Алюминиевая банка: что и как

Алюминиевые банки для пива и других напитков популярны во всем мире с 60-х годов прошлого века. В США почти 100 % пива продается в алюминиевых банках, в Европе – где-то 50 %.

Производство

Алюминиевые банки для пива и напитков потребляются в огромных количествах в основном в двух типах емкости: 0,33 и 0,50 л. Большие объемы производства оправдывают высокоскоростные, высокоточные производственные линии. Кроме того, эти основные типоразмеры алюминиевых банок имеют одинаковый диаметр, используют одинаковые крышки и отличаются только высотой.

Огромное преимущество алюминиевых банок перед основным конкурентом — стеклом — возможность полной переработки алюминиевых банок после их использования в новые алюминиевые банки.

Конструкция

Алюминиевые банки для упаковки пива (и газированных напитков тоже) должны выдерживать внутреннее избыточное давление до 6 атмосфер. Поэтому они имеют толстое куполообразное дно и довольно тонкие стенки, которые, однако, с помощью внутреннего давления обеспечивает банке достаточную конструктивную прочность. Общий вид типичной пивной банки и назначение различных ее элементов показано на рисунке 1.

alyuminievya-pivnaya-banka
Рисунок 1 — Детали конструкции алюминиевой банки и их функции

Высота и диаметр

Существует нормативный документ ГОСТ Р 51756-2001 «Банки алюминиевые глубокой вытяжки с легковскрываемыми крышками». Согласно ему основные параметры и размеры пивных алюминиевых банок следующие (с точностью до 1 мм).

Высота:

  • Банка емкостью 0,33 л — 115 мм
  • Банка емкостью 0,05 л — 168 мм

Диаметр:

  • Дно банки — 66 мм
  • Крышка банки — 59 мм.

Толщина стенки

Корпус алюминиевой банки изготавливают путем вытяжки за два прохода из плоской круглой заготовки так называемой «чашки». Затем стенки этой чашки утоняют при их последовательной раскатке до толщины всего лишь в одну треть от первоначальной (рисунок 2).  Дно банки профилировано особым образом не только для того, чтобы выдерживать высокое внутреннее давление, но и для хорошего совмещения с крышкой нижестоящей алюминиевой банки — для удобства упаковки. Стенку банки раскатывают до толщины 0,110 мм почти по всей высоте.  В настоящее время минимальная толщина стенки, сообщают,  уже доходит до 0,08 мм.

alyuminievaya-banka-korpus

Рисунок 2 — Толщина стенки банки имеет различную толщину [1].

 В верхней части корпуса банки стенка потолще и толщина пивной банки в этом месте составляет 0,16 мм.  Это нужно как для удобства формирования суженой «горловины», так и для создания прочного соединения с крышкой. Алюминиевые крышки банок поставляют отдельно и устанавливают на корпус с помощью известного шва «двойной замок» сразу после наполнения банки пивом или другим напитком (рисунок 3).

alyuminievaya-banka-dvoynoy-zamokРисунок 3 — Соединение крышки банки с ее корпусом с помощью шва «двойной замок»

Крышка

Начало бурного роста популярности алюминиевых пивных банок относится к 1964 году, когда была изобретена крышка, которая открывалась голыми руками простым поворотом специального «ушка» (рисунок 4). Это ушко устанавливают на крышку с помощью так называемой интегральной заклепки (рисунок 5). Ее называют интегральной, потому что она формируется непосредственно из металла крышки.

alyuminievaya-pivnaya-bankaРисунок 4 — Крышка легко открывается и остается на банке

pivnaya-banka-zaklepkaРисунок 5 — Как формуют интегральную заклепку на крышке банки

 Механизм открывания

Задача ушка и лепестка (его называют еще и «язычком»),  добиться хлопка выходящего углекислого газа при усилии на ушке около 3 килограммов и полного проталкивания лепестка (язычка) внутрь банки при усилии до 7 килограммов, причем лепесток должен остаться висеть внутри банки.

Это достигается выполнением по периметру лепестка специальных насечек такой глубины, что остается только 0,085 мм металла вблизи заклепки и 0,110 мм на противоположной стороне (рисунок 6). В то же время, материал на насечках достаточно прочен, чтобы не разрушаться в ходе технологического процесса или при разгрузке в магазине.

Внутри лепестка можно заметить еще один, внутренний ряд насечек. Они не такие глубокие и служат, как утверждают, для направленного течения металла на основных насечках и предотвращения разрывов основных насечек при их формировании.

alyuminievaya-pivnaya-banka-nasechkiРисунок 6 — Хитроумные насечки обеспечивают надежное открывание банки

Материалы

Сколько весит банка

Вес алюминиевых банок уменьшается из года в год: за 25 лет они стали легче на 30 %. Современная пустая банка из под пива емкостью 0,5 л — корпус, крышка и механизмы открывания  — весит около 15 г.

Требования к материалам

Главным требованием к материалам пивных банок является их способность к формовке с большими пластическими деформациями. Алюминиевые сплавы подходят в этом смысле идеально. Кроме того, для крышек пивных банок важна способность предсказуемо разрываться по насечкам. Алюминий справляется с этим намного лучше, чем сталь.  Еще одним положительным моментом является то, что и корпус, и крышка – алюминиевые, что сводят к минимуму любые возможные гальванические эффекты, которые могли бы приводить к ускоренной коррозии.

Материал корпуса

Детали пивных банок изготавливают из алюминиево-марганцевых и алюминиево-магниевых сплавов (таблица). Для корпуса банки применяют ленты толщиной 0,30 мм из алюминиевого сплава 3004 или его модификации — алюминиевого сплава 3104 — в состоянии Н19.

Материал крышки

Для крышек  применяют лакированную ленту из алюминиевого сплава 5182 в состоянии Н48 толщиной 0,26 мм, а для изготовления «ушек» — ключей легкого открывания —  ленту из алюминиевого сплава 5042 в состоянии Н18 толщиной 0,45 мм.

Таблица — Алюминиевые сплавы, из которых изготавливают корпус, крышку и «открывашку» банки

alyuminievye-pivnye-banki-splavy

 Источник:

  1. TALAT 3710