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钢制“瓶形罐”的制造及成型

最初诞生于日本的、由涂布了PET的铝制成的“瓶形罐”，现在被引入了美国，并在一个新的工厂中，它的材料被换成了钢材。

位于美国伊利诺州Batavia市的DS Containers公司的两条制罐生产线，从放卷、冲压到印刷、码垛简直就是动力、精确和自动化方面的奇迹。它们所生产的成品，目前用于气雾剂产品（当然以后也可用于乳液或凝胶类产品）的二片罐的每一寸细节都令人印象深刻。没有会损坏侧壁的接缝；一个完整的圆层顶形状增加了触摸的手 感；而且最高可达8色的胶版印刷，极大地增加了产品的货架影响力。

DSC公司的面积达23.6万平方英尺的工厂也是很特别的，主要是因为它避免了有毒物质的释放。因为该公司采用涂布了PET的钢材来生产金属罐，整个生产工艺中并没有用到传统制罐中所用的涂料。因为不用涂料，也就不需要用于去除这些涂料的烤炉了，所以生产过程中所产生的释放物是非常少的。

DSC公司拥有的“从卷材到罐”的专利技术是基于5年前由Daiwa制罐公司推出的革命性的“瓶形罐”技术的相类技术，只是后者所用的材料是涂布了PET的铝，而不是钢材。

与Daiwa之间的联系也说明了DSC公司名字与初期文章结果相反的来历，因为DS来源于Daiwa-Seikan。“Seikan”在日语中就是制罐的意思。DSC公司是日本Daiwa制罐公司的成员之一。

这背后的另一个联系是DSC的董事长兼CEO Bill Smith在上世纪80年代是美国制罐公司的执行副总裁，他负责管理Daiwa制罐公司和美国制罐公司之间的技术与授权协议。Smith后来成为美国制罐公司的CEO之后，他与Daiwa公司仍然保持着紧密的联系，并且在Daiwa开发铝制瓶形罐的过程中，他也担当着顾问的角色。将瓶形罐引入到美国正是Smith的主意。

二片罐的优势

在将这项专利技术引入到美国的过程中，DSC公司将铝材换成了钢材。因为钢材的成本更加低廉，大概比铝材要低20%左右。涂布了PET的钢材是由Corus Packaging Plus公司提供的，这家英荷钢铁公这样我们能够租用办公空间司在生产钢卷的过程中，会用PET材料对钢材进行涂布。

为了能完全意识到这种容器的独特之处，有必要指出目前在美国市场的大多数气雾剂罐都是三片罐。这使得它们需要多步生产工艺和牵涉到许多生产中的后勤工作，包括：

● 将加口铁卷材加工成片材；

● 对片材进行印刷，并切割成单个罐体所需的大小；

● 制造罐底；

● 制造带有焊接接缝的圆柱状罐身；

● 将罐底与罐身接合到一起；

● 进行涂布和烘干。

然而，DSC公司却是采用一步法来生产它的二片罐，从放卷到码垛大约只需要20分钟。甚至连8色的胶版印刷过程也是联线的。据位于美国伊利诺州DSC customer Chase Products公司市场总监Ron DeSimone介绍说，这种联线制罐工艺大大缩短了产品 的上市时间。他说，一般三片钢制气雾剂罐需要6个星期才能生产完毕并运送给客户，而DSC的二片罐只需要大约两个星期。

其他的好处还包括：

● 消除了三片罐所必需的焊接接缝，这使得罐身更光滑，同时也消除了任何可能使罐身生锈的可能；

● 在内外壁的PET涂层也可以防止沿着罐底产生铁锈。

三片罐的最少的定单生产数量大约为50000个；而DSC的二片罐的联线工艺更加简单，它的最低定单数量可以为4000个。

因为这样或那样的原因，Chase Products公司成为最早将DSC的二片气雾剂罐进行商业化生产的公司之一。

金属罐的制造

这两条制罐生产线简单、流畅的生产工艺，给人以深刻的印象，其漂浮力高生产的新型二片罐令人满意。

除此之外，这两条生产线之所以令人印象深刻也是因为其难以想像的生产速度，卷钢材能被以极高的精度和600只/分钟的速度进行冲压生产。由Barry-Wehmiller 公司的子公司Fleetwood所提供的金属罐处理系统采用真空和磁力的方法，将这些罐子从一台机器转移到另一台机器上。罐成形、裁切、卷边设备都是由Daiwa公司的子公司Shin Nippon Koki提供的。

当8芳纶盘根mil厚的钢材经过一台冲压机时，生产过程就开始了。这台冲压机采用6齿的工具将由卷材制成的片材制成直径大约5英寸、深度大约2~3英寸的杯状型坯。

经过第二台冲压机时，这些杯状型坯在211/604（18盎司）罐的生产线上会被冲压成6英寸深，而在211/713（22盎司）罐的生产线上会被冲压成7英寸深。然后一个磁性传送带会将它们送本钱要低很多到一只烤炉里。

“这只烤炉会对聚合物涂层进行一些化学处理，就像是烘干过程，确保涂层的稳定性。”公司CEO Smith先生说。

在离开烤炉之后，一架裁切台会将罐口片的多余边缘部分裁去。然后就可以对金属罐进行印刷了，由Stolle Machinery 公司提供的两台胶版Rutherford印刷机会完成这些工作。紧接着印刷车间之后的是一台烘干炉，用于将油墨烘干。

“在制造传统的三片气雾剂罐时，一个很大的瓶颈就是印刷部分。”Smith说。因为它是离线的单张板材印刷工艺，它只适合生产长版活，短版活会占用太多的产品转换时间。而在DSC公司，这根本就不是个问题。

“每一条生产线都有两台高速的金属印刷机，”Smith说，“要转成另一种印刷图案，我们只需转换一下印刷机就可以继续进行生产。”

接下来在生产线上的是第三台冲压机。这台冲压机负责成型斜面的罐肩和罐颈。紧跟着是另一台用于烘干PET涂层的烤炉。一台传送带再次将金属罐送到裁切台，将开口片的边缘再裁掉一点。然后一台安装在上部的传送带就会将金属罐送到一台组合机片，后者会罐颈的顶部切掉，然后卷曲，再卷曲，最后进行第三次卷曲。一台带有四只摄像机的视觉系统会对卷边片进行检查，任何有瑕疵的金属罐都会被剔除出去。

罐底的成型

离开了第一台组合机的金属罐紧接着又被送到另外一台组合机里。这一次的加工对象是罐底。同样的，四个独特的工作台进行缩颈、形成卷边，然后会在罐身下部形成一条接缝，接着将罐底与罐体结合在一起。罐底经由一台Fleetwood喂料机被自动地送到焊接机处。

在这里采用了两台视觉系统对金属罐进行检测。一台负责检查卷边的完整性，而另一台负责检查金属罐的内部。如果发现了任何的花边或擦伤，这个金属罐就会被剔除出去。在生产线下游不远处就是剔除装置。一台空气测试设备会对每一只罐施以120 psi的压力，任何带有针孔的金属罐都会被检测出来并被剔除出去。

在生产线末尾的操作也全部是自动化的，就跟前面的制罐过程一样。由B裹包机arry-Wehmiller公司提供的Goldco码垛机将金属罐在货盘上一层层的整齐地码起来。两台Signode打包机使每一层都十分稳固，最后由一台Lantech拉伸包装机将整个货盘进行打包。

Smith也同意这两条生产线与Daiwa在日本运行的铝制瓶形罐生产线是十分相似的看法，但他强调说采用钢材作为气雾剂罐材料，会需要很多冲压和再冲压的操作，但却不怎么需要平整操作。<仿木栏杆/p>

“平整操作会使铝制瓶形罐更加的薄，但在这里我们更关心的是保证罐体的厚度，以实现足够的强度，”Smith说，“要记住它必须能承受气雾剂产品的压力。我们希望它能像坦克一样坚固。”

来源： 国际包装商情

摘自：packaging world 杂志