Pokročilá výroba ocelových a hliníkových plechovek

Advanced Production of Aluminum and Steel Cans

abstrakt

en

Production of thin walled products in the shape of aerosol cans presents a booming technology, esp. in the time of pandemics when many disinfectants are urgently needed. Several materials for the aerosol cans be used, however, the chemical means are basically stored in metallic containers made of aluminum alloy or steel. Both these materials can be fully recycled, but the carbon track for steel is four times lower compared to the carbon track for aluminum alloys. Moreover, the tensile strength of steels for such purposes is three times higher, what can result in applications of thin-ner can walls, lighter products, their higher endurance or a better safety of the prod-ucts. Back extrusion is typically performed technology with the aluminum can. A pellet is placed in an open top cylinder, and a piston with a diameter smaller than the cylinder, is forced down into the blank. The result is that the product flows back be-tween the space created by the piston and the cylinder. However, this technology can´t be used at steels directly due to its limited plasticity, higher mechanical proper-ties and material hardening so welding and other technologies should be taken into consideration, but new problems like corrosion can be invoked. The paper deals with selected problems of the technologies and highlights their pros and cons in today´s time, when the material resources are limited and demands on efficient material pro-cessing are rising due to many factors.

Výroba tenkostěnných výrobků ve tvaru aerosolových nádobek představuje rozmach technologie, zejm. v době pandemie, kdy je naléhavě potřeba mnoho dezinfekčních prostředků. Pro aerosolové nádobky se používá několik materiálů, avšak chemické prostředky jsou v zásadě skladovány v kovových nádobách z hliníkové slitiny nebo oceli. Oba tyto materiály lze plně recyklovat, ale uhlíková stopa u oceli je čtyřikrát nižší ve srovnání s uhlíkovou stopou u hliníkových slitin. Pevnost v tahu ocelí pro tyto účely je navíc třikrát vyšší, což může vést k aplikacím tenčích stěn plechovek, lehčím výrobkům, jejich vyšší odolnosti nebo lepší bezpečnosti výrobků. Zpětné vytlačování se typicky provádí u hliníkové plechovky. Peleta je umístěna v otevřeném horním válci a píst s průměrem menším než válec je tlačen dolů do polotovaru. Výsledkem je, že materiál proudí zpět mezi prostor vytvořený pístem a válcem. Tato technologie však nemůže být použita přímo u ocelí kvůli její omezené plasticitě, vyšším mechanickým vlastnostem a zpevnění materiálu, takže je třeba vzít v úvahu svařování a další technologie, ale mohou se objevit nové problémy, jako je koroze. Příspěvek se zabývá vybranými problémy technologií a upozorňuje na jejich klady a zápory v dnešní době, kdy jsou materiálové zdroje omezené a nároky na efektivní zpracování materiálů v důsledku mnoha faktorů stoupají.

Production of thin walled products in the shape of aerosol cans presents a booming technology, esp. in the time of pandemics when many disinfectants are urgently needed. Several materials for the aerosol cans be used, however, the chemical means are basically stored in metallic containers made of aluminum alloy or steel. Both these materials can be fully recycled, but the carbon track for steel is four times lower compared to the carbon track for aluminum alloys. Moreover, the tensile strength of steels for such purposes is three times higher, what can result in applications of thin-ner can walls, lighter products, their higher endurance or a better safety of the prod-ucts. Back extrusion is typically performed technology with the aluminum can. A pellet is placed in an open top cylinder, and a piston with a diameter smaller than the cylinder, is forced down into the blank. The result is that the product flows back be-tween the space created by the piston and the cylinder. However, this technology can´t be used at steels directly due to its limited plasticity, higher mechanical proper-ties and material hardening so welding and other technologies should be taken into consideration, but new problems like corrosion can be invoked. The paper deals with selected problems of the technologies and highlights their pros and cons in today´s time, when the material resources are limited and demands on efficient material pro-cessing are rising due to many factors.

Tenké stěny; tváření; ocelové plechovky; povrchová integrita; koroze.

Thin walls; forming; steel cans; surface integrity; corossion.

08.09.2022

INSA Rennes, Francie

INSA Rennes, Francie

8–8

1