Alu-Dose

Представлена практически полная информация об алюминиевых банках для пива и прохладительных напитков. Sie werden oft einfach bezeichnet “Bierdosen:

  • конструкция и составные детали алюминиевой банки
  • размеры: высота, диаметр, толщина стенок
  • вес (масса) банки
  • устройство встроеннойоткрывашки
  • алюминиевые сплавытри различных сплава
  • технология изготовления банки: от вырубки заготовки из алюминиевого листа до банки, наполненной пивом
  • оборудование для изготовления алюминиевых банок
  • переработка лома алюминиевых банок

Aluminiumverpackung

Алюминий широко применяется в различных банках для упаковки пищевых продуктов (рисунок 1.1). Основные методы изготовления таких алюминиевых баноккруглых и прямоугольныхпоказаны на рисунке 1.2.

Bild 1.1 – Разнообразие алюминиевых пищевых банок [1]

Bild 1.2 – Методы изготовления банок из алюминиевого листа [1]

Алюминиевая упаковка для пива и напитков

Алюминиевые банки для пива и других напитков популярны во всем мире с 60-х годов прошлого века. В США почти 100 % пива продается в алюминиевых банках, в Европе – где-то 50 %. Алюминиевые банки потребляются в огромных количествах в основном в двух типах емкости: 0,33 und 0,50 л. Большие объемы производства оправдывают высокоскоростные, высокоточные производственные линии. Außerdem, эти основные типоразмеры алюминиевых банок имеют одинаковый диаметр, используют одинаковые крышки и отличаются только высотой.

Огромное преимущество алюминиевых пивных банок перед основным конкурентомстекломвозможность полной переработки алюминиевых банок после их использования в новые Bierdosen.

Основные элементы и детали

Алюминиевые пивные банки (и для газированных напитков тоже) должны выдерживать внутреннее избыточное давление до 6 атмосфер. Поэтому конструкция банки включает толстое куполообразное дно и довольно тонкие стенки, welche, aber, с помощью внутреннего давления обеспечивает банке достаточную конструктивную прочность. Общий вид типичной пивной банки и назначение различных ее элементов показано на рисунке 1.3.

конструкция и функции элементов алюминиевой пивной банки
Bild 1.3 – Детали конструкции алюминиевой банки и их функции [2]

Размеры пивной банки

Действует отечественный нормативный документ на конструкцию алюминиевой банкиГОСТ 33748-2016 (взамен ГОСТ Р 51756-2001) “Банки алюминиевые глубокой вытяжки с легковскрываемыми крышками”. Он, конечно же, согласуется с аналогичными международными нормативами. Согласно ему основные параметры и размеры пивных алюминиевых банок следующие (с точностью до 1 мм):

Высота пивной банки:

  • Банка емкостью 0,33 л – 115 mm
  • Банка емкостью 0,5 л – 168 mm

Диаметр пивной банки:

  • Дно банки – 66 mm
  • Крышка банки – 59 mm.

Толщина стенки пивной банки

  • Корпус алюминиевой банки изготавливают путем вытяжки за два прохода из плоской круглой заготовки так называемой «чашки».
  • Затем стенки этой чашки утоняют при их последовательной раскатке до толщины всего лишь в одну треть от первоначальной (рисунок 2).
  • Дно банки профилировано особым образом не только для того, чтобы выдерживать высокое внутреннее давление, но и для хорошего совмещения с крышкой нижестоящей алюминиевой банкидля удобства упаковки.
  • Стенку банки раскатывают до толщины 0,110 мм и менее почти по всей высоте. В настоящее время минимальная толщина стенки, сообщают, уже доходит до 0,08 mm.

размеры корпуса алюминиевой пивной банки -высота, диаметр, толщина

Bild 2 – Толщина стенки банки имеет различную толщину [1].

  • В верхней части корпуса банки стенка потолще и толщина пивной банки в этом месте составляет 0,16 mm.
  • Это нужно как для удобства формирования суженой «горловины», так и для создания прочного соединения с крышкой. Алюминиевые крышки банок поставляют отдельно и устанавливают на корпус с помощью известного шва «двойной замок» сразу после наполнения банки пивом или другим напитком (рисунок 3).

способ соединения корпуса банки и ее крышки - двойной замокBild 3 – Конструкция соединения крышки банки с ее корпусом:
шовдвойной замок” [1]

Крышка пивной банки

Начало бурного роста популярности алюминиевых пивных банок относится к 1964 Jahr, когда была изобретена конструкциялегковскрываемойкрышки (рисунок 4.1).

Bild 4.1 – Различные типы легковскрываемых алюминиевых крышек [1]

Напивныхбанках эти крышки открываются что называется голыми руками простым поворотом специального «ушка» (рисунок 4.2а). Или даже одной рукой (!) (рисунок 4.2б). Ушко устанавливают на крышку с помощью так называемой интегральной заклепки (рисунок 5). Ее называют интегральной, потому что она формируется непосредственно из металла крышки.

крышка алюминиевой банки - функциональные элементыРисунок 4.2аКрышка легко открывается и остается на банке [1]

Рисунок 4.2бОткрывание банки одной рукой [7]

Встроенная заклепка в крышке банки для крепления ключикаBild 5 – Технология формовки интегральной заклепки на крышке банки [1]

Механизм открывания пивной банки

Задача ушка и лепестка (его называют еще иязычком”), добиться хлопка выходящего углекислого газа при усилии на ушке около 3 килограммов и полного проталкивания лепестка (язычка) внутрь банки при усилии до 7 килограммов, причем лепесток должен остаться висеть внутри банки.

Это достигается выполнением по периметру лепестка специальных насечек такой глубины, что остается только 0,085 мм металла вблизи заклепки и 0,110 мм на противоположной стороне (рисунок 6). В то же время, материал на насечках достаточно прочен, чтобы не разрушаться в ходе технологического процесса или при разгрузке в магазине.

Внутри лепестка можно заметить еще один, внутренний ряд насечек. Они не такие глубокие и служат, как утверждают, для направленного течения металла на основных насечках и предотвращения разрывов основных насечек при их формировании.

Насечки на крышке алюминиевой банки - функциональные и технологическиеBild 6 – Хитроумные насечки обеспечивают
надежное открывание банки в два этапа:
сначала выпуск газа, затем проталкивание лепестка внутрь банки [1]

Еще:

The Ingenious Design of the Aluminum Beverage Can

Материалы алюминиевой банки

Требования к материалам

Главным требованием к материалам пивных банок является их способность к формовке с большими пластическими деформациями. Алюминиевые сплавы подходят в этом смысле идеально. Außerdem, для крышек пивных банок важна способность предсказуемо разрываться по насечкам. Алюминий справляется с этим намного лучше, чем сталь. Еще одним положительным моментом является то, что и корпус, и крышка – алюминиевые, что сводят к минимуму любые возможные гальванические эффекты, которые могли бы приводить к ускоренной коррозии.

Материал корпуса

Детали пивных банок изготавливают из алюминиево-марганцевых и алюминиево-магниевых сплавов (таблица). Для корпуса банки применяют ленты толщиной 0,30 мм из алюминиевого сплава 3004 или его модификацииалюминиевого сплава 3104 – в состоянии Н19.

Материалы крышки и ушка

Для крышек применяют лакированную ленту из алюминиевого сплава 5182 в состоянии Н48 толщиной 0,26 mm, а для изготовления «ушек»ключей легкого открыванияленту из алюминиевого сплава 5042 в состоянии Н18 толщиной 0,45 mm.

Tabelle – Алюминиевые сплавы пивной алюминиевой банки

Алюминиевые сплавы в пивной банке - для корпуса и для крышки

Технология

Цикл производства алюминиевых банок

На рисунке ниже показан цикл производства алюминиевых банок для пива и прохладительных напитков.

Bild 7.1 – Типичный цикл производства алюминиевых пивных банок [4]

Bild 7.2 – Пресс глубокой вытяжки [1]



Bild 7.3 – Вытяжка и раскатка стенок банки вбодимейкере” [1]

Алюминиевый лист в рулонах

Заводы по производству алюминиевых пивных банок потребляют большое количество алюминиевого листа, который поставляется в больших рулонах. Корпус и крышка банки изготавливаются из алюминиевых листовиз различных алюминиевых сплавов. Каждый рулон весит около 11 тонн и при его размотке лист проходит расстояние 9-13 километров.

Алюминиевые рулоны поступают на завод по производству алюминиевых банок и загружаются вразмотчик(uncoiler). Это машина, которая разматывает алюминиевый лист в начале линии по производству банок. Здесь же на алюминиевый лист наносят специальную смазку. Эта смазка помогает алюминиевому листу болеегладко”, без повреждений, проходить все формообразующие операции.

Изготовление корпуса банки

Типичная последовательность технологических операций по изготовлению корпуса банки показана на рисунке 7. Первой операцией в производстве банок является вырубка круглых заготовок, z.B, диаметром 140 mm. Естественно, при этой вырубке образуются отходы: эти потери составляют около 12-14 %. Они сразу же отправляются на переплавку для изготовления нового листа и новых пивных банок.

Из исходной круглой заготовки методом глубокой вытяжки (штамповки) получают промежуточную заготовкунеглубокуючашку(рисунки 8 und 9). Из этойчашкиметодом раскатки получают уже почти готовый корпус банки, а также формируют купол днища (рисунки 8, 10, 11). Затем эту банку-полуфабрикат моют, наносят на нее рисунки и покрывают лаком и только после этого заканчивают ее механическую формовку – формирование горла и отбортовку (рисунок 8).

Технология изготовления алюминиевой пивной банки Bild 8 – Технология изготовления корпуса алюминиевой банки (0, 33 mm) [1]
Операция глубокой вытяжки при изготовлении алюминиевой банки

Bild 9 – Глубокая вытяжкаформовкачашки” [2]
Операция раскатки стенки алюминиевой банки

Bild 10 – Раскатка стенки банки [2]Формовка днища алюминиевой банкиBild 11- Формовка днища [2]

Изготовление крышки пивной банки

Алюминиевый лист подается в рулонах весом до 8 тонн. Из каждого рулона производится до 2,5 миллионов крышек. Алюминиевый лист, который имеет предварительное лаковое покрытие, подается в специальный пресс, на котором штампуют почти готовую крышку. Затем производят формирование сложной кромки крышки, которая потом обеспечит ее надежное соединение с корпусом банки.

Крышка алюминеивой пивной банки

Bild 12 – Еще не полностью готовая крышка [3]

Изготовление ушка пивной банки

Технология изготовления ушка – ключа-открывашкивключает около 13 операций (рисунок 13), прежде чем его можно будет устанавливать на крышке.

Технологические операции изготовления ключика пивной банки (ушка, открывашки и т.п.)

Bild 13 – Технологические операции изготовления ушка [3]

Лом алюминиевых банок

Сколько банок в 1 килограмме лома?

Средний вес различных банок различной емкости для слабоалкогольных напитков, einschließlich, пивных:

  • 0,33 л – 13 г – 77 банок на 1 кг алюминиевого лома
  • 0,5 л – 15-20 г – 50-66 банок на 1 кг алюминиевого лома

Сколько стоит 1 кг алюминиевых банок на лом?

Стоимость лома алюминиевых банок (в Москве на конец апреля 2020 года):

  • 35-50 руб

Не сминать алюминиевую банку

Крупные переработчики отходов обычно просят не сминать пустые алюминиевые банки. Die Sache ist, что бытовой или, как его называют, муниципальный мусор сортируют автоматически на специальных сортировочных машинах. Эти машины идентифицируют алюминиевые банки по их форме: круглые и гладкие. Смятую банку машина принимает за невосполнимые отходы и отправляет ее на мусорную свалку.

Переплав алюминиевых банок

Простой переплав алюминиевых банок дает в среднем такой состав алюминия:

  • Si – 0,26 %
  • Fe – 0,40 %
  • Mit - 0,20 %
  • Mn – 0,86 %
  • Mg – 1,22 %
  • Ti – 0,04 %
  • остальное – Al.

“Aluminium” такого химического состава вполне укладывается в интервалы химического состава сплавов 3004 und 3104 (см. таблицу выше), которые применяют для изготовления корпуса банки. Поэтому подавляющая часть лома алюминиевых банок переплавляется и возвращается к их производителям (рисунки 14 und 15) .

Bild 14 – Рециклинг алюминиевых банок [5]

Bild 15 – Линия переработки использованных алюминиевых банок
в слитки для прокатки листов для производства новых алюминиевых банок [5]

 

Quellen:

  1. TALAT 3710
  2. SCIENTIFIC AMERICAN September 1994
  3. Institute of Brewing and DistillingCans and Packaging Materialshttps://www.gbsinfo.com
  4. https://www.visy.com.au/packaging/beverage-cans/about/
  5. TALAT 1101
  6. TALAT 1102
  7. http://www.madehow.com