Стандарты смазки глубокой вытяжки для лакированных контейнеров 8011 Алюминиевая фольга

Для руководителей штамповочных заводов, инженеров по оснастке и директоров по качеству упаковки, производящих жесткие алюминиевые пищевые контейнеры, освоение Трибология лакированной фольги глубокой вытяжки необходима для высокопроизводительного производства без дефектов. Сплав 8011-O (полностью отожженный) является глобальным стандартом для производства полужестких контейнеров благодаря своей высокой пластичности при растяжении, низкой скорости наклепа и превосходной совместимости с лаком.

Однако при изготовлении контейнеров глубокой вытяжки, таких как подносы для общественного питания с гладкими стенками, блюда для еды в самолетах и ​​формы для пирогов с морщинистыми стенками, тонкая фольга (0,03–0,09 мм) подвергается интенсивным растягивающим и сжимающим напряжениям. Без точных стандартов смазки для глубокой вытяжки прямой контакт между стальной матрицей и лакированной фольгой вызывает сильное поверхностное трение. Это приводит к разрывам фланцев, сморщиванию боковин, появлению царапин на лаковой пленке и истиранию металла на высокоскоростных прессовых линиях.

Трибология глубокой вытяжки 8011 Лакированная Алюминиевая фольга

Глубокая вытяжка превращает плоскую алюминиевую заготовку с предварительно нанесенным покрытием в трехмерный контейнер с помощью пуансона, протяжного кольца и держателя заготовки.

Коэффициенты трения, динамика контакта с поверхностью штампа и деформация течения металла

В процессе формования алюминиевая фольга подвергается сильной пластической деформации:

Область фланца: внешний материал втягивается внутрь, испытывая сильное сжатие по окружности.

Площадь радиуса матрицы: фольга быстро изгибается по радиусу закаленной инструментальной стали под действием высоких нормальных сил.

Область радиуса пуансона: нижние углы растягиваются радиально под действием чистого напряжения.

Поддержание стабильной граничной пленки смазки удерживает динамический коэффициент трения ($mu$) в критическом диапазоне 0,05–0,08  . Более высокое трение блокирует поток металла в полость, вызывая разрушение боковых стенок, а более низкое трение приводит к неконтролируемой подаче материала, что приводит к образованию сильных складок на фланцах.

Механические неисправности: сморщивание, коробление фланца, утончение стенок и отверстия внизу.

Неконтролируемое трение приводит к явным дефектам пресс-линии:

Разрыв/расщепление в углах пуансона: недостаточное количество смазки по радиусу вытяжки блокирует материал, что приводит к разрушению при растяжении в нижнем углу.

Сморщивание и коробление фланца: Неравномерная масса масляной пленки приводит к неравномерному распределению давления на держателе заготовки, что приводит к перекрытию материала.

Истирание и истирание лакового покрытия: разрушение граничной пленки приводит к микропереносу алюминия на стальную матрицу, разрушая защитные лаки и загрязняя инструменты.

Сравнительная таблица смазочных материалов: вязкость, скорость дозирования и стандарты безопасности пищевых продуктов

Основные промышленные стандарты Области применения и соответствие нормативным требованиям

Выбор смазочного материала зависит от глубины контейнера, геометрии и условий обработки:

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Каков стандартный вес масляной пленки DOS для контейнеров из лакированной фольги глубокой вытяжки 8011?

A: Стандартная плотность пленки DOS/DOA, наносимой в заводских условиях, колеблется в пределах 20 мг/м⊃2; и 50 мг/м⊃2; на каждую сторону . Такая дозировка обеспечивает достаточную смазывающую способность для стандартной штамповки контейнеров с морщинистыми стенками, сохраняя при этом полное соответствие требованиям FDA к контакту с пищевыми продуктами без необходимости мытья.

В2: Можно ли использовать предварительно смазанную DOS алюминиевую фольгу непосредственно для рисования контейнера с гладкими стенками?

О: Глубокие контейнеры с гладкими стенками (глубина вытяжки > 30 мм) обычно требуют более высокой смазывающей способности, чем обеспечивает стандартный DOS, наносимый на заводе (20–50 мг/м⊃2;). Операторы пресса обычно дополнительно применяют исчезающее синтетическое масло или эфирное масло NSF H1 (150–400 мг/м⊃2;) в питателе пресса, чтобы предотвратить разрыв углов.

В3: Что вызывает царапины на лаковом покрытии в процессе глубокой вытяжки?

О: Царапины лака вызваны разрушением смазочной пленки, высоким давлением держателя заготовки, загрязнением или истиранием стальных матриц или неправильным отверждением лака (низкая твердость поверхности). Увеличение веса смазочной пленки или переход на более вязкую смазку NSF H1 устраняет задиры.

Вопрос 4: Как проверить вес масляной пленки (мг/м⊃2;) во входящих поставках фольги 8011?

A: Вес смазочной пленки проверяется с помощью экстракции растворителем (метод взвешивания-полоски с растворителем согласно ASTM B921) или неразрушающей инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR), откалиброванной по конкретным кривым поглощения DOS/DOA.

В5: Требуется ли обезжиривание после штамповки контейнеров, изготовленных с использованием DOS или исчезающих масел?

А: Нет. Как DOS/DOA (применяется при концентрации < 60 мг/м⊃2), так и исчезающие синтетические масла разработаны для прямого контакта с пищевыми продуктами в соответствии с правилами FDA 21 CFR, что исключает необходимость циклов промывки после штамповки или термического обезжиривания.

Заключение

Контроль параметров смазки при глубокой вытяжке важен для максимизации скорости прессования контейнеров, продления срока службы инструмента и снижения уровня брака. 8011 линии из лакированной алюминиевой фольги. Используя точные системы микросмазки DOS/DOA или синтетические эфиры пищевого качества, производители контейнеров добиваются формирования нулевых дефектов, сохраняя при этом полное соответствие нормативным требованиям.