《包裝機械設計》(6)
第三節 金屬軟管與金屬箔包裝容器加工機械
一、金屬軟管包裝容器加工機械
軟管是一種特殊的包裝容器,主要用于膏狀物的包裝。常用的軟管包裝容器有金屬軟管、塑料軟管和復合軟管。金屬軟管主要以錫、鉛、鋁等軟金屬為材料,目前錫與鉛由于毒性問題,已不再使用,而廣泛采用鋁材為原料。
圖17-30 氣密檢漏裝置示意圖
1-鋼桶 2-橡膠墊 3-轉盤 4-高壓空
鋁質軟管的特點:鋁質軟管密封性好,可保護內裝物不受空氣及其它污染物的侵蝕,可使內裝物較長時間內不變質。同時管內壁涂料可大大提高抗酸或抗堿腐蝕能力。
以鋁質軟管為例,其加工工藝為:坯料供給(給料機)→擠壓成型(擠壓機)→車管口螺紋(車床)→退火處理(退火爐)→表面涂飾(涂布機)→烘干(烘干機)→印刷(印刷機)→成品。
鋁質軟管的生產方法近似二片罐。先將鋁質坯料放入給料機或自動給料斗上,給料裝置一片片地送入壓力機經沖模擠壓成管形。然后經專用車床切制口部旋蓋螺紋,同時車出管口、管肩并按確定的管長切斷。車削加工中管內要插入芯棒便于夾持。鋁軟管在擠壓加工中材質會變硬,為使其柔軟便于使用,還要進行退火處理。內壁涂敷環氧型涂料,再經烘干,外壁印刷,最后加蓋便得到待裝料的軟管容器。軟管的尾部是敞開的,當裝入內裝物后經壓平卷兩折,形成完好的封口,便可得到成品。
二、金屬箔包裝容器成型機械
1.金屬箔概述
金屬箔類材料有很多種,目前普遍采用鋁箔作包裝材料。其它常見的箔類材料有鉛箔、錫箔、銀箔等。由于鉛與錫含毒性,而銀箔價格太貴,所以幾近淘汰。鋁箔由于具有不滲透性好、不吸水、不吸油、不污染包裝物、延展性好、質輕、光澤優雅等特點,目前在包裝領域得到了廣泛使用,現在一般講金屬箔包裝多指鋁箔包裝。
鋁箔包裝容器形式有兩類。一類是以鋁箔為主體經成型加工制得的成型容器,又稱剛性或半剛性容器,有盒式或盤式的。另一類是袋式容器,也稱軟性容器,多以紙/鋁箔、塑料/鋁箔及紙/鋁箔/塑料層接的復合材料制成。如蒸煮袋外層為聚酯,中間為鋁箔,內層為高密度聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯和聚丙烯的共聚物。
鋁箔的軟性容器加工及其機械與塑料袋成型加工相同。請參考本書的有關內容。
半剛性鋁箔容器指皺壁鋁箔容器,剛性鋁箔容器指光壁鋁箔容器。它們都是采用0.05~0.1mm厚的鋁箔經不完全沖壓拉深(皺壁)和完全沖壓拉深制成。
圖17-32 鋁箔容器成型模原理圖
左半圖-上模在沖頭的上死點,右半圖-上模在沖頭下死點
1-落料凸模兼拉深凹槽 2-拉深凹模 3-拉深凸模 4-落料凹模 5-頂塊
2.鋁箔包裝容器的加工設備
這里主要介紹剛性或半剛性鋁箔容器的加工設備。這些設備與兩片罐加工設備相近,即用壓力機配以復合沖模,同時配以相應的給料與卸料機構與裝置。有的還需配上單獨的模切機。有關機構及裝置,壓力機、模切機等均可參考本書關于塑料容器成型機械或紙容器成型機械的介紹。
鋁箔包裝容器成型設備的工作過程,如圖17-32所示。它可同時完成鋁箔落料、拉深、卷邊等工藝。拉深凹模由1、2組成并裝在壓力機沖頭(滑塊)上,凸模3裝在下部。1的外沿刃口同時起落料凸模的作用(如圖左半部所示)。自動給料機構(未畫出)將鋁箔置于3、4、5之上,當上模下行時,箔材由落料凹模與凸模1落料后,沖頭繼續帶動1、2向下運動將鋁箔拉入凹模2中,這時鋁箔外沿受變向的切向拉應力使鋁箔在側壁及邊沿自然形成扇狀的摺疊邊,同時在2和3緊貼時皺紋疊邊定型成皺摺狀。隨著沖頭的繼續向上,帶動1,便壓出容器直邊。這時沖頭已到下死點(如圖右半部所示),頂塊5先退讓使2把工件壓住,接著沖頭開始回程,1向上頂鋁箔則形成卷邊。如果1、2都向上且暫不頂出,則容器留下直立邊。這時便可得到皺壁鋁箔容器。
如果在沖制過程中鋁箔完全拉深,邊緣不產生皺紋,所得到的鋁箔包裝容器便為光壁容器。光壁容器所用的鋁箔材料塑性應極好,含鋁要達到98~99%。模具的制造和配合精度也要求很高。凸模可用壓縮空氣來代替。一般光壁鋁箔容器的模具制造成本均比皺壁容器的要高3~5倍。
涂敷設備可用于在鋁箔容器的內外表面涂敷耐熱涂料或在封蓋部位涂敷熱法密封膠。