1. Что такое оцинкованный стальной лист

Оловянная пластина (далее — оловянная пластина или листовой олово) благодаря своей основе обладает подходящей прочностью, отличной свариваемостью и штамповочными свойствами, а покрытие поверхности имеет хорошую коррозионную стойкость и легко покрывается краской и печатается. Поэтому он широко используется в упаковке пищевых продуктов, а также в упаковке различных форм предметов, таких как спреи, химикаты, краски, и в производстве различной бытовой техники.

Электроосажденная оловянная пластина, разработанная на основе горячеоцинкованной оловянной пластины, имеет более чем 70-летнюю историю производства. Производственные линии и общий выпуск оловянных пластин в мире в основном стабильны, но развивающиеся страны построили или строят некоторые оловянные установки одна за другой. Развитие в Китае особенно заметно. В плане сортов значительно развиты вторичная холоднокатаная оловянная пластина и пластина с покрытием (TFS). В Японии быстро развивается окрашенное железо (поверхность TFS покрыта пластиковой пленкой). Производство и потребление оловянной пластины в развивающихся странах быстро растет, а развитые страны характеризуются разработкой новых банок, изысканной печатью и охраной окружающей среды.
Развитие оловянной пластины в Китае началось поздно, и долгое время оно зависело от импорта, с уровнем самообеспечения менее 50%. В 1990-х годах Япония, Южная Корея, Тайвань и Гонконг последовательно построили заводы на материке, что значительно увеличило производственные мощности оловянной пластины. В частности, две линии по производству оловянных покрытий Baosteel, введенные в эксплуатацию в 1998 году, увеличили уровень самообеспеченности оловянной пластиной в Китае до около 70%. Кроме того, такие сложные продукты, как K-пластина и DI материал, также стали производиться внутри страны, что изменило длительную зависимость от импорта K-пластины (состояние обычного железа применяется к оловянной пластине с высокой коррозионной стойкостью для консервных банок). Производство DI материала (двухчастная оловянная пластина для напитков) сделало Baosteel одним из немногих металлургических заводов в мире, способных производить этот продукт.

Металлическая упаковка пережила более 20 лет развития в рамках реформ и открытости Китая, и теперь она сформировала полную систему металлической упаковочной промышленности, включая печатное железо, банки (двухчастные банки, трехчастные банки), аэрозольные банки, различные бутылочные крышки, стальные барабаны и т.д. Это стало одной из важных категорий китайской упаковочной промышленности.

С быстрым развитием экономики Китая общее потребление оловянной пластины, необходимой для металлической упаковки, увеличивается примерно на 10% каждый год. Можно ожидать, что спрос на оловянную пластину в Китае будет продолжать развиваться с относительно высокой скоростью в ближайшие несколько лет.

Во-вторых, структура оловянной пластины

Оловянная пластина состоит из пяти слоёв, и её поперечная структура и толщина показаны на Рисунке 2-1.

В-третьих, характеристики оловянной пластины

1. Характеристики материала

(1) Степень закалки и отпуска (выраженная поверхностной твердостью по Роквеллу HR30T) Степень закалки и отпуска представляет механические свойства материала. При одинаковых условиях производства она лучше отражает характеристики материала, но в процессе отжига (непрерывный отжиг или капотный тип отжига) при разных условиях отжига одна и та же степень закалки и отпуска показывает различную прочность и удлинение. Толщина подложки различается, и из-за эффекта наковальни между измеренным значением и фактическим значением существует определенная разница. По причинам старения степень закалки и отпуска также будет изменяться.

(2) Формуемость Кроме того, что материал должен выдерживать сильную деформацию в процессе вытяжки и другой обработки, обычные процессы изготовления банок и крышек могут выдерживать оловянную пластину. Требуется равномерное качество, а размер зерна материала подходящий (оловянная пластина обычно имеет 7# ~ 9#). С ускорением скорости изготовления банок требуется, чтобы колебания характеристик материала были малы, колебания толщины были малы, и форма пластины была хорошей, иначе легко возникнут дефекты, такие как заедание банок. Для предотвращения образования рёбер при изготовлении банок и растяжения при пробивке оловянная пластина должна обладать малым эффектом старения при растяжении.

(3) Направленность Кроме материалов DI, для которых предъявляются строгие требования к анизотропии, в обычном процессе изготовления банок требования к направленности не слишком строгие. Для вторичной холоднокатаной оловянной пластины продольные и поперечные свойства сильно различаются (поперечное σsσb). Большое, низкое удлинение), окружное направление тела банки требуется совместить с направлением прокатки. Когда у первичной холоднокатаной оловянной пластины происходит деформация растяжением с расширением диаметра и квадратной формой, лучше сделать окружное направление тела банки совместимым с направлением прокатки, что может уменьшить появление дефектов, таких как трещины и локальная деформация.

2. Размер и форма

Толщина: Требуется небольшое отклонение толщины, стандарт составляет ±8.5%, фактические требования значительно ниже.

Ширина и длина: Требуется небольшое отклонение, стандарт составляет -0/+3 мм, фактические требования гораздо меньше.

Плоскостность: Большие искривления, средние волны и краевые волны могут влиять на печать по железу и изготовление банок, требуется, чтобы они находились в пределах 3 мм.

Сквозные отверстия: В процессе производства оловянной пластины они обнаруживаются прибором для обнаружения сквозных отверстий. Устройство обнаружения утечек на линии упаковки также очень важно для предотвращения утечки банок из завода.

3. Характеристики поверхности

(1) Шероховатость поверхности Шероховатость поверхности подложки достигается при выравнивании. Кроме процесса вытяжки материала DI, шероховатость оказывает важное влияние, и шероховатость может улучшить адгезию слоя олова и слоя краски; увеличение шероховатости, не склонное к царапинам или износу.

(2) Количество оловянного покрытия Чем толще слой оловянного покрытия, тем меньше пор и выше коррозионная стойкость. Необходимо исследовать, как получить слой оловянного покрытия с хорошей непрерывностью и высокой коррозионной стойкостью при относительно небольшом количестве оловянного покрытия. Помимо требования к чистой поверхности исходной пластины, процесс электролитического осаждения должен контролироваться, и параметры процесса должны быть стабильны, чтобы уменьшить колебания.

(3) Слой оловянно-железного сплава переплавляется для получения необходимого слоя оловянно-железного сплава, что улучшает адгезию оловянного покрытия и коррозионную стойкость оловянной пластины. Для K-пластины требуется более высокий слой сплава; слой коробки твердый и хрупкий, слишком толстый слой ухудшит сварочные характеристики, а также может легко отслаиваться. Необходимо контролировать непрерывность слоя сплава и компактность расположения для производства оловянной пластины с высокой коррозионной стойкостью.

Ключ к процессу переплавки — завершить нагрев согласно желаемой кривой нагрева переплавки. Комбинация сопротивления нагреву и индукционного нагрева обеспечивает хорошие условия для контроля переплавки.

(4) Пассивирующий слой Получается с помощью хроматной пассивации, может эффективно подавлять окисление олова, улучшать покрытие и коррозионную стойкость оловянной пластины и эффективно предотвращать появление вулканизационных пятен.

В зависимости от использования и различного содержимого требуются разные пассивирующие слои, например, для консервных банок с апельсинами, вишнями, ананасами, грушами и персиками, а также для банок из 18 литров бамбуковых побегов, требуется высокая мощность для пассивации.

(5) Нанести слой масла DOS на смазанную поверхность, которое действует как смазка для предотвращения царапин, износа, абразивного износа и ржавчины. Но когда масло наносится слишком много или неравномерно, легко возникнут дефекты «глазков» в покрытии.

4. Коррозионная стойкость

(1) Коррозионная стойкость консервированных обычных лапши Для консервированных продуктов, таких как апельсины и ананасы, используется обычное железо для сохранения вкуса и цвета продукта в банке. Большинство этих продуктов кислые и требуют высокой коррозионной стойкости. Основные факторы, связанные с коррозией, включают материалы оловянных пластин для изготовления банок, типы содержимого, условия консервирования, условия хранения и т. д.

С точки зрения материалов оловянной пластины, в кислой среде без кислорода олово корродируется и растворяется первым, чтобы защитить железо. Для улучшения коррозионной стойкости оловянной пластины требуется строгий контроль производства, и пользователям предоставляется пластина с высокой коррозионной стойкостью (т.е. K-пластина).

(2) Коррозионная стойкость окрашенных банок Для снижения затрат и экономии драгоценных ресурсов олова люди больше не увеличивают коррозионную стойкость за счет добавления оловянных покрытий, но используют краски с меньшим содержанием олова для улучшения долговечности банок. Краска также предотвращает чернение серосодержащих белковых продуктов от сульфидов; вкусы, такие как напитки, пиво и т. д., чувствительны к наличию малых количеств растворенных металлов, поэтому используются окрашенные банки.

Необходимо обеспечить, чтобы покрытие было полным и без дефектов. Банки больше не полагаются на растворение олова для предотвращения коррозии подложки, и слой краски стал первой линией защиты. Кто-то провел испытание: срок годности банок с дефектными покрытиями значительно короче, чем у непокрашенных банок. Поэтому необходимо предотвратить царапины на пленке покрытия, повреждение фланцевой части или отслаивание пленки покрытия, возникающее в процессе штамповки крышки банки. Для обеспечения качества покрытия иногда краска наносится несколько раз; для напитков с сильной кислотностью внутреннее распыление должно проводиться после изготовления банки, чтобы предотвратить быструю коррозию или даже протечку банки.

5. Финишная обработка

Большинство оловянных пластин требуют покрытия, и качество покрытия напрямую влияет на коррозионную стойкость металлической банки; некоторые также требуют цветной печати. Финишные свойства включают смачиваемость и адгезию.

(1) Смачиваемость: краска не смачивает или образует «глазки», и коррозия концентрируется на дефектных участках. По сравнению с ненапыленной, более склонна к коррозии с образованием ямок. Множество факторов влияет на смачиваемость, включая краску, условия финишной обработки и оловянную пластину.

Основные причины, вызванные оловянной пластиной, следующие:

① Чрезмерное или неравномерное нанесение масла.

② На поверхности прилипают посторонние вещества, такие как машинное масло, силиконовая смола, мелкая пыль, влага и т. д.

③ Состояние поверхности, старение, температура хранения и т. д.

(2) Адгезия Когда адгезия покрытия неудовлетворительна, во время обработки и деформации могут возникнуть трещины, отслаивание или облезание.

Адгезия также связана с краской и процессом покраски. Факторы, связанные с оловянной пластиной, следующие:

① Посредством пассивационной обработки подавляется окисление олова и улучшается адгезия краски. Однако время хранения и количество повторных нагреваний и выпечек влияют на адгезию.

② Влияние шероховатости поверхности.

③ Влияние толщины слоя олова.

6. Свариваемость

Корпуса трехсекционных банок и различные бочки должны быть сварены. Поэтому качество сварного шва очень важно. Требуется разумно настроить сварочные параметры, чтобы получить гладкий, плотный и равномерный сварной шов, чтобы предотвратить концентрированную коррозию и даже протечку.

Основная пластина оловянной пластины в основном изготовлена из низкоуглеродистой алюминиевой убитой стали, и сварочные характеристики хорошие. С ускорением скорости изготовления банок требуется стабильная сварочная производительность. Соответствующие характеристики оловянной пластины должны быть гарантированы, в основном следующим образом:

① Сталь чистая, с малым отклонением толщины и равномерной твердостью.

② Поверхность чистая, без пыли и мусора.

③ Шероховатость поверхности подходящая.

④ Чем ниже слой оловянного покрытия, тем лучше сварочные характеристики. Когда слой оловянного покрытия низкий, контролируйте слой оловянно-железного сплава, чтобы обеспечить наличие определенного слоя чистого олова.

⑤ Параметры сварки оловянной пластины с базовой пластиной из IF стали должны тщательно контролироваться.