啤酒标用铝箔生产技术现状及发展趋势

啤酒标用铝箔生产技术现状及发展趋势随着包装行业的迅速发展,大部分啤酒厂在使用啤酒瓶口标签铝箔(简称啤酒标),现在用的产品为80112O,0.0115mm箔。下面对用铸轧坯料生产啤酒标用铝箔的工艺过程、产品力学性能、针孔及用户的技术要求进行了评述,同时对啤酒标用铝箔的发展趋势进行预测。1、啤酒标用铝箔的主要技术指标1.1啤酒标用铝箔的化学成分在我国,无论是用热轧坯料还是用铸轧坯料生产的啤酒标用铝箔,其化学成分均为8011合金,合金的主要成分见表1。但是在生产时,不同厂家的实际控制成分范围是不相同的,如华北铝业公司是采用低成分控制范围的合金生产啤酒标用铝箔,其化学成分的控制范围主要是考虑产品的抗拉强度、伸长率及铝箔针孔度等技术指标要能满足用户的要求。1.2力学性能现在啤酒标用铝箔的厚度为0.0115mm,力学性能检验一般使用条形拉伸试样,即平行部分宽度15mm、长度170mm、标距为100mm的拉伸试样,根据用户使用效果,80112O,0.0115mm啤酒标用铝箔的抗拉强度一般在80～90N/mm2之间,伸长率为2%～2.5%。此外,不同的用户还有额外的要求,如爆裂强度等。这些技术指标一般由酒标印刷厂进行检验,铝箔供货厂通过工艺保证而不单独进行检测。1.3铝箔针孔及表面质量的要求较薄的啤酒标铝箔经过彩色涂印后才能用于封口,因此对其表面质量的要求较高,铝箔表面不允许有油斑、明显印痕等缺陷。啤酒标印刷后要在铝箔表面均匀的打上小孔,这是啤酒标特有的工艺要求,因此对铝箔针孔度的要求很严格,几乎不允许铝箔上有针孔缺陷出现。如果铝箔原始针孔较多,加上成品啤酒标本身打上的小孔,铝箔表面就变成了“筛子”,铝箔的其他性能也会恶化,会严重影响啤酒厂的贴标速度。但是,目前国内以铸轧坯料供货的啤酒标都能实现较小的铝箔针孔,在这方面基本上能够满足用户的使用要求。2、啤酒标用铝箔生产工艺控制要点下面仅对铸轧坯料生产啤酒标铝箔的工艺控制要点进行评述,工艺流程为:铸轧熔炼→成分调整→静置炉精炼→在线除气→加入晶粒细化剂→过滤→铸轧→冷轧→在中间厚度热处理→铝箔轧制→双合轧制→成品分切→成品热处理→检查包装。2.1铸轧工序的工艺控制要点在铸轧生产过程中,铝的熔体质量控制相对比较严格,除正常调整成分、彻底扒渣外,倒入保温炉(静置炉)的熔体要进行精炼,精炼时间根据炉料重量而定,一般应在15min以上,精炼介质为N2或N2+CCl4;在铸轧之前,再进行在线精炼,使进入铸轧区的铝熔体含氢量尽量减少。为了控制铸轧板坯的晶粒度,在熔体进入过滤箱之前应加入晶粒细化剂,常用直径9.5～10mm的Al2Ti2B丝,加入速度根据板坯宽度及铸轧速度而略有不同,如在铸轧速度1.0m/min的情况下生产7.5mm×1200mm的铸轧板坯,Al2Ti2B丝的加入速度一般为200～250mm/min。2.2冷轧和箔轧工序的工艺控制要点2.2.1冷轧和箔轧啤酒标用铝箔对板形和表面质量的要求较高,要选择新磨削的工作辊进行成品道次的铝箔轧制,工作辊和导辊的状况要良好,在各道次要设定或选择适宜的板形曲线,保证铝箔板形平整。2.2.2在中间厚度和成品厚度的热处理在国内,用铸轧坯料生产啤酒标用铝箔时,一般在冷轧的中间道次进行一次退火,由于退火温度较高(一般在500℃以上)称为均匀化退火,不同生产厂选择在不同厚度进行中间退火,例如在2.0mm或0.8mm厚。进行均匀化退火一方面可以改善坯料的压延性能,又可以提高铝箔的伸长率。在成品铝箔退火时考虑的因素是消除铝箔表面的轧制油以及保证成品的力学性能,一般采用低温长时间保温来进行除油,如(180～230)℃(20～30)h,除油效果可以达到GB3198标准规定的A级刷水性能;考虑力学性能要符合技术标准要求,一般在300℃以上保温20～30h退火。3、啤酒标用铝箔的发展趋势啤酒标正朝着减薄、合金化和高性能的趋势发展,国内铝箔生产厂家进行工艺研究的目标也大致朝着这个方向。3.1啤酒标用铝箔的减薄趋势现在啤酒标用铝箔的一般厚度为0.0115mm,国内部分外资企业已经提出将它的厚度减薄至0.0112、0.0105、0.01mm的目标,而对材料性能的要求不改变。目前华北铝业公司通过调整8011合金成分及退火工艺制度生产出了厚度为0.0112mm以下的啤酒标用铝箔;华北铝业公司还在啤酒标用铝箔合金化方面进行了研究,目前用配制的新的8×××合金,能批量生产出0.0105mm厚度的啤酒标用箔。3.2啤酒标用铝箔的合金化及高性能趋势随着啤酒标用铝箔的减薄,显然8011合金的性能、针孔度等指标难以完全满足用户的要求,必须对原合金成分进行调整或配制新的合金才能最大限度的在铝箔减薄的同时保障各项性能指标。华北铝业公司目前研制的8×××合金O状态啤酒标用铝箔,厚度减薄至0.0105mm,而强度能够达到85～95N/mm2,伸长率(标距100mm)能够达到2.5%～3.0%,95%以上的产品没有针孔,产品质量得到了广州、温州、苏州等地用户的认可。请问铝箔坯料分哪几种类型？铝箔坯料分热轧坯料的铸轧坯料。热轧坯料是由大铸锭经锯切、铣面、坯锭加热、热轧、冷轧、退火后生产的坯料。铸轧坯料是由连续铸轧带坯经令扎、退火后生产的坯料。不同牌号铝合金的典型用途合金典型用途1050食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉1060要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具1145包装及绝热铝箔，热交换器1199电解电容器箔，光学反光沉积膜1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材2011螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品2014应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件2017是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件2024飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件2036汽车车身钣金件2048航空航天器结构件与兵器结构零件2124航空航天器结构件2218飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环2219航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300摄氏度。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力2319焊拉2219合金的焊条和填充焊料2618模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件2A01工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉2A02工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片2A06工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉2A10强度比2A01合金的高，用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉2A11飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉2A12航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件2A14形状复杂的自由锻件与模锻件2A16工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱2A17工作温度225~250摄氏底的航空器零件2A50形状复杂的中等强度零件2A60航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等2A70飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等2A80航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件2A90航空发动机活塞3003用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道3004全铝易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件3105房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等3A21飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等5005与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致5050薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等5052此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，用于制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等5056镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及需要有高抗蚀性的其他场合5083用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等5086用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等5154焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐5182薄板用于加工易拉罐盖，汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件5252用于制造有较高强度的装饰件，如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜5254过氧化氢及其他化工产品容器5356焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝5454焊接结构，压力容器，海洋设施管道5456装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料5457经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件5652过氧化氢及其他化工产品贮存容器5657经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件，但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织5A02飞机油箱与导管，焊丝，铆钉，船舶结构件5A03中等强度焊接结构，冷冲压零件，焊接容器，焊丝，可用来代替5A02合金5A05焊接结构件，飞机蒙皮骨架5A06焊接结构，冷模锻零件，焊拉容器受力零件，飞机蒙皮骨部件5A12焊接结构件，防弹甲板6005挤压型材与管材，用于要求强高大于6063合金的结构件，如梯子、电视天线等6009汽车车身板6010薄板：汽车车身6061要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材6063建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料6066锻件及焊接结构挤压材料6070重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材6101公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等6151用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环，供既要求有良好的可锻性能、高的强度，又要有良好抗蚀性之用6201高强度导电棒材与线材6205厚板、踏板与耐高冲击的挤压件6262要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件6351车辆的挤压结构件，水、石油等的输送管道6463建筑与各种器具型材，以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件6A02飞机发动机零件，形状复杂的锻件与模锻件7005挤压材料，用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构，如交通运输车辆的桁架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒7039冷冻容器、低温器械与贮存箱，消防压力器材，军用器材、装甲板、导弹装置7049用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件，如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等，而韧性稍高7050飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求