一種啤酒罐螺旋口蓋成型工藝應用

摘要：啤酒罐螺旋口蓋成型工藝應用采用覆膜鐵為原材料，根據材料特性，經過大量的試驗，通過模具進行多次拉伸、擠壓成型等，得到一種適用于以覆膜鐵為原料制備啤酒罐螺旋口蓋的生產工藝。常規金屬旋口蓋成型材料為涂料鐵，采用鍍錫或鍍鉻馬口鐵基板通過涂布后進行模具沖壓成型，制得的金屬制品用于灌裝啤酒有鐵鋰子晰出的隱患，并存在涂料析出的風險。覆膜鐵材料的應用不影響灌裝啤酒起泡、風味、口感等等，理化性能完全達標。

關鍵詞：旋口蓋；覆膜鐵；涂料鐵

中圖分類號：TG386文獻標志碼：A文章編號：1009-9492 （ 2022 ） S1-0040-02

Application of the Forming Process of a Beer Can Screw Flap

Xie Muli

（CHINA HANGJIANG， Shantou， Guangdong 515800， China）

Abstract： The application of forming process of screw cap of the beer can is to use laminated steel as raw material. According to the characteristics of the material， after a lot of tests， through the mold for many times of stretching and extrusion molding， a production process suitable for preparing the screw cap for the beer can with laminated steel as raw material is obtained. The conventional forming materials of metal screw caps are tinplate and enameled tinplate. The tinplate is plated with tin or chrome and be coated ， and then be used for stamping and forming by the mold. In this way， the metal products are produced for filling beer will have the hidden danger of iron ion precipitation， and there is the risk of coating paint precipitation. The application of laminated steel material does not affect the foaming， flavor， taste， etc. after filling the beer， and the physical and chemical properties are fully up to standard.

Key words： screw cap； laminated steel； enameled tinplate

0引言

隨著科學技術的進步和社會勞動力從人工密集型生產到由機械裝備自動化生產發展；金屬包裝行業，從人工操作單臺沖壓設備完成單個工序制品到由自動化沖床同步完成多個工序制品，從而生產優質金屬包裝制品，通過自動化生產減少人工，提升企業效益。推動金屬包裝制罐裝備自動化生產進展，其中自動化設備主要由自動化控制系統、多工位沖壓設備、沖壓模具、輸送輔助系統等部分構成。自動化設備各系統的構成相互相成，缺一不可，其中二片罐沖壓模具設計及模具應用更是重中之重，關系著能否制造出優質質金屬包裝制品，圖1為啤酒罐。

1材料

經過多年發展，制罐&蓋裝備已實現了自動化生產，大大提升了自動化和生產現場管理的水平。與此同時，制罐這個傳統行業卻因工作條件差，生產環境惡劣，導致人才嚴重流失，推動行業從單一人工生產向自動化生產發展。

覆膜鐵（圖2）是由高分子樹脂薄膜和鋼板復合而成的一種環保包裝材，主要通過熱熔法將聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚丙烯（PP）等薄膜覆合于鍍鉻板（TFS）、鍍錫板（ETP）、冷軋板表面。覆膜鐵產品具有優良的耐腐蝕、耐加工、易涂裝等性能，可有效保障食品安全，可使得包裝艷麗奪目。覆膜鐵的耐腐蝕性、耐酸蝕性、耐硫蝕性等是涂料鐵不能比擬的；同時不含BPA、三聚氰胺等有害物質，并有效的防范涂料、金屬中的有害物質的遷移，保障了食品的安全。

2成型工藝

覆膜鐵材料經沖壓形成啤酒罐旋口蓋，為保證產品符合質量標準，對覆膜鐵基板各項性能和薄膜的附著力、理化性能等指標均有很高的要求，同時覆膜鐵與設備生產工藝、模具的匹配要求極高。我公司經過研發人員不懈的努力與優化、攻克難關，成功研發啤酒罐旋口蓋成型工藝，此技術在國內金屬包裝裝備處于領先水平。

啤酒罐旋口蓋成型工藝（圖3）技術方案包括：（1）將剪切好的坯料拉伸成啤酒罐螺旋口蓋坯；（2）將啤酒罐旋口蓋坯進行多次拉伸，拉伸出半成品件；（3）將半成品件進行修邊，及沖孔；（4）將半成品件底部的邊線輪廓和沖孔的圓周邊緣預卷圓；（5）將半成品件底部的邊線輪廓和沖孔的圓周邊緣進行卷圓；（6）將卷圓進行壓平，并對表面攻牙，得到啤酒罐螺旋口蓋。

3自動化裝備

啤酒罐螺旋口蓋成型生產工藝是冷作沖壓成形，主體設備壓力機技術成熟，操作簡單，維護方便。整套生產線從開卷進料、沖壓拉伸、過程送罐、在線檢測、廢料收集、成品罐碼垛打包均采用CNC數控伺服和PLC編程通訊控制，整個系統通過數字控制各機臺同步工作，真正實現100%生產率的自動化生產模式。控制系統采用一體化控制自動化平臺，實現上位系統和機械設備之間的通訊和遠程訪問。并搭建“智能云平臺”，通過產線數據智能分析建立生產數據庫，具有設計理念先進、制造精密、運行可靠、質量穩定等優點。

啤酒罐螺旋口蓋成型生產線（圖4）設計包含安全門防護、過載檢測、故障停機報警等安全措施，確保設備使用過程人員和機器安全。

4制品優點

（1）食品安全：不含對人體有害的各種化學物質，不使用粘著劑、溶劑，確保人體健康、安全。

（2）綠色環保：生產無溶劑和廢氣排放，不需涂料和涂布烘烤，對環境污染更少，也更節能。

（3）高阻隔性能：薄膜具有優異的阻隔及穩定性能，能有效阻止腐蝕介質滲透，保障食品在存儲過程中的安全性。

（4）高成形性能：較高的抗拉強度和極好的延伸率使產品加工性能明顯提升，優良的耐磨性能有效防止加工中破損。

（5）高應用價值：提升包裝品質與檔次，產品附加值較高，定位中高端市場，適應范圍廣，市場空間大。

（6）新穎體驗：旋口直徑根據人體工程學的原理進行設計，開口的大小正好位于成年人的口鼻之間，讓消費者在飲用過程中，能夠在享受飲品口感的同時，盡情感受飲品本身散發的香味，給消費者一種更強、更新穎的全方位體驗感。

5結束語

通過優化多工位沖壓裝備及優化沖壓模具設計，實現自動化生產的穩定，高效。自動化二片罐生線產設備的應用，減少了人工投入，減少設備投入及降低能耗等等，促進企業向自動化生產轉化。

覆膜鐵不僅更符合國家的環保政策，而且還能滿足金屬包裝產品技術水平不斷提升的要求，賦予金屬包裝日新月異的變化。同時，在其發源地日本市場，無論是在飲料罐、啤酒罐還是食品罐領域，應用皆大獲成功。國產覆膜鐵在奧瑞金、寶鋼、中粵等多家企業的共同推動下，工藝技術不斷提升得到了有效的發展。

參考文獻：

[1]張清東，劉吉陽，張勃洋，等.覆膜鐵覆膜理論與技術研究進展[J].機械工程學報，2019，55（08）：30-45.

[2]宋偉偉，王潔瓊，柏建國.覆膜鐵與涂料鐵在金屬包裝應用中的性能研究[J].中國包裝業，2015（21）：73-75.

作者簡介：謝木利（1985-），男，廣東汕頭人，大學專科，助理工程師，研究領域為金屬包裝制罐設備。

（編輯：王智圣）