Што предизвикува лупење и пукање на облогата на обоено алуминиумско пакување храна за време на последователните процеси на печат, длабоко цртање и преклопување на рабовите и како да се подобри?

1. Вовед

Алуминиумските материјали обложени со боја широко се применуваат во полињата за пакување храна, како што се конзерви за храна, капаци за запечатување и контејнери од алуминиумска фолија поради нивните одлични бариерни својства, лесни карактеристики и декоративен изглед. Во вистинското производство, обоените алуминиумски пакувања за храна треба да поминат низ секундарни процеси на формирање на пластика, вклучувајќи печат, длабоко цртање и преклопување на рабовите за да се реализира обликувањето на финалниот производ. Меѓутоа, за време на овие процеси често се појавуваат дефекти на лупење на облогата, микро-пукање и макроскопско пукање. Овие дефекти не само што ја оштетуваат површинската естетика на производите за пакување, туку ја уништуваат и заштитната бариера на алуминиумската подлога, што доведува до ризици како што се оксидација на храната, контаминација со влага и врнежи од тешки метали, што сериозно влијае на безбедноста на храната и работниот век на производите за пакување. Затоа, систематската анализа на основните причини за неуспехот на облогата во процесите на формирање на пластика и формулирањето насочени мерки за подобрување е од големо значење за подобрување на приносот и сеопфатниот квалитет на пакувањето храна од алуминиум во боја.

2. Главни причини за лупење и пукање на облогата

Неуспехот на облогата на обоените алуминиумски пакувања за храна за време на печат, длабоко цртање и преклопување на рабовите е сеопфатен резултат на перформансите на подлогата, карактеристиките на системот за обложување, процесот на предтретман и параметрите на процесот на формирање. Специфичните причини се класифицирани и анализирани на следниов начин.

Дефекти на совпаѓање на подлогата и системот за обложување

Стабилноста на поврзувањето помеѓу алуминиумската подлога и облогата е основната премиса за да се спротивстави на оштетувањето од деформација. Повеќето алуминиумски подлоги во боја од типот на храна прифаќаат тенки листови од алуминиумска легура со висока еластичност, додека соодветните формули за прајмер и горниот слој се главно универзални производи, што резултира со слаба компатибилност на системот. Прво, обичните универзални прајмери ​​немаат целна активност за алуминиумски подлоги. За разлика од челичните подлоги, алуминиумските површини се склони да формираат густи инертни оксидни филмови. Неспецијализираните прајмери ​​за фосфатирање не можат да формираат молекуларно спојување со алуминиумскиот филм за конверзија, што резултира со ниска цврстина на адхезија на интерфејсот. Кога подлогата претрпува деформација на истегнување и притисок при длабоко цртање и печат, облогата лесно се одвојува од подлогата и се олупи.

Второ, неусогласената цврстина и еластичност на прајмерот и горниот слој предизвикуваат внатрешна концентрација на стрес. Горниот слој со прекумерна цврстина и слаба флексибилност не може синхроно да ја следи пластичната деформација на алуминиумската подлога. За време на процесите со големо напрегање, како што се длабоко цртање и превиткување на рабовите, завршниот слој само по себе носи прекумерно затегнувачки стрес, што резултира со микро пукнатини. Покрај тоа, неразумната распределба на дебелината на облогата, исто така, предизвикува дефекти. Премногу густата обвивка ја зголемува кршливоста и внатрешниот стрес на стврднување, додека нерамномерната локална дебелина доведува до неконзистентна отпорност на деформација, предизвикувајќи локализирано пукање и лупење за време на формирањето.

Несоодветен процес на предтретман и стврднување на подлогата

Предтретманот на површината е клучната врска за да се обезбеди адхезија на облогата, а нецелосниот предтретман е честа скриена причина за дефект на облогата. Преостанатите дамки од масло, остатоците од прашина и оксид на површината на алуминиумската подлога ќе формираат изолациони слоеви помеѓу подлогата и облогата, сериозно намалувајќи ја силата на поврзување на интерфејсот. Едноставното бришење и обичните процеси на чистење не можат целосно да ги отстранат микроорганизмите, што резултира со делумно слаба адхезија. Овие слаби области прво ќе се лупат и ќе пукнат под стресот на процесите на печат и превиткување на рабовите.

Неразумните параметри за стврднување на облогата дополнително ги влошуваат дефектите на облогата. Премногу висока температура на стврднување или долго време на стврднување доведува до прекумерно вкрстено поврзување на смолата за облога, што го прави премазот премногу кршлив и ја губи еластичноста. Спротивно на тоа, недоволната температура или време на стврднување резултира со нецелосно вкрстено поврзување на смолата, мала јачина на облогата и слаба отпорност на абење и отпорност на деформација. Дополнително, нерамномерната температура на стврднување во производната печка предизвикува неконзистентен степен на стврднување на облогата на истиот алуминиумски лим, формирајќи локални кревки области кои се склони кон дефект при последователно формирање.

Неразумни параметри на процесот на формирање

Процесите на печат, длабоко цртање и преклопување на рабовите вклучуваат сложени напрегања на истегнување, притисок и смолкнување, а несоодветните параметри на процесот директно ќе предизвикаат оштетување на облогата. Прекумерната сила на држачот за празно е главната причина за неуспехот на облогата за длабоко цртање. Прекумерната сила на стегање ја ограничува слободната деформација на прирабницата на алуминиумскиот лим, што резултира со прекумерно затегнувачко напрегање на страничниот ѕид и аголот на работното парче, што ја надминува границата на деформација на облогата и предизвикува пукање и лупење. Во меѓувреме, неразумната брзина на формирање, исто така, има значително влијание. Брзото печат и длабокото цртање создаваат моментален стрес од удар и топлина од триење, што доведува до нерамномерна деформација на подлогата и локално прегревање и кршливост на облогата, предизвикувајќи микро пукнатини.

Покрај тоа, неразумната структура и прецизноста на мувлата исто така предизвикуваат дефекти. Острите филети од мувла предизвикуваат голема концентрација на стрес на свиткување и влечење на аглите на работното парче, што го прави облогата не може да поднесе концентрирано напрегање и пукнатини. Абењето на површината на мувлата, брусите и недоволното подмачкување ќе создадат гребнатини со триење на површината на облогата за време на формирањето, кои се прошируваат во дефекти на лупење и пукање при континуиран стрес на деформација. Прекумерната длабочина на цртање со еден премин и неразумниот однос на цртање, исто така, ќе предизвикаат прекумерно разредување и затегнувачка деформација на локалните подлоги, надминувајќи го капацитетот за синхрона деформација на облогата.

Резидуален стрес и фактори на животната средина по обложување

Преостанатиот стрес генериран за време на обложување и стврднување ќе остане внатре во облогата долго време. При последователно секундарно формирање, преостанатиот напон се надополнува со напрегањето на формирање, нарушувајќи ја рамнотежата на стресот на облогата и предизвикувајќи ширење и лупење на пукнатините. Покрај тоа, обоените алуминиумски материјали за пакување се ранливи на влажност на околината и температурни промени за време на складирањето и транспортот. Инвазијата на влага ќе ја намали силата на поврзување помеѓу облогата и подлогата, а околината со ниски температури ќе ја намали цврстината на облогата, правејќи ја облогата почувствителна на формирање стрес и склона кон кршливи фрактури.

3. Целни стратегии за подобрување

Со цел кон горенаведените причини за дефекти, се предлагаат сеопфатни мерки за подобрување од четири димензии: оптимизација на системот на материјали, надградба на процесот на предтретман и стврднување, оптимизација на параметрите на процесот и контрола на производната средина, за суштински да се решат проблемите со лупење и пукање на облогата.

Оптимизирајте го системот за обложување и усогласувањето на материјалите

Изберете специјални системи за премачкување од типот на храна што одговараат на алуминиумските подлоги, напуштете ги универзалните прајмери ​​и горните премази. Прифатете фосфатни прајмери ​​отпорни на киселина со висока активност за алуминиумски материјали за да формираат стабилно хемиско поврзување со алуминиумскиот филм за конверзија, што значително ја подобрува цврстината на адхезијата на интерфејсот. Спојувајте ги флексибилните смоли за завршна облога со добра еластичност и сертификат за безбедност на храна, балансирајте ја цврстината и цврстината на облогата и осигурете се дека облогата може синхроно да ја следи пластичната деформација на алуминиумската подлога без пукање или лупење.

Строго контролирајте ја униформноста на дебелината на облогата, поставете го оптималниот опсег на дебелина според барањата на процесот на формирање и избегнувајте прекумерна кршливост на облогата предизвикана од премногу густа обвивка и недоволна заштита предизвикана од премногу тенок слој. Оптимизирајте го меѓуслојното совпаѓање на прајмерот и горниот слој за да се обезбеди доследна координација на деформациите, да се елиминира внатрешниот стрес помеѓу слоевите на облогата и да се подобри севкупната отпорност на деформација на системот за обложување.

Надградете го процесот на предтретман и стврднување на подлогата

Подобрете го процесот на предтретман на подлогата за да изградите интерфејс со висока адхезија. Прифатете ги процесите на повеќестепени предтретман за одмастување, мариноване, фосфатирање и чистење со чиста вода за целосно отстранување на површинското масло, оксидите и загадувачите од прашина. Строго откријте ја чистотата на површината и грубоста на алуминиумската подлога пред обложување за да се осигурате дека површината на подлогата има висока површинска енергија и рамномерна грубост, обезбедувајќи добра основа за врзување за облогата.

Оптимизирајте ги параметрите за стврднување на облогата и формулирајте сегментирани процедури за контрола на температурата. Според карактеристиките на смолата за обложување, прецизно контролирајте ја температурата на стврднување, времето и рамномерноста на температурата на печката за да се обезбеди целосно и униформно вкрстено поврзување на смолата за обложување. Избегнувајте прекумерна кршливост на лекување и недоволна цврстина на дефекти. Редовно калибрирајте ја температурата на печката за лекување и одржувајте ја производната опрема за да се елиминира нерамномерното стврднување предизвикано од дефект на опремата.

Оптимизирајте ги параметрите на процесот на формирање и условите за мувла

Научно прилагодете ги параметрите на процесот на печат, длабоко цртање и преклопување на рабовите. Прифатете умерена и мала сила на држачот за празно место и опремете ги со полиуретански прстени за држач за празно за да го намалите триењето при стегање и да избегнете оштетување од гребење на облогата. Оптимизирајте ја брзината на формирање, прифатете го обликувањето со мала брзина на хидраулично печатење (50–100 mm/min) за да го елиминирате моменталниот стрес од удар и акумулацијата на топлина од триење и да обезбедите стабилна и униформа деформација на подлогата. За процеси на длабоко цртање со голема деформација, прифатете го повеќестепениот цртеж наместо длабокото цртање со едно поминување за да го намалите напрегањето на единечна деформација и да избегнете прекумерно затегнувачко напрегање на облогата.

Оптимизирајте ја структурата на мувлата и прецизноста на површината. Полски филети од мувла за непречена транзиција, елиминирање на точките на концентрација на стрес на аглите на работното парче. Редовно поправете ги и полирајте ги површините на мувлата за да ги отстраните гребените и трагите од абење. Прифатете специјално масло за истегнување на алуминиум или сува филмска мазива со степен за безбедност на храната за да го намалите триењето на мувлата на обработуваното парче, да спречите оштетување на облогата предизвикана од триење и да ја подобрите униформноста на формирањето.

Контрола на резидуален стрес и производна средина

Ефикасно ослободете го преостанатиот стрес на облогата. Поставете соодветно време на стареење по стврднувањето на облогата за да го ослободите внатрешниот преостанат стрес на облогата пред секундарната обработка на формирање, избегнувајќи дефект предизвикан од суперпозиција на стрес. Стандардизирајте ја околината за складирање и транспорт на обоени алуминиумски материјали, одржувајте постојана температура и влажност, избегнувајте ерозија од влага и нискотемпературна кршливост на облогата. Зајакнете ја проверката на квалитетот на серијата, откријте ја лепливоста и цврстината на облогата пред да се формира и елиминирајте ги неквалификуваните суровини однапред.

4. Заклучок

Лупењето и пукањето на облогата на обоено алуминиумско пакување храна за време на печат, длабоко цртање и превиткување на рабовите главно се припишува на неусогласениот систем за обложување, несоодветното предтретман и стврднување на подлогата, неразумните параметри на процесот на формирање и преостанатата суперпозиција на стрес. Механизмот на дефектот вклучува неуспех на поврзувањето на интерфејсот, кршлива фрактура на облогата и оштетување на концентрацијата на стрес. Со оптимизирање на системи за премачкување специфични за алуминиум, со надградба на процесите на предтретман и стврднување, рафинирање на параметрите на процесот на формирање и условите за мувла и стандардизирање на контролата врз животната средина, способноста за синхрона координација на деформацијата помеѓу облогата и алуминиумската подлога може ефективно да се подобри. Овие мерки за подобрување можат фундаментално да ги намалат дефектите на неисправноста на облогата, да обезбедат квалитет на површината и безбедноста на храната на производите за пакување од алуминиум во боја и да обезбедат сигурна техничка поддршка за стабилно масовно производство на висококвалитетни алуминиумски материјали за пакување храна.