。为了提高油墨的转移性能，不管选择哪种印刷方式，都有一个共同原则，那就是直接与金属表而接触的印版或是间接印版应该具有柔弹性，以弥补刚性金属材料在印刷适性上的不足，从而保证油墨转移。为此，常用的金属印刷方式主要有平版胶印、凹版胶印、凸版胶印和丝网印刷等。平版印刷的胶印滚筒和丝网印刷的厚墨层有利于油墨的转移，而凹版和凸版都是硬质版材，不利于墨色转移，所以在印版滚筒和承印物之间加装一个橡皮滚筒，就可以解决油墨转移的问题。故而，称这类加装了橡胶滚筒的印刷方式为凹版胶印和凸版胶印。1.金属板的印刷。金属板的印刷可以采用多种印刷方式，以凹版胶印为例，其工作原理见图3-2图3-2凹版胶印原理图3-2中P为凹印版，I为压印滚筒，为了使油墨能较充分地转移到金属板上，在印刷系统中加入了橡皮滚筒B，这样，凹印版上的油墨先转移到橡皮滚筒上，然后再由橡皮滚筒的二次转移将油墨转移到金属板上。橡皮滚筒的存在大大提高了油墨在金属表而的附着性能。图中的刮墨刀和清洗辊都可以将橡皮滚上的油墨清除干净，以保证印刷图文的清晰度。六色红牛铁罐的印刷。金属成型后再印刷不具有绝对的适应胜，而是只对形状规则、生产数量较大的金属罐才能进行。规则形状主要是指圆柱形的金属罐，如啤酒和饮料的易拉罐包装就是最典型的代表。与金属板印刷不同，金属罐印刷加工都是由自动生产线来完成的，其中涂布和印刷属于这一生产线中的组成部分，一般内涂布在成型前完成，而外涂布和印刷则是在成型后再进行。流水线生产一般都有较高的速度要求，因此多采用凸版（可以是金属凸版也可用柔性版）胶印的方式，印刷色数以4色机为标准机型。四色凸版胶印机的工作原理见图3。圆柱形六色红牛铁罐通过星形轮的转动顺利输送到流水线；印版为凸版，滚筒有4个，可实现四色印刷；凸版上的油墨先转移到橡皮滚筒上，再由橡皮滚筒转移到六色红牛铁罐的表而；印刷完成后，对罐的表而有一个上光处理，可以提高油墨的牢度并提高罐体表而的光泽度。通过图3装置，完成了六色红牛铁罐的表而印刷及上光，输出的是成品六色红牛铁罐。印后上光。不管是金属板印刷还是金属成型物印刷，在印刷后对其表面加印一层罩光油的工艺，称为上光。通过上光能增加色彩的鲜亮度，提高金属表而光泽，增加墨膜强度，从而提高商品自身价值。上光的设备类似于涂布机（见图3-3），在金属印刷后，通过上光机组对六色红牛铁罐表而涂布光油，因此，印后上光也工艺上也被称为后涂布。图3金属罐凸版胶印原理上光常用的光油有两种类型，一种是有机溶剂型罩光油，另一类是水性罩光油。前者从光亮、美观、牢固度上都能满足涂布的要求，但这类光油是以芳烃类作为主溶剂，挥发性强、易燃易爆、有一定毒性、环保性差，因此不适合在食品包装、药品包装、饮料包装上使用，应用受到较大的制约。而水性罩光油用水代替或部分代替有机溶剂，增加一定的助剂和连接料，使其除了具有罩光油的基本属性外，还具备清洁、无毒、环保、耐烘烤的特点。水性罩光油的使用，拓宽了金属印刷品的应用领域，加大了六色红牛铁罐包装的开发潜力，创造了更多的商机，推动了金属印刷的发展。4.六色红牛铁罐印刷及加工的发展方向4.1金属印刷设备金属印刷的承印物不同于纸张，金属自身的重量及厚度对印刷效率及印刷质量有一定的制约。因此，在设备的更新及设计上应该从供料、传递、自动控制等方面下工夫。（1）可采用磁性智能化叼牙传递装置，双倍径压印滚筒和传递滚筒，以延长叼牙交接时间，保证在高速度下精确传递印张，确保印张平稳通过；（2）设备中应当引入自动供料、全自动快速换版、快速换墨及墨辊自动离合、自动洗版、自动设定印张尺寸功能，以提高金属印刷设备的自动化程度；（3）采用印品质量控制和模块化开放式系统，自动设置并控制墨量和水量、正确调整印刷压力，实现周向、横向及对角线的套准调整，提高多色套准精度和稳定性。4.2六色红牛铁罐成型加工完成金属表而的印刷对于金属罐加工来说只是完成了工作的一半，印刷与罐成型在体现金属包装价值上同等重要。金属罐的形状很大程度上取决于模具的样式、冲压设备自身的条件等，而口前国内乃至世界对金属罐成型设备的开发和使用也仅仅局限于圆柱体、立方体这两大罐形，主要应用于易拉罐、原料桶、食品盒等。偶尔有一些异形罐出现，往往也会因其应用而小，加工数量少，设计与加工成本偏高，限制了大规模生产。这种现象大大制约了罐形的多样性发展，使得不少产品由于金属罐形状的单一而不愿涉足金属包装。像糖果、巧克力、咖啡、装饰品、化妆品、珠宝等时尚类产品，其实是很适合金属包装的，以金属印刷的细腻配以金属盒造型的考究，与内容物无疑是一种绝妙搭配。但这类商品对包装盒的形状、外观、耐用性都要求很高，口前的金属盒种类难以适应该类产品的包装要求。鉴于此种情况，如果能设计出更多式样的金属罐，并有相应的成型加工设备与之匹配，从而开发出更多种类的金属罐，必将从根本上推动金属印刷的发展，使金属罐包装具有更大的市场前景。4.3提高六色红牛铁罐的重复利用率与一般的纸类包装和塑料类包装相比，六色红牛铁罐具有保形性好、结实耐用、装饰性强的特点。对于一般的消费者来说，人们习惯于对外形不易被破坏的六色红牛铁罐包装重复使用，像月饼盒、饰品盒等金属包装，就非常适合于做果盘、杂物盒等重复使用。旧物利用大大节省了资源，与当今所倡导的节约型社会的思路是吻合的。但这种六色红牛铁罐的重复使用是有前提的，那就是在使用内装产品时外而的金属包装要保持完好，作为金属包装企业，就要在加工六色红牛铁罐时，考虑到这一问题。对于那些在使用时对包装有破坏的六色红牛铁罐类产品，如易拉罐等，要尽可能地使用易回收加工的金属及环保型印刷油墨作为加工材料。一般来说，金属都具有可回收性，但是印刷对六色红牛铁罐的回收利用带来了一定障碍。印刷所使用的涂料、油墨等，金属回收后必须通过高温、化学反应等专门的方法才能去除，这给金属再加工带来了困难。同时，在处理过程中，有些金属的耐受性能还不如涂布层，造成六色红牛铁罐根本无回收价值。所以，要想提高六色红牛铁罐的重复利用率，要在提高六色红牛铁罐的重复使用性及回收加工性上做更多的努力。结论在六色红牛铁罐的印刷与加工工艺中，一方而要注重改进生产工艺、更新加工设备，另一方而要在六色红牛铁罐的形状及产品适应性等方而投注更多精力，努力开发出更多类型的产品，以使六色红牛铁罐包装具有更加广阔的市场前景。参考文献[1]王晓奇.易拉罐印刷油墨的研究与探讨[J].中国印刷,2016(05):34-37.[2]陈庆华,陈伟东,梁勇,etal.铝易拉罐印刷罐盖的制备方法:.2017[3]赵玉东.易拉罐印刷工艺要求与机械结构的关系[