Hliníkové plechovky jsou všudypřítomné a slouží jako jedna z nejběžnějších forem balení nápojů, potravin a dokonce i některých výrobků pro domácnost. Když přemýšlíme o hliníkových plechovkách, často si představíme elegantní lesklý kovový povrch. Mnoho lidí by se však mohlo divit: 'Jsou tyto plechovky vyrobeny ze 100% hliníku?' Zatímco hliník je primární materiál používaný při výrobě těchto plechovek, odpověď je o něco složitější. Hliníkové plechovky jsou obvykle vyrobeny z hliníkových slitin, což jsou směsi hliníku a jiných kovů navržené tak, aby zlepšily vlastnosti materiálu, jako je pevnost, tvarovatelnost a odolnost proti korozi.
Hliníkové slitiny: Definice a role ve výrobě plechovek
Co jsou hliníkové slitiny?
Hliníkové slitiny jsou materiály vyrobené kombinací hliníku s jedním nebo více jinými kovy. Tyto slitiny jsou vytvořeny pro zlepšení specifických vlastností čistého hliníku, jako je pevnost, trvanlivost a odolnost vůči různým faktorům prostředí. Hliník sám o sobě, i když je lehký a odolný vůči korozi, je relativně měkký a při namáhání se může snadno poškodit nebo deformovat. Legováním hliníku s kovy, jako je mangan, hořčík a měď, mohou výrobci vytvořit materiál, který si zachová lehkost a odolnost hliníku proti korozi, ale se zvýšenou pevností a zpracovatelností.
Slitiny hliníku jsou obvykle kategorizovány do různých sérií na základě jejich legujících prvků. Každá řada je navržena pro specifické aplikace v závislosti na požadovaných vlastnostech materiálu. U hliníkových plechovek spadají nejčastěji používané slitiny do řad 3000 a 5000.
Role hliníkových slitin ve výrobě plechovek
Slitiny hliníku hrají klíčovou roli při výrobě plechovek, které jsou nejen lehké, ale také dostatečně odolné, aby vydržely tlaky a namáhání, s nimiž se setkávají během výroby, přepravy a používání. Hliníkové plechovky musí být dostatečně pevné, aby obsahovaly nápoje sycené oxidem uhličitým, aniž by se zhroutily nebo prosakovaly. Zároveň musí zůstat tenké a lehké, aby byly výrobní náklady nízké a spotřebitelé s nimi snadno manipulovali. Přidání legujících prvků umožňuje výrobcům dosáhnout této rovnováhy.
Například hliníkové plechovky musí být schopny odolat korozi způsobené kyselým obsahem nápojů uvnitř, a přitom se stále snadno tvarovat do tenkých, stejnoměrných stěn, které jsou charakteristické pro většinu hliníkových plechovek. To je důvod, proč se čistý hliník (100% hliník) pro plechovky používá jen zřídka. Místo toho jsou preferovány hliníkové slitiny, protože nabízejí potřebné vlastnosti pro tento typ obalů.
Běžné hliníkové slitiny používané v plechovkách
Dvě z nejběžnějších hliníkových slitin používaných při výrobě nápojových plechovek jsou slitiny řady 3000 a slitiny řady 5000. Tyto slitiny jsou pečlivě vybírány pro své specifické vlastnosti, které je činí vhodnými pro potřeby výroby hliníkových plechovek.
1. Slitina 3004
Slitina 3004 je jednou z nejpoužívanějších slitin pro hliníkové plechovky, zejména pro tělo plechovky. Tato slitina se vyrábí přidáním malého množství manganu (Mn) a hořčíku (Mg) do hliníku. Tyto přísady pomáhají zlepšit pevnost a tvarovatelnost slitiny, díky čemuž je ideální pro proces konzervování. Hliníkové plechovky vyrobené ze slitiny 3004 jsou vysoce odolné vůči korozi, což je zásadní pro plechovky od nápojů, které často přicházejí do styku s kyselými kapalinami, jako jsou limonády nebo ovocné šťávy.
Slitina 3004 se také poměrně snadno tvaruje a tvaruje do tenkých plátů, proto se běžně používá na tělo plechovky. Tato slitina poskytuje dokonalou rovnováhu mezi pevností, hmotností a odolností potřebnou pro nápojové nádoby.
2. Slitina 5005
Slitina 5005 se na druhou stranu často používá při výrobě víka plechovky, známého také jako 'end.' Tato slitina obsahuje vyšší podíl hořčíku, což jí dodává zvýšenou odolnost proti korozi a je ideální pro roli víčka při těsném utěsnění plechovky, aby se zachoval její obsah. Slitina 5005 je o něco méně tvárná než slitina 3004, ale poskytuje vynikající odolnost vůči živlům, což zajišťuje, že nápoj zůstane čerstvý a bezpečný pro konzumaci.
Použití slitiny 5005 na víko plechovky pomáhá vytvořit silné, vzduchotěsné těsnění, které zabraňuje úniku a udržuje sycení nápoje uvnitř. To je zvláště důležité pro nápoje sycené oxidem uhličitým, jako je soda nebo pivo, kde plechovka musí bez problémů odolat vnitřnímu tlaku.
Výrobní proces hliníkových plechovek
Nyní, když jsme probrali roli hliníkových slitin ve složení plechovek, pojďme se blíže podívat na to, jak se vlastně hliníkové plechovky vyrábějí. Proces výroby hliníkových plechovek je sofistikovaný a vysoce přesný postup, který zahrnuje několik fází, od těžby suroviny až po hotový produkt. Níže je uveden přehled klíčových kroků při výrobě hliníkových plechovek.
1. Těžba a rafinace bauxitu
Cesta hliníkové plechovky začíná těžbou bauxitu, primární rudy, ze které se hliník získává. Bauxit se rafinuje na oxid hlinitý (oxid hlinitý), který se pak zpracovává na kovový hliník. Tento proces obvykle probíhá v huti, kde je oxid hlinitý vystaven elektrickému proudu v procesu zvaném elektrolýza.
2. Vytvoření hliníkové slitiny
Jakmile je hliník extrahován z bauxitu, je smíchán s dalšími prvky (jako je mangan, hořčík nebo měď), aby vznikla potřebná hliníková slitina. Tyto slitiny vznikají v peci, kde se roztavený hliník mísí s legujícími prvky pro dosažení požadovaných vlastností. Slitina je poté odlita do velkých plechů nebo svitků, které budou použity v procesu výroby plechovek.
3. Válcování a tvarování těla plechovky
Plechy nebo svitky z hliníkové slitiny jsou poté válcovány do tenkých plechů. Tyto tenké plechy jsou lisovány a tvarovány pomocí strojů známých jako 'děrovací lisy' za účelem vytvoření těla plechovky. Hliníkový plech je slisován do válcového tvaru, přičemž horní a spodní okraj je ponechán otevřený. V tomto okamžiku je plechovka stále plochá a neutěsněná.
4. Tvarování a utěsnění plechovky
Po vytvoření těla plechovky je dalším krokem tvarování horní a spodní části plechovky a vytvoření těsnění. Dno plechovky je 'dolíčkované', aby poskytovalo větší pevnost a stabilitu. Víko je zároveň vylisováno ze samostatného plechu hliníkové slitiny (typicky slitina 5005). Víko je poté připevněno k tělu plechovky pomocí procesu dvojitého švu, který tvoří vzduchotěsné těsnění, aby se zajistilo, že nápoj uvnitř zůstane čerstvý a bez kontaminace.
5. Tisk a lakování
Po sestavení těla plechovky a víka jsou hliníkové plechovky vyčištěny, potaženy tenkou vrstvou ochranného nátěru a potištěny barevnými vzory nebo logy. Tento povlak pomáhá chránit hliník před korozí a působí jako bariéra mezi obsahem plechovky a vnějším prostředím. Proces návrhu je základním krokem k tomu, aby byly plechovky atraktivní pro spotřebitele a aby byla viditelná značka.
6. Kontrola kvality a testování
Než jsou hliníkové plechovky odeslány zákazníkům, procházejí přísnými testy kontroly kvality. Tyto testy zahrnují kontrolu těsnosti, strukturální integrity a správného těsnění. Jakékoli plechovky, které nesplňují požadované normy, jsou vyřazeny nebo recyklovány. To zajišťuje, že se na trh dostanou pouze ty nejkvalitnější plechovky.
Závěr: Hliníkové plechovky nejsou 100% hliníkové
Hliníkové plechovky jsou primárně vyrobeny z hliníku, ale nejedná se o 100% čistý hliník. Místo toho jsou vyrobeny ze slitin hliníku, které zahrnují kovy jako mangan, hořčík a měď. Tyto slitiny zlepšují pevnost, tvarovatelnost a odolnost plechovek proti korozi, díky čemuž jsou dostatečně odolné, aby zvládly výrobu, přepravu a spotřebitelské použití. Dvě nejběžnější slitiny používané při výrobě plechovek jsou řady 3004 a 5005, přičemž slitina 3004 se používá na tělo a slitina 5005 na víko. Tyto slitiny zajišťují, že plechovky jsou lehké, pevné a odolné vůči korozi. Stručně řečeno, zatímco hliník je hlavní složkou, hliníkové plechovky jsou vyrobeny ze směsi slitin, které zvyšují jejich výkon a odolnost. Pochopení tohoto pomáhá vysvětlit, proč jsou hliníkové plechovky tak účinné při konzervaci nápojů a jsou vysoce recyklovatelné. Pro více informací o udržitelném balení a výrobě hliníkových plechovek doporučujeme navštívit Shandong Jinzhou Health Industry Co., Ltd.
