三片罐基础知识及生产工艺

1、三片罐基础知识与生产工艺,培训内容,三片罐基础知识,1,制罐原材料特性,2,制罐工艺流程及要点,3,常见质量缺陷,4,基础知识,三片罐由罐身、底盖和顶盖连接而成的金属涂料罐。 两片罐由机械冲拔作用形成的罐身和底盖连在一起的，整个由罐身和顶盖两部分组成的包装罐。,三片罐和两片罐的区别,历史,材料,生产工艺,前景,三片罐： 150多年 两片罐：30多年,三片罐： 马口铁为主 两片罐： 多为铝合金,三片罐： 焊接成型 两片罐： 冲压成型,三片罐 逐步向 两片罐转化,罐体的分类,按罐型分： 缩颈罐 竖圆罐 按结构分： 封易开盖罐 封底盖罐 按内容物分 ：饮料罐 食品罐,易开盖的种类,拉环式 RPT 易

2、开盖按结构分： 留片式 SOT（环保式、下压式） 全开式 FOE 留片式 拉环式 全开式 (环保式),镀锡薄钢板,镀铬薄钢板,铝合金,制罐常用的金属材料,三片罐规格代号示例 691# 饮料罐规格代号： 206/211/209309 206易开盖规格代号 211罐身标称直径规格代号 209底盖规格代号 309罐高规格代号,常见罐型规格代号,250ml饮料罐691#：206/211/209*309 250ml饮料罐5133#：200/202/200*504 70g番茄酱罐539#：202/202/202*109 850g番茄酱罐9116#：401/401/401*409 2200g番茄酱罐1512

3、0#603/603/603*412,制罐原材料特性,主料： 马口铁、底盖、易拉盖、涂料,制罐材料,辅料： 铜线、氮气、液化气、栈板、纸板、打包带、缠绕膜等。,三片罐工艺介绍,马口铁的五层结构 钢基层 锡铁合金层 锡层 钝化层 油膜层,马口铁的分类和表示方法,马口铁的分类和表示方法,马口铁的分类和表示方法,马口铁的分类和表示方法举例： 代号：C-GB/T 2520-T620+SE-D8.4/5.6-0.18750-MR-CA 含义：按标准2520生产的二次冷轧镀锡板卷，钢级T620+SE，MR类，连续退火，镀锡量一面为8.4g/,另一面为5.6 g/，厚度为0.18mm,宽度750mm,马口铁基

4、材的类型：,按钢基不同分为： D类钢：超深的耐冲时效，能使垂直于弯 曲方向的折痕和拉伸变形现象降至低； L类钢：超高的耐蚀性，非金属杂质及残 余金属含量低； MR钢：绝大多数食品包装用钢，非金属 杂质与钢近似，Cu,Ni,Cr,Mo等残余金属 元素含量限制不严；,按表面状况分：,镀锡量： 用g/m2表示，常用的锡量表如下,按退火方式有： 箱型退火BA：冷轧钢带以紧卷的形式在保护气氛中周期性性退火；加工型和可塑性更好。 连续退火CA ：冷轧钢带以展开的形式在保护气氛中连续性退火;效率高，适合工业化生产。,按钝化方式,可分为： 低铬钝化 化学钝化 阴极电化学钝 代号有100 、 300、311、3

5、14、411。数字越大，表面含 量越高。,按涂油量,含油量的表示方法是：Q表示轻涂，含油量低；Z表示重涂，即高含油量。 为防止镀锡钢板在存放过程中生锈、运输过程中互相摩擦和便于铁皮分开，马口铁表面涂有一层棉籽油或癸二酸二辛酯。 通常油膜量控制在2-4mg/m2，对于贮存期长的马口铁，可以控制油膜量在6 mg/m2，油层太厚会直接影响涂料牢固度和附着力。,按表面质量分,镀锡薄钢板的表面质量分为两级： I级镀锡板first grade tinplate 经过在线检查的电镀锡板，在正常贮存条件下适合在整张钢板表面上进行常规的涂漆和印刷，不得有下列缺陷： a)穿透钢板厚度的针孔； b)厚度超出标准规定

6、的偏差； c)对使用有影响的伤痕、凹坑、折皱、锈迹等表面缺陷； d)对使用有影响的形状缺陷； II级镀锡板second grade tinplate 表面质量低于I级镀锡板，允许有夹杂、折皱、刮伤、油迹、压痕、毛刺、烧点等小面积较明显的表面缺陷或形状缺陷，不保证整张钢板都能进行常规的涂漆和印刷。,马口铁供应商,巴西(DR材),我司的 主要马口铁 供应商,上海宝钢,江苏统一,海南海宇,中山中粤,福建中日达,韩国（DR材）,铝板供应商,我司的 主要铝板 供应商,ITCHU,铝合金基本常识,一、分类： 展伸材料分非热处理合金及热处理合金 1.1 非热处理合金： 纯铝1000系，铝锰系合金3000系，

7、铝矽系合金4000系，铝镁系合金5000系。 1.2 热处理合金： 铝铜镁系合金2000系，铝镁矽系合金6000系，铝锌镁系合金7000系。 制罐行业常用的铝合金为铝镁合金：如5052和5182。,二、合金编号 ： 我国目前通用的是美国铝业协会的编号。兹举 例说明如下： 1070-H14(纯铝) 2017-T4(热处理合金) 3004-H32(非热处理合金) 5052-H39,5182-H19/39 2.1第一位数：表示主要添加合金元素。 1：纯铝 2：主要添加合金元素为铜 3：主要添加合金元素为锰或锰与镁 4：主要添加合金元素为矽 5：主要添加合金元素为镁 6：主要添加合金元素为矽与镁 7：

8、主要添加合金元素为锌与镁 8：不属于上列合金系的新合金,2.2第二位数： 表示原合金中主要添加合金元素含量或杂质成分含量经修改的合金 。 0：表原合金 1：表原合金经第一次修改 2：表原合金经第二次修改 2.3第三及四位数：表示个别合金的代号 -：后面的Hn或Tn表示加工硬化的状态或热处理状态的鍊度符号 -Hn ：表示非热处理合金的鍊度符号。 H 加工硬化的鍊度 H1n：施以冷加工而加工硬化者 H2n：经加工硬化后再施以适度的软烧处理 H3n：经加工硬化后再施以安定化处理 n以19的数字表示加工硬化的程度 n=2 表示1/4硬质 n=4 表示1/2硬质 n=6 表示3/4硬质 n=8 表示硬质

9、 n=9 表示超硬质，一般来讲，制罐行业为了保证罐体和顶底盖的抗压强度，一般选用n=9的超硬质合金，如H19/39。,涂料种类,我司所用 涂料种类,环氧胺基,环氧酚醛,有机溶胶,丙烯酸,环氧树脂,乙烯基,我司所用涂料型号,金黄色 苏州PPG公司的PPG2004-822/A 格雷斯公司的GL1001-05 白色仿瓷 苏州PPG公司的PPG1249-000/A 内涂料 扬瑞公司的MC6030-801 苏州PPG公司的P-XC040319 常用 土黄色仿瓷 扬瑞公司的MC6051-320 制罐 涂料 打底涂料 苏州PPG公司的PPG2974-801/A 杭州锦澜公司的E-2020 杭州锦澜公司的OR

10、G-539C 外涂料 白瓷涂料 杭州锦澜公司的ORG-715C 杭州锦澜公司的ORG-539V 光油涂料 杭州锦澜公司的ORG-715V 杭州锦澜公司的SP-1026,我司所用涂料型号,威斯霸公司的VP99 焊缝内补涂 格雷斯公司的SC1819-21 制罐 苏州PPG公司的PPG2875-801/A 常用 焊缝外补涂 涂料 扬瑞公司的MC6875-801 苏州PPG公司的PPG2567-801/A ICI公司的FQ190-68055 全喷涂料 安格公司IS310-055 ICI公司的ICI46900,内涂料主要作用： 保护镀锡板不受内容物的作用而发生腐蚀及脱锡变色等现象。 保证食品不受镀锡板的

11、作用而影响其品质或营养价值。,2、罐头内壁涂料的要求： 1）涂料成膜后应无毒，不污染内容物，不影响其风味和色泽，低公害性。 2）涂料成膜后能有效的防止内物对罐壁的腐蚀。 3）涂料成膜后的附着力良好，具有要求的硬度、耐冲击性能和耐焊热性，适应制罐的工艺要求。,4）制成罐头经杀菌后，涂膜不应有变色、软化和脱落，溶解。 5）施工方便，烘干后能形成良好的涂膜。 6）涂料及所用溶剂价格便宜。 7）涂料的贮藏稳定性好。,（1）环氧酚醛涂料： 环氧酚醛涂料是环氧树脂和酚醛树脂混合制成的，必须经过加热聚合，干燥成膜，烘烤温度不低于195 ，高温固化时间不低于10分钟，成膜后具有金黄色泽。 但注意：环氧酚醛涂料

12、在施工过程中，涂料的流平性较差，特别当溶剂使用不当和环氧分子量较高时，对镀锡薄板表面状态较为敏感，容易形成“鱼眼”或“小孔”。另外，当涂膜较厚时，与铁皮的附着力较差。 例如目前我司使用的金黄色内壁涂料： 苏州PPG公司的PPG2004-822/A,（2）环氧胺基涂料： 环氧胺基是环氧树脂和胺基树脂（混合而成的。 具有一定化学、物理性能的无色涂料，能耐高温杀菌，在烘烤后色泽不变。它的特点是无色透明、气味小，漆膜耐深冲性好。 例如目前我司常用的底盖外涂涂料： PPG公司的PL1801-02 扬瑞公司的MC6914-803,（3）环氧树脂： 环氧树脂是含有环氧基团的高分子化合物。 高分子环氧树脂有较

13、长的分子链，可以提高涂膜的弹性。环氧树脂对金属的附着力优良，因为环氧脂中含有大量的环氧极性基团，与金属的极性适应性好，所以涂膜附着力好。另外是热稳定性好，抗化学品性能优良容易和其他树脂交联固化成膜。 例如目前我司常用的外底涂涂料： 杭州锦澜公司的E-2020,（4）乙烯涂料： 乙烯涂料是将乙烯共聚体溶解于溶剂中制成。 乙烯涂料的主要特点是柔韧性好、无臭、无味、耐油、耐醇性优良，透气性小，耐深冲性好。因此，对易受金属（锡铁）影响而使食品的色、香味发生变化的饮料罐和啤酒罐，是必不可少的内壁涂料，其缺点是耐焊锡热差，对镀锡薄板的附着力差，一般作面料和喷涂涂料。 例如目前我司常用的全喷涂料： 苏州PP

14、G公司的PPG2567-801/A ICI公司的FQ190-68055 台湾安格公司的IS310-055,粉末介绍：,粉末涂料的优点： 粉末涂料不含有机溶剂，避免了有机溶剂带来的火灾，中毒和运输中的不安全因素。 不存在大气污染，符合防止大气污染的要求。 粉末涂料可以回收再利用。 粉末涂料涂膜的性能和耐久性比溶剂型,涂料有很大改进。 粉末涂料在涂装时，涂膜厚度可以控制，厚涂容易。 使用时，不用调节粘度；操作方便，厚涂不易产生流挂；容易实际自动化流水线生产。 容易保持环境卫生。 粉末涂料不用溶剂，有效节省了资源。,粉末涂料的缺点： 粉末涂料的制做工艺复杂，制造成本高。 粉末涂料的粉装需要安装新的涂

15、装设备和粉末回收设备。 粉末涂料的烘烤温度比一般涂料高的多。 粉末涂料的厚度调整很难调整到比较薄，易造成功能过剩，浪费原材料。 更换涂料颜色、品种时，比一般涂料麻烦,制罐工艺流程及要点,制罐的工艺流程 （以691# 饮料罐为例） （彩印铁）剪板焊接内外补涂烘烤缩颈 翻边封口检罐全喷涂固化 集罐 打包入库,啤酒桶生产工艺流程： 剪板焊接内外补涂烘烤胀筋翻 边整型打孔封底盖检漏全喷涂 固化封阀封顶盖集罐打包入库,一剪板 ）罐身铁板长度L的计算公式：L=（D+S）+U+B 单位：mm 式中 L：罐身铁板的展开长度。 D：罐内径（保留小数点后面两位） S：铁板厚度。 U：罐身接缝处重叠宽度，一般取胜0

16、.5mm。 ：圆周率 3.1416 。 B：修正值（一般此值与所配罐盖有关）。 2）罐身铁板宽度的计算公式：H = h + h1 式中 h = 罐体外高。 h1= 高度增加量，根据不同的罐径，不同的高度，罐身是否存有滚筋，取值不同，一般为（.50-4.50）mm. ）直角度 单面值0.10mm 。双面值：0.20mm。（以上测量所使用为精度过 0.01mm的百分表）。,二电阻焊接（挠曲成圆焊接 ） 挠曲： 罐身马口铁经一组滚筒和楔形钢块的挠曲处理，可 打乱罐身板内部的晶体结构，消除内部的应力易于 成型，成圆后罐身筒稳定，弹性回弹减少，保证焊 接质量。,成圆： 经成圆装置罐身板应为圆筒体，筒体边

17、须有4-6mm 间隙，并沿筒体长度方向是平行的； 弯曲过度、弯曲不够都会使成圆后的罐身进入下焊臂的收集棒时 非常困难，罐身筒很难与“”型导轨接触，更难 进入导笼的入口处。常见的故障即为输送不畅，卡 罐现象。,电阻焊接： ）基本原理：电阻焊接是一种利用电流通过存在于焊接电路中的电阻，使恒定 的金属熔融，并与以同时施加压力产生热效应的原理。 依据的理论公式：ot t = 式中：电阻热。（焊接过程中所产生的热量，即使罐体铁板达到熔融状态 的热量）。 ：系数（0.24）。 I：通过的电流。 R：焊接电路中的电阻阻值。 t：时间的变化量。 ：电的热效应。 电阻焊接是由两个低电阻材料所制成的两个焊轮（上、

18、下焊轮），被焊接的金属 在两个焊轮之间承受压力，电流接通后，罐体搭接部位的界面处的电阻值很高， 就会被加热到塑熔状态，在上下两焊轮压力的作用下相互熔接在一起。,）焊接三要素： 、焊接电流是决定焊接质量的最主要因素，焊接电流正常被焊接材料接触区中部产生塑熔状态，上下两个表面质量并未熔化；焊接电流电流偏低，被焊接的罐身板间不会产生金相结结合，是有残锡的假焊，牢度极低；焊接电流过大，造成罐身在翻边，缩颈，滚筋和补涂工艺的困难。 、焊接压力：焊接过程中，上下两焊轮之间的作用力起着非常重要的作用；焊接作用力由薄板厚度，焊接速度，电流的频率所确定。 、焊接电阻：+ 式中：两片金属薄板自身的电阻。 ：接触电

19、阻。 接触电阻为薄板之间，薄板与滚轮铜丝之间的接触电阻之和。,三粉末补涂 内接缝补涂的要求：应具备与补涂材料有良好的附着力；与盛装的内容物不相溶；有良好的抗化学性能；对人体无毒害，无环境污染；符合食品卫生要求，涂膜厚度适当，价格便宜，适于设备操作。 粉末涂料是通过高压静电装置涂敷在接缝上的，静电粉末补涂系统是将喷枪施加的正电压，使喷枪与空罐之间形成静电感应场，空罐为负极，从喷枪喷出的粉末带有正电极，靠静电的吸引力将粉末涂料带至边缘上。 我司现使用的粉末涂料为VP991819-21。,四.焊缝外补涂 罐身外接缝补涂一般采用滚涂系统；补涂带宽度一般为8-10mm。 外接缝涂料一般选用丙烯酸型涂料，

20、粘度一般控制在25-30s；由于外焊缝补涂带采用了滚涂系统，同样会出现内滚涂系统的问题，一般采用高粘度，高固含量的涂料平解决问此问题。 *我司现用的焊缝涂料为PPG2875-801/A和MC6875-801,五.烘干固化 固化有很多种形式，有热空气，直接火和红外线等加热方式，能源有电，煤气，天然气和高频发生器等。我司采用的是直接火式。 对于液体涂料，整个的烘干加热过程大致分为升温、烘干、固化三个阶段。升温阶段使涂料达到预烘烤的温度，烘干阶段使涂料中的溶剂挥发和产生胶凝，最后才进入固化阶段为了保证涂料在固化的过程中能达到固化的要求，防止产生气泡和涂料焦化等现象。,六.缩颈和翻边,七 封口 二重卷

21、边的示意图及相关技术指标 W卷边宽度 BH身钩长度 CH盖钩长度 a 实际迭接长度 b理论迭接长度 L%( a/b) *100% WR%皱纹度 %紧密度 Tc底盖厚度 Tb罐身厚度,二重卷边术语： 二重卷边（double seam）：罐身与罐盖、底的组合，罐身翻边与盖（底）的圆边，通过卷封相互钩合紧压达到密封的一种卷边形式。 卷边厚度（seam thinkness）：指从卷边外部垂直于卷边叠层的最大尺寸。 卷边宽度（seam length）： 指从卷边外部测得的平行于卷边叠层的最大尺寸。 头道卷边厚度Tc：指由头道卷封形成的头道卷边外部测得的垂直于卷边叠层的最大尺寸。 头道卷边宽度Tw：指由头

22、道卷封形成的头道卷边外部测得的平行于卷边叠层的最大尺寸。,埋头度（contensink depth）：指从二重卷边外部测得的平行于卷边叠层的最大尺寸。 卷边内部结构（intenior seam seasurements）：指二重卷边角平剖后，内部各部分的尺寸，包括身钩，盖钩、叠接长度等。 身钩（body hook）：指二重卷边形成时，罐身翻边部分在卷边内部卷压成钩状的长度。 盖钩（couer hook）：指二重卷边形成时，罐盖（底）圆边部分在卷边内部卷压成钩状的长度。,叠接长度（overlap length）：指经解剖的二重卷封的横截面上，测得的卷边内部卷压成钩状的长度。 叠接率（overla

23、p percent）：指卷边内部测得叠接长度与叠接长度加两头空隙长度之比，用百分数表示。 紧密度（tightness rating）：二重卷边解体后，用肉眼观察盖钩周边上凹凸不平的皱曲现象，按皱纹的最大处的无皱纹长度占整个盖钩长度的比例来分级评定，表示二重卷边的压紧程度。 接缝盖钩完整率JR（juncture rating）：指卷封时盖钩在罐身接缝处形成的盖钩长度不足的现象，二重卷边解体后观察有纹盖钩占整个盖钩长度的比例。,底盖示意图及相关技术指标 D1钩边外径 h钩边高度 c埋头度 b钩边开度,封口过程示意图头道卷边 二道卷边,制盖工艺流程,易拉盖的生产工艺 基本盖成型（切片冲压成形卷边注胶

24、烘 烤）易拉盖组合（起泡铆钉成型防转泡加 强筋刻线铆合整形）,切片：将大张板材分割成为小张条料的过程，为了提高材料的利用率，一般采用波裁的方式（ 目前采用的是波裁切片）。国内一些先进的企业目前已采用整张冲料的设备，省去了切片的工序，生产效率和材料利用率更高。 冲压成形：一般采用双头或多头冲床，一次性完成落料、拉伸、成型工艺。,卷边：经过冲床成型的盖子，经过卷边机，使盖子边缘向盖面中心弯曲一定角度。 注胶：将密封胶均匀分布在盖体钩边的平面和沟槽中，起到密封的作用。 烘烤：采用烘炉将密封胶烘干，使密封胶中的水分蒸发出来，达到长期保存和密封的效果。,起泡：组合冲床加工铆钉的第一个工序，将已成型的基本盖中间部分的材料通过一个反挤压工序形成一个起泡圆弧，以保证加工铆钉所需要的材料。 铆钉成型：对起泡圆弧进行整形的工序，一般采用两次成型，以减小铆钉的变形和材料的拉力，保证材料在拉伸时涂层不被破坏。 防转泡：位于拉环的两侧，为了防止拉环偏离原来设定的位置，起到一个防转的作用。,加强环：位于刻线舌片的两侧，为了防止刻线舌片在开启时产生应力破坏盖的开启，起到一个加强的作用。 刻线：通过带有台阶的刻线刀将基本盖材料刻成一定余厚深度的过程，既要保证顺利开启，又要保证安全性。,铆合：将拉环与铆钉结合的工序。在易拉盖组合的过程中，拉环制作也同步进行，分别通过冲定位孔、分离孔、手指孔、铆钉孔