進(jìn)入超市或小商店,可以看到各式各樣包裝的產(chǎn)品,包裝品既是產(chǎn)品的載體,又是產(chǎn)品給消費(fèi)者的第①印象。相信大部分人都有這樣的體驗(yàn)。
金屬包裝罐,因其可加工性強(qiáng),外觀印刷的藝術(shù)性,優(yōu)越的阻隔性能,廣泛應(yīng)用于食品包裝、飲料包裝,醫(yī)藥品包裝、日用品包裝、儀器儀表包裝,工業(yè)品包裝、軍火包裝等方面。其中用于食品和飲料包裝的數(shù)量大。
金屬包裝材料密閉性都很好,金屬罐的密封性能關(guān)鍵,在于罐子與蓋子的接縫處的密封性。
一、金屬包裝的卷封質(zhì)量控制方案
卷封結(jié)構(gòu)是由罐子翻邊,和蓋子卷緣壓合成形,形成一個(gè)罐身和蓋子相互鉤疊,縫隙處由密封膠密封的結(jié)構(gòu)。
首先我們來(lái)了說(shuō)說(shuō)卷封成形:
如圖分為2步驟完成,首先是預(yù)成型,然后是成形壓緊,目的是形成一個(gè)結(jié)構(gòu)牢固,且密封的結(jié)構(gòu)。如何判斷卷封結(jié)構(gòu)質(zhì)量呢?
1、二重卷封的評(píng)定指標(biāo):
a、卷封內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸:卷封高度,身鉤長(zhǎng)度,蓋鉤長(zhǎng)度,搭接長(zhǎng)度,卷封定隙,搭接率,身鉤率,蓋鉤率,埋頭深度,卷封厚度。由圖可直觀分析,搭接長(zhǎng)度和卷封厚度是關(guān)鍵,但實(shí)際控制卻不僅于此,因?yàn)樵诰矸獬尚芜^(guò)程中,這些各個(gè)指標(biāo)相互影響,必須綜合性的進(jìn)行控制。
b、緊密度,即蓋鉤和身鉤重疊部分的貼合程度。卷封的蓋鉤在成型過(guò)程中,可能會(huì)形成縱向褶皺,褶皺的深度與卷封結(jié)構(gòu)的密封性能成反比。當(dāng)褶皺深度貫穿卷封的搭接區(qū)域,將會(huì)導(dǎo)致泄漏。
2、卷封檢測(cè)的解決方案
卷封檢測(cè)有手動(dòng)拆解,剖面投影,和x光無(wú)損掃描3種方式。手動(dòng)拆解受限于人的經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)很少使用。我們這里*后面兩種。
(1)剖面投影檢測(cè)
破剖面投影檢測(cè)是一種采用技術(shù)性電腦技術(shù)的檢測(cè)方式,通過(guò)相機(jī)截取卷封剖面圖像,然后由軟件對(duì)圖像上相關(guān)的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,由此可知,破面圖像和測(cè)量點(diǎn)的選擇,對(duì)檢測(cè)的精度非常關(guān)鍵。測(cè)量精度由以下幾部分控制:1、卷封切割鋸制樣卷封剖面,必須控制變形和毛刺;2、投影圖像的清晰度;3、測(cè)量點(diǎn)的選擇。
cmc-kuhnke是一家成立于1971年的金屬包裝檢測(cè)方案提供商,是投影檢測(cè)電腦化方案的*。對(duì)卷封檢測(cè)擁有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。我們投影檢測(cè)方案的組成:卷封切割鋸(ags),卷封投影儀(vsi),埋頭深度儀(cdg),卷封厚度儀(stg),卷封剝離機(jī)(str)。
評(píng)估緊密度需要取獨(dú)立的樣品進(jìn)行分析,即需要把卷封中的蓋鉤部分從卷封里面剝離出來(lái),肉眼進(jìn)行評(píng)估,這項(xiàng)檢測(cè)依賴于執(zhí)行人員的經(jīng)驗(yàn),由于人的主觀性評(píng)估,不同經(jīng)驗(yàn)的人會(huì)存在人為偏差。
(2)無(wú)損卷封檢測(cè)
投影卷封檢測(cè)雖然在檢測(cè)精度和效率上比手工形式獲得了很大的提高,隨著規(guī)?;a(chǎn),檢測(cè)的量也成倍的增加。對(duì)檢測(cè)效率和對(duì)環(huán)境的友好要求應(yīng)景而生。cmc-kuhnke根據(jù)行業(yè)的需求,研發(fā)出無(wú)損卷封檢測(cè)系統(tǒng)。
cmc-kuhnke作為金屬包裝的*品牌,于2011年成功研發(fā)無(wú)損的卷封檢測(cè)xts系列產(chǎn)品。xts系列產(chǎn)品采用x光傳射金屬時(shí),其衰減與材料的密度和厚度成比例。卷封*的結(jié)構(gòu)形成了各個(gè)位置材料不同厚度的疊加,非常使用x光檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。
2011年首先成功投入市場(chǎng)的是實(shí)驗(yàn)室版的seamscan-xts。這套系統(tǒng)采用x光卷封掃描站,負(fù)責(zé)卷封結(jié)構(gòu)尺寸:卷封高度,蓋鉤長(zhǎng)度,身鉤長(zhǎng)度,搭接長(zhǎng)度,搭接率,蓋鉤率,身鉤率。配上埋頭深度和卷封厚度綜合測(cè)試儀csg-3000。
更加令人興奮的是,cmc-kuhnke在兩年后的2013年實(shí)現(xiàn)了xts對(duì)卷封緊密度的檢測(cè)。當(dāng)卷封結(jié)構(gòu)里的蓋鉤存在褶皺時(shí),如圖:
蓋鉤褶皺的存在會(huì)改變卷封結(jié)構(gòu)中材料單位密度的變化,從而造成x光穿透時(shí)衰減的變化。
完整的卷封指標(biāo)檢測(cè),滿足了普遍的檢測(cè)需求。然而,大規(guī)模的飲料啤酒廠商,因檢測(cè)樣品的量大,批量質(zhì)量異常的風(fēng)險(xiǎn)更高,對(duì)cmc-kuhnke提出了自動(dòng)化的要求。2017年,cmc-kuhnke推出全自動(dòng)版本,系統(tǒng)獨(dú)立完成卷封的無(wú)損檢測(cè)。2019年,再次實(shí)現(xiàn)突破全自動(dòng)在線版落地,使得卷封檢測(cè)實(shí)現(xiàn)脫離于人工的全動(dòng)的新時(shí)代。
二、決定卷封質(zhì)量的因素
1、卷封機(jī)的設(shè)置
我們都清楚一個(gè)事實(shí),產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)出來(lái)的。易拉罐產(chǎn)品的二重卷封是通過(guò)卷封機(jī)執(zhí)行完成的。二重卷封成形由卷封機(jī)執(zhí)行件,及罐子和蓋子的尺寸共同打造的。
首先我們談?wù)劸矸鈾C(jī)執(zhí)行件的設(shè)置:
由以上兩副圖中我們可知,壓頭和卷封輪的形狀是固定的,壓頭和卷封輪的位置關(guān)系,是二重卷封成形的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的方法是技術(shù)員通過(guò)手工,憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成壓頭和卷封輪位置的設(shè)定。這種方法很實(shí)用,同時(shí)對(duì)技術(shù)員的經(jīng)驗(yàn)要求非常的高。隨著生產(chǎn)線速度的不斷提升,要求在數(shù)小時(shí)的操作中保持手感高度一至。在實(shí)際操作中很難做到,這就在客觀上決定了不同卷封頭之間的設(shè)定存在差異,引起質(zhì)量也會(huì)有差異。
隨著時(shí)間的增加,這種差異會(huì)放大,就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)。從而產(chǎn)生批量質(zhì)量波動(dòng)。
有何辦法能消除這種情況呢?——cmc-kunke的卷封輪間隙分析儀就是為解決這個(gè)問(wèn)題而生。
間隙分析儀能夠準(zhǔn)確的測(cè)定卷封輪與壓頭在軸向何徑向的間隙。技術(shù)員就能夠安統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)卷封機(jī)進(jìn)行設(shè)置。罐子及蓋子的尺寸和耐壓性能,則由制罐及制蓋的工廠進(jìn)行控制,灌裝廠通常是對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行抽檢。
2、來(lái)料測(cè)試
制罐廠和制蓋廠都會(huì)對(duì)產(chǎn)品全生產(chǎn)工序的尺寸和性能進(jìn)行監(jiān)控。概括為:
罐子:壁厚,高度,縮頸直徑,翻邊寬度,內(nèi)涂層的完整性(電導(dǎo)率),印刷質(zhì)量,承壓性能,內(nèi)外壁的視覺(jué)異常檢測(cè)。
蓋子:尺寸(9個(gè)尺寸),拉環(huán)鉚合,耐壓性能,刻線開(kāi)啟性能,內(nèi)涂層完整性(電導(dǎo)率),外觀視覺(jué)異,耐壓強(qiáng)度等測(cè)試。
灌裝廠對(duì)其中的卷封的配合關(guān)鍵尺寸和整個(gè)包裝的承壓性能必須掌控。
(1)2片罐軸向耐壓強(qiáng)度測(cè)試
軸向耐壓強(qiáng)度測(cè)試,是對(duì)產(chǎn)品承壓極限的一種測(cè)式方式。在生產(chǎn),存儲(chǔ),運(yùn)輸過(guò)程需要承壓的包裝品,如果罐子承壓性能不能達(dá)到預(yù)期的承壓強(qiáng)度,就會(huì)出現(xiàn)變形,導(dǎo)致?lián)p失生產(chǎn)效率,增加廢品率,甚至是產(chǎn)品貨架期及消費(fèi)者印象的不良。金屬包裝,尤其是2片罐(下稱易拉罐),這種測(cè)試更為重要。
易拉罐在空罐存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程都是堆垛的,在底部的罐子承受較大的軸向壓力;在封口時(shí),卷封機(jī)會(huì)通過(guò)上下壓頭向罐子軸向施加約1000n的載荷。
罐軸向承壓測(cè)試,是一個(gè)非常精細(xì)的過(guò)程,模擬卷封機(jī)在封口的過(guò)程種載荷逐步遞增的過(guò)程。需要漸進(jìn)式加壓,準(zhǔn)確讀取實(shí)時(shí)載荷。目前,油氣缸組合的載荷加壓方式是穩(wěn)定的測(cè)試方式。
(2)罐底拱耐壓強(qiáng)度測(cè)試
易拉罐飲品在灌裝過(guò)程中需要加入二氧化碳或氮?dú)獗3之a(chǎn)品的風(fēng)味,同時(shí)也是在罐子密封后增加罐內(nèi)壓力(約3.5kg壓力),增加包裝的強(qiáng)度。在后續(xù)殺菌、存儲(chǔ)、運(yùn)輸過(guò)程,因溫度或環(huán)境溫度、壓力的變化,罐內(nèi)壓力會(huì)進(jìn)一步加大。這就要求罐體能承受罐內(nèi)壓力極限值。否則罐子在壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生變形,升值是底拱直接反轉(zhuǎn)往外拱。
這個(gè)變形涉及到兩個(gè)指標(biāo)的測(cè)定:一是底拱反拱的極限壓力;二是底拱在某個(gè)壓力下,出現(xiàn)的變形量。大部分易拉罐的廠家都會(huì)對(duì)底拱長(zhǎng)高變形量(即在某個(gè)壓力下底拱變形量)進(jìn)行檢測(cè)產(chǎn)品。行業(yè)內(nèi)基本是采用類似卡尺的單點(diǎn)接觸式測(cè)量底拱的長(zhǎng)高值。這個(gè)方案的確定是當(dāng)變形大的點(diǎn)不是在測(cè)量點(diǎn)時(shí),其測(cè)量值就存在較大的偏差。cmc-kuhnke的產(chǎn)品采用平面式測(cè)量,其測(cè)量的是底拱大變形量的實(shí)際點(diǎn),確保了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
啤酒巴氏殺菌過(guò)程,啤酒因溫度的快速升高,會(huì)使關(guān)內(nèi)壓力升也較快升高到一個(gè)較高的值,保持到完成殺菌。在這巴氏殺菌過(guò)程中,相當(dāng)于罐內(nèi)一直保持了一個(gè)較高的壓力,但罐子變形量不能超標(biāo)。cmc-kuhnke的drt-3000-dg配置了此項(xiàng)模擬巴氏殺菌的保壓某個(gè)時(shí)間后,測(cè)定底拱的變形量。
產(chǎn)品耐壓性能測(cè)試,也能滿足研發(fā)類的數(shù)據(jù)采集測(cè)試:
•底拱耐壓測(cè)試模式
•固定壓力長(zhǎng)高點(diǎn)測(cè)試模式
•可自定義壓力點(diǎn)的長(zhǎng)高測(cè)試模式
•可定義壓力點(diǎn)的長(zhǎng)高及永/久變形測(cè)試模式
•模擬巴氏殺菌測(cè)試模式
(3)易拉蓋測(cè)試
易拉蓋開(kāi)啟是消費(fèi)者消費(fèi)飲品必須的一個(gè)動(dòng)作,易拉蓋開(kāi)啟性能直接影響消費(fèi)者的印象。也是易拉蓋刻線質(zhì)量的間接反映??叹€太深,可能導(dǎo)致泄漏,淺了可能導(dǎo)致開(kāi)啟困難。
易拉蓋的開(kāi)啟分兩個(gè)步驟:一、刻線的啟破,這是易拉蓋全開(kāi)的前提;二、是把飲口打開(kāi),打開(kāi)后才方便喝飲品。
cmc-kuhnke的pat系列產(chǎn)品是行業(yè)功能配置齊全的易拉蓋啟破力全開(kāi)力測(cè)試解決方案。測(cè)試功能包括:
•留片式蓋開(kāi)啟力和全開(kāi)力模式
•全開(kāi)式蓋開(kāi)啟力和全開(kāi)力模式
•拉環(huán)強(qiáng)度測(cè)試模式
•食品易撕蓋測(cè)試模式
(4)電導(dǎo)率檢測(cè)
所有用于飲料的罐子都會(huì)在罐子內(nèi)壁上噴涂層。涂層的作用是防止灌裝物對(duì)罐子的腐蝕。涂層那么重要,它的質(zhì)量如何控制呢?
電導(dǎo)率儀是于測(cè)定涂層完整性的解決方案。方案采用往罐子內(nèi)注入導(dǎo)電液,儀器在罐子內(nèi)外兩側(cè)施加6.3v的電壓,電流的導(dǎo)通情況,反映出涂層完整性能。國(guó)標(biāo)gbt9106.2-2019中對(duì)批量平均值有明確的要求,啤酒罐< 0.3ma,飲料罐<0.1ma。
當(dāng)鋁罐經(jīng)過(guò)碰撞引起涂層起泡或其它類型的損傷時(shí),罐的金屬就會(huì)暴露出來(lái),在涂層破裂處,可形成微小的濃縮電池并可能很快使下面的金屬出現(xiàn)傷疤,并逐漸腐蝕穿孔。
2片罐采用濃度2%的硫酸鈉溶液,頁(yè)面高度離罐口3mm,在罐內(nèi)外6.3v測(cè)試電壓,測(cè)試4秒,讀數(shù)不大于國(guó)標(biāo)要求。
德國(guó)cmc-kuhnke作為金屬包裝業(yè)界歷史悠久,一直行業(yè)檢測(cè)方案齊全的品牌。相關(guān)設(shè)備:
卷封檢測(cè):
•seamview檢測(cè)系統(tǒng)
•xts系列無(wú)損卷封檢測(cè)(在線,離線方案)
來(lái)料檢測(cè):
•axl系列軸向承壓儀
•drt系列 底拱耐壓儀
•pat系列 開(kāi)啟力全開(kāi)力測(cè)試儀
•enr系列電導(dǎo)率測(cè)定儀
cmc-kuhnke 隸屬工業(yè)物理飲料罐裝檢測(cè)事業(yè)部
industrial physics 工業(yè)物理
零件加工機(jī)床基坑要怎樣布設(shè)?
除氧器的給水系統(tǒng)概述
滅火裝置自動(dòng)化程度高,滅火速度快
LYY-7型調(diào)溫調(diào)速瀝青延伸儀
分割器3D模型下載展示
工業(yè)物理應(yīng)用方案 | 金屬包裝罐卷封質(zhì)量檢測(cè)
地埋式消防水池和消防水箱有什么區(qū)別?
核酸蛋白檢測(cè)儀的應(yīng)用
西門子標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊
電線電纜漏電起痕試驗(yàn)儀在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
怎么樣去延長(zhǎng)電動(dòng)閥門填料的使用壽命
管道絕緣支架設(shè)計(jì)要素
體積電阻率表面電阻率測(cè)試儀的測(cè)量方法和精度
三相電能質(zhì)量分析儀測(cè)試方法
特殊通風(fēng)柜的選擇
迪普馬duplomatic平衡閥 型號(hào)*
德國(guó)P+F倍加福GD18/GV18型對(duì)射光電傳感器選購(gòu)指南
強(qiáng)磁水處理器在使用中要注意的事
預(yù)制一體化雨水泵站廠家價(jià)格
冬天蜂蜜凝固如何使用蜂蜜包裝機(jī)呢?