С усилением конкуренции на рынке упаковки напитков уменьшение толщины материалов, минимизация толщины стенок, снижение затрат, улучшение использования материалов, облегчение переработки и удобство использования стали важными целями для многих производителей жестяных банок.

Одним из ключевых аспектов снижения затрат на производство алюминиевых банок является уменьшение толщины алюминиевой полосы, используемой для изготовления банок. Толщина материалов корпуса банок сократилась с 0,42 мм в 1970-х годах до текущих 0,254 мм (большинство все еще около 0,28 мм), что привело к сокращению на 39,5% за последние 30 лет. За каждое сокращение толщины корпуса банки на 0,01 мм затраты на материалы могут быть сэкономлены на 0,22 доллара за тысячу банок. На протяжении десятилетий технология производства алюминиевых банок непрерывно совершенствовалась, что привело к значительному уменьшению веса алюминиевых банок. В начале 1960-х годов вес тысячи алюминиевых банок (включая корпуса и крышки) составлял 55 фунтов (примерно 25 килограммов). К середине 1970-х годов он сократился до 44,81 фунта, далее до 33 фунтов в конце 1990-х годов, а теперь он ниже 30 фунтов, почти вдвое меньше веса по сравнению с 40 годами назад. С 1980-х годов консервные компании в Соединенных Штатах добились прорыва в технологиях упаковки и других технологиях, что привело к заметному уменьшению толщины используемого в алюминиевых банках алюминия, с 0,343 мм до примерно 0,259 мм.

Также был достигнут значительный прогресс в создании легких крышек для банок. Толщина алюминия, используемого для крышек, сократилась с 0,39 мм до 0,24 мм. Диаметр крышек также был уменьшен, что привело к непрерывному снижению веса крышек. В то же время скорость упаковки значительно увеличилась. В 1970-х годах производственная скорость составляла всего 650-1000 банок в минуту, а сейчас она превышает 2000 банок в минуту.

Ведущие алюминиевые компании, занимающиеся производством алюминиевых полос для напитковых банок, такие как Alcoa в Соединенных Штатах, стремятся к тонким стенкам около 0,18 мм. Этот тенденция развития также критически важна для отечественных производителей алюминиевых полос для напитковых банок. Они должны увеличить свои усилия в области исследований и разработок, корректировать направления технологических исследований и следить за развитием глобальной промышленности, чтобы повысить конкурентоспособность.

Ведутся исследования по разработке единого сплава для замены исходных сплавов, таких как 3104, 5182 и 5052, что облегчит управление, производство и переработку.

Напитковые банки изготавливаются из трех различных сплавов (3004 для корпусов банок, 5182 для крышек и 5042 для открывалок). Это представляет вызовы для переработки и переплавки. Поэтому, с увеличивающимся осознанием окружающей среды, единый сплав, который объединяет корпус, крышку и открывалку, является новым направлением развития алюминия, используемого в напитковых банках. Некоторые известные единые сплавы для консервирования включают в себя 5017 и 5349 от Golden Aluminum в Соединенных Штатах. Кроме того, японский патент, Tokkōshō 61-9180, описывает единый алюминиевый сплав для консервирования, содержащий 0,5%-2,0% Mn, 0,4%-2,0% Mg, 0,5% Si, 1,0% Fe, 0,5% Cu, 0,5% Zn, 0,2% Cr, 0,01% Be, 0,2% Ti, а остаток составляет алюминий.

В настоящее время в Соединенных Штатах разрабатывается материал для банок толщиной 0,3 мм и изменяется форма дна чашки с круглой на многоугольную. Говорят, что это значительно снизит процент образования складок и приведет к большим экономиям материала, чем простое утоньшение материала. Этот новый изобретательский продукт заслуживает внимания.

Из-за невозможности повторного запечатывания крышки после открытия традиционные крышки для банок постепенно теряют свою актуальность. В результате несколько японских компаний начали использовать винтовые крышки на напитковых банках. Этот новый тип напитковых банок обеспечивает лучшее герметичное закрытие, эффективно предотвращает контакт напитка с солнечным светом или кислородом. Кроме того, он легче весом и способствует утилизации и повторному использованию. В настоящее время, по мере того как этот новый тип напитковых банок постепенно становится популярным в Японии, потребители все больше предпочитают винтовые крышки. Производители банок в Японии надеются вернуть себе долю рынка, которую заняли пластиковые бутылки, используя этот продукт.

Помимо разработки новых сплавов и сортов, технологии обработки материалов для банок, такие как горячая и холодная прокатка и термическая обработка, также эволюционируют в сторону более широких и тонких размеров. Одной из характеристик, требуемых для алюминиевых сплавов, используемых для крышек банок, является низкая анизотропия. Для минимизации колебаний механических свойств или формовочности полос необходим строгий контроль состава сплава, а также точный контроль условий горячей и холодной прокатки и отклонений толщины пластины.

В отношении методов обработки сообщается, что развитые страны начали использовать технологии непрерывного литья и прокатки для производства алюминиевых сплавов для банок, что дополнительно снижает затраты на обработку. Однако в этом отношении требуется дополнительная верификация.

Компания Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., единственный отечественный производитель алюминиевых материалов для напитковых банок, достигла массового производства «ультратонких алюминиевых листов». Исторический монополии алюминиевых материалов для банок иностранными странами в Китае больше не существует. С 1986 года Southwest Aluminum собрала группу экспертов и инженерно-технических специалистов для совместной работы с соответствующими исследовательскими институтами по разработке технологий производства алюминиевых материалов для напитковых банок. За последние десять лет два поколения технического персонала приняли участие в разработке этого продукта. Благодаря сильной поддержке и толчку от национальных научно-технических исследовательских проектов «Девятый пятилетний план», исследовательских проектов «863» и технологических фондов China Aluminum Corporation, Southwest Aluminum вложила значительные средства для решения необходимости оборудования для производства материалов для банок. Они также выделили значительные человеческие и материальные ресурсы на разработку технологии производства материалов для банок. Используя преимущества передового оборудования для горячей прокатки типа «1+1» и технические знания Southwest Aluminum, они оптимизировали и инновационно модернизировали процесс и технологию производства материалов для банок на основе характеристик горячей непрерывной прокатки типа «1+4». Они разработали комплекс новых технологий, подходящих для передового оборудования типа «1+4» для производства материалов для банок. Southwest Aluminum была первой, кто разработал этот продукт на внутреннем рынке и постепенно сократила толщину продукта с изначальных 0,42 мм до 0,285 мм, а в настоящее время до 0,275 мм, что отличается всего одним шагом от международного уровня продвинутой технологии 0,265 мм. Произведенные материалы для банок соответствуют высоким стандартам качества. По мнению отраслевых экспертов, по последним оценкам 2008 года, ожидается изменение конкурентной ситуации на мировом рынке алюминиевых материалов для банок, и Китай имеет потенциал стать одним из шести крупнейших производителей материалов для банок в мире.

В настоящее время в мире есть восемь стран, способных производить алюминиевые сплавы для банок, включая Соединенные Штаты, Бразилию, Австралию, Японию, Южную Корею, Германию, Францию и Россию. Кроме того, некоторые страны и регионы, такие как провинция Тайвань (Китай), Канада, Бахрейн и Италия, могут производить материалы для крышек и открывалок.

Однако с развитием China Southwest Aluminum Co., Ltd. в производстве материалов для банок и вводом в эксплуатацию горячей линии прокатки Nanshan Group Aluminum Processing Co., Ltd. в начале этого года, а также горячей линии прокатки Азиатского Алюминиевого Индустриального Парка, которая начала работу к концу 2007 года, и совместного пуска China’s Bohai Aluminum Industry Co., Ltd. в 2008 году, производимые в Китае материалы для банок примут участие в глобальной конкуренции на рынке материалов для банок, и у Китая есть возможность стать одним из шести крупнейших производителей материалов для банок в мире.

В 2008 году производство материалов для банок в China Southwest Aluminum Co., Ltd. могло достигнуть 70 000 тонн, в то время как Nanshan Group и Asia Aluminum Group могли производить около 30 000 тонн. Общий объем национального производства мог составить около 100 000 тонн, что составляет примерно 55% от внутреннего спроса. Благодаря сильной технической поддержке со стороны Alcoa ожидается, что после нормальной эксплуатации оборудования China’s Bohai Aluminum Industry Co., Ltd. сможет производить конкурентоспособные материалы для банок в Китае и Юго-Восточной Азии примерно за 8 месяцев. Его время пробного производства будет самым коротким среди четырех крупных предприятий в Китае.

Одним из ключевых ограничивающих факторов, мешавших локализации алюминиевых слитков для прессования в прошлом, было игнорирование эффективного улучшения металлургического качества алюминиевых материалов. При укреплении процессов очистки и других обработок расплавленного металла также крайне важно проводить глубокие и систематические исследования механизмов обработки расплавленного металла и пластического деформирования алюминиевых материалов. Это обеспечивает надежную теоретическую базу и практическое руководство для рационального развития технологий холодной и горячей обработки и эффективного контроля структуры и характеристик продукции.

Поскольку алюминиевые слитки для прессования должны обладать отличной пластичностью и определенной прочностью, важно изучить влияние таких факторов, как химический состав материала, процесс прокатки и процесс отжига на их механические свойства и пластичное деформирование. Однако текущие исследования в этих областях недостаточны для дальнейшего изучения потенциала материалов, особенно в исследовании материалов низкого качества и тонкостенных банок. Влияние внутренних металлургических дефектов в материалах становится более заметным. Поэтому необходимо усилить комплексную обработку расплавленного алюминия для фундаментального устранения основных факторов, влияющих на пластичность алюминиевых материалов.

В настоящее время исследователи Университета Фучжоу проводят глубокие и систематические исследования и практическую работу по улучшению металлургического качества и пластическим деформационным характеристикам алюминиевых слитков. Особенно они предложили принцип очистки «приоритет удаления примесей и удаление газа в качестве дополнения» и принцип обработки расплавленного металла «очистка как основа для трансформации и уточнения». На основе этого они получили эффективную технологию процесса для комплексной обработки расплавленного алюминия и добились значительных успехов в исследованиях материалов низкого качества и тонкостенных банок, превращая результаты исследований в продуктивность.