Дипломная работа - Проект предприятие производство жестяной тары

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 3.2.- Химический состав паст

Компоненты

Состав пасты, %

Одесский

завод

укупорочных

изделий

Находкинская

жестянобаночная

фабрика

Латекс СКС-ЗОП синтетический или латекс СКС-

50Н ........

65 64,5

Каолин белый .........

21,8

6,7

Казеинат аммония 10%-ный

15,3

Казеин технический

Двуокись титана m 6,2

Канифоль

3,4

Масло вазелиновое 0,4 m

полиакриламид 1 m

Карбоксиметилцеллюлоза m 3,4

Аммиак технический 0,7 m

Краситель ........... 0,1 0,5

Для пропайки продольного шва сборных банок применяют оловянно-

свинцовый сплав (припой). Ввиду дефицитности и высокой стоимости олова

разрабатываются способы применения новых видов припоев с низким со-

держанием олова и обладающих достаточно высокими физико-

механическими свойствами. Такими припоями являются, например, припои

ПОССу 5-1 и ПОССу 4-6. При этом возникают трудности, связанные с

повышенной тугоплавкостью малооловя-нистых припоев. Перечисленные

оловянно-свинцовые припои по химическому составу должны отвечать

требованиям, указанным в табл. 3.2.

Качество паяемого шва во многом зависит от химического состава

припоя. Так, например, наличие в припое ПОС 40, сурьмы до 2%

увеличивает прочность паяного шва, однако значительно ухудшает

смачивающую способность припоя, увеличивает твердость и хрупкость и

может привести к нарушению герметичности шва. По-видимому, поэтому за

рубежом, например в США и Англии, в аналогичных припоях, содержащих

39-40% олова, находится сурьмы до 0,5%. ГОСТом 1499-54 также

предусматривается возможность поставки припоя ПОС 40, содержащего

сурьмы до 0,25%.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Таблица 3.2-Химический состав припоев

Марка припоя Химический состав 1 в %

Sn Sb Си Fe В1 Аs Zn Ni S А1

Б ессурьмянистые

ПОС-40 39—

0,05 0,05 0,02 0,1 0,03 0,002 0,02 , 0,02 0,002

Малосурьмянистые

ПОССу 50-0,5 49—

0,2—

0,5

0,08 0,02 0,1 0,03 0,002 0,02 0,02 0,002

ПОССу 40-0,5 39—

0,2—

0,5

— 0,02 0,1 0,03 0,002 0,02 0,02 0,002

ПОССу 18-0,5 17—

0,2—

0,5

— 0,02 0,1 0,03 0,002 0,02 0,02 0,002

Сурьмянистые

ПОССу 40-2 39—

1,5—

0,1 0,02 0,2 0,05 0,002 0,008 0,02 0,002

ПОССу 18-2 17—

1,5—

0,1 0,02 0,2 0,05' 0,002 0,008 0,02 0,002

ПОССу 5-1 4—5 1,5—

0,1 0,02 0,2 0,05 0,002 0,008 0,02 0,002

Наличие в припое примесей меди, цинка, железа загрязняет его,

увеличивает температуру пайки и ухудшает свойства припоя. Припой,

находясь длительное время в паяльной ванне корпусообразующего агрегата,

загрязняется также частицами шлака, сгоревшего жидкого флюса, остатков

лака, которые могут попасть на паяльный вал.

Для очистки припоя в паяльной ванне от различного рода загрязнений

и для предохранения поверхности расплавленного припоя от окисления, а

также обеспечения чистоты паяльного вала и нормального его залуживания

применяют хлористый цинк преимущественно в виде концентрированного

раствора или же хлористый цинк-аммоний (смесь порошков хлористого

цинка — 75% и хлористого аммония).

При добавлении к хлористому цинку нашатыря создается легкоплавкая

смесь (температура плавления смеси 175° С, а температура плавления припоя

ПОС 40 183°С). Такая смесь в виде порошка загружается в паяльную ванну,

плавится и покрывает зеркало припоя, и загрязненный припой удаляется с

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

поверхности. Применение смеси порошков способствует уменьшению

коррозии металлических частей корпусообразующего агрегата.

Флюс (паяльная жидкость, флокс) предназначен для очистки

поверхности жести от окислов жировых загрязнений, для предохранения

расплавленного припоя от окисления, так как наличие окисных пленок

снижает поверхностное натяжение металла на границе жесть—жидкий

припой и ухудшает растекание припоя и его проникновение во внутрь шва.

Флюс не должен вызывать коррозию шва и химически взаимо-

действовать с припоем; он должен вытесняться жидким припоем с

поверхности шва. Фактор коррозии жести особенно важен для консервной

тары, предназначенной для длительного хранения, поэтому флюсы должны

легко и полностью удаляться на воздухе (промывкой водой или рстворами) с

поверхности жести.

Широко применяются в качестве флюсов смолы (содержание канифоли

11 —16%), растворимые в спирте или в бензине марки Б-70. Такие флюсы

при температуре цеха не активны, а при температурах пайки хорошо

взаимодействуют с поверхностью жести. В качестве активных растворителей

для флюса применяются хлористый аммоний и полиэтиленгликоль (с

молекулярным весом 200), который хорошо растворяет смолы. Остатки

флюса на полиэтиленгликоле хорошо растворяются в воде.

При изготовлении банок из жести электролитического лужения

удовлетворительные результаты получены при применении припоя ПОССу

40-2 и флюсов следующего состава:

а) канифоль (16%), олеиновая кислота (10%), остальное спирт

этиловый;

б) янтарная кислота (2—3%) и спирт этиловый (97—98%).

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Таблица 3.3.- Химические свойства смазок

Компоненты Состав

в %

Расход

на 1 т

жести

в кг

Рекомендуемое применение

Подсолнечное масло

2 Штамповка крышек СКО

из белой жести

Бензин 90

Медицинское вазели

новое

и соевое масло

15 2,5 Штамповка крышек, банок

из алюминия

Бензин Б-70 85

Соевое масло

— Штамповка крышек из

белой жести

Парафин 25

Касторовое масло 10 m Штамповка алюминиевых

банок

Спирт 90

Глицерин

1,5

Штамповка крышек,

донышек, банок из белой

жести

Спирт 40 m

Смазки подбираются в зависимости от вида штампуемого металла

(белая жесть, алюминий, хромированная жесть) и его толщины. Чем тоньше

штампуемый материал, тем большее значение имеют состояние поверхности

и качество смазки как факторы, снижающие силы трения.

3.1.2. Физические свойства

Механические свойства жести определяются химическим составом

стали, технологией проката и отжига ленты. Известно, что для производства

штампованных банок глубокой вытяжки требуется жесть мягкая, с высоким

относительным удлинением при разрыве, невысоким пределом прочти при

растяжении и отношением, характеризующим пластичность металла, равным

0,6—0,7. При вальцовке, гибке, отбортовке, закатке, характерных для

производства сборных банок, жесть должна иметь определенную твердость,

упругость, поэтому в данном случае мягкая жесть мало пригодна: на

корпусах образуется огранка, имеет место повышенный брак при склепе в

процессе формования корпуса.

Для изготовления банок, подвергаемых большим внутренним

давлениям (например, аэрозольная тара, банки для пива, напитков), требуется

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

твердая жесть с относительно высоким пределом прочности и

относительным удлинением при разрыве 8—15%.

ГОСТами 15580—70 и 13345—67 предусмотрено определение

технологических свойств жести испытанием на глубину вытяжки

сферической лунки (см. ГОСТ 10510—63), изгиб и перегиб на приборе типа

НГ-1-2 вокруг губок радиусом 1,5 см. Однако эти показатели недостаточно

характеризуют механические свойства.

В зарубежной практике широко применяется определение

поверхностной твердости жести, которая разделяется на несколько классов

(условно обозначаемых номером твердости Т-1, Т-2, Т-3 и т. д.).

Поверхностная твердость жести определяется с помощью прибора типа

Супер-Роквелл. Однако и поверхностная твердость жести не во всех случаях

достаточно характеризует механические свойства жести. Поэтому наряду с

твердостью определяют пределы текучести, прочности на разрыв,

относительное удлинение при разрыве, свойства жести к упругому перегибу

(пружинению).

Механические свойства жести зависят от структуры и химического

состава стали, а также от ее термообработки.

По твердости жесть, выпускаемая за рубежом, делится на шесть

групп (табл. 3.4).

Особенностями отечественной холоднокатаной жести по ряду

имеющихся данных являются невысокие временное сопротивление и предел

текучести, соответствующие группам твердости Т2—ТЗ, и пониженное

относительное удлинение, соответствующее в среднем группам Т4—Т5,

причем для разных образцов жести относительное удлинение колеблется в

широких пределах.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Таблица 3.4- Физические свойства жести

Номер

твердости

Показатель

твердости

твердости по

шкале

Роквелла 30-Т

Времен-

ное

сопро-

тивление

ов, МПа

Предел

текучести

ат, МПа

Относит

ельное

удлинен

ие при

разрыве

Использование жести

Т1 45—52 324 280 29 Очень пластичная,

для глубокой

вытяжки

Т2 50—56 344 309 28 Для умеренной

вытяжки

Т3 54—60 382 341 26 Общего назначения

Т4 58—64 412 373 20 Повышенной

жесткости

используется для

производства

больших банок

Т5 62—68 441 410 17 Жесткая жесть

для производства

банок большого

диаметра и для

закатки под

вакуумомо

Т6 68-73 520 500 11 Очень жесткая

жесть для пивных

банок

Сопоставляя данные механических свойств белой жести, выпускаемой

заводом «Запорожсталь» и Магнитогорским металлургическим комбинатом,

а также литературные данные, можно рекомендовать для конструкторских и

технологических расчетов жестянобаночного оборудования

классифицировать жесть толщиной 0,22—0,28 мм на три группы,

характеризующиеся примерными показателями, приведенными в табл. 3.5.

Для определения предела прочности при срезе рекомендуют принимать

ср

= 0,8σ

По данным предварительных опытов, жесть, отнесенная к II группе,

вполне пригодна для изготовления цельноштампованных банок, а жесть I

группы - для сборных банок. Жесть III группы повышенной жесткости может

быть рекомендована для изготовления крупной тары (емкостью от 3 л и

более) и аэрозольных банок.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Таблица 3.5.-Классификация жести по механическим свойствам

Группа

Номер

твердости

Предел

текучести σ

в Мн/м

(кГ/мм

)

Предел

прочности

при

растяжении в

Мн/м

(кГ/мм

)

Относительное

удлинение (не

менее) в %

I Т-1, Т-2 196—284 (20

—29)

294—355 (30

—36)

II Т-3, Т-4 294—392 (30

—40)

363—414 (37

—42)

III Т-5, Т-6 392—510 (40

—52)

424—520 (43

—53)

Кроме механических свойств, важными для работы жестяно-баночных

автоматических линий являются способность жести к паяемости и прочному

сцеплению с лаком, коррозионная стойкость жести. Эти показатели

определяются состоянием поверхности жести, степенью ее зажиренности,

наличием пассивной пленки, равномерностью и толщиной оловянного

покрытия.

Для изготовления тары в пищевой промышленности, должен соот-

ветствовать ГОСТу 11068—64, а сплавов АМц и АМг, не уступающих

алюминию по защитным свойствам, но значительно превосходящим его по

прочности на растяжение и хорошей штампуемоести — ГОСТу 4784—65

(табл. 3.5).

Механические свойства алюминия и его сплавов определяются

режимами прокатки и последующей термообработки ленты. Хотя отжиг

алюминия и его сплавов производят при 300—420° С, однако и при

температуре порядка 200° С происходит частичное уменьшение ое и сгг и

увеличение б. Поэтому при лакировании листового алюминия, которое

осуществляется при 180—200° С в течение 15—20 мин, увеличивается

пластичность металла (примерно на 20—45%) и снижается прочность (на 6—

10%).

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Таблица 3.5-Физические свойства алюминия и сплавов АМц и АМг

Марка

сплава

Состояние поставки Предел

текучести в

Мн/мг (кГ/

ммг)

Предел

прочности

при

растяжени

и а в Мн/мг

Относитель-

ное удлине-

ние б при

разрыве в %

АМ

Отожженный

29(3)

69—87 (7-

20—22

А1/2Н Полунагар-тованный — 98 (10) 5—6

АЗ/4Н

АН

Нагарто-ванный

—

127 (13)

5-6

49 (5) 147—196

(15—20)

АМц

Отожженный

49(5)

127 (13)

Полунагар-тованный 127 (13) 147—167

(15—17)

Нагарто-ванный 176 (18) 185—216

(19—22)

АМг-2

Отожженный

98 (10)

196 (20)

Полунагар -тованный 206 (21) 245 (25) 4-7

Нагарто-ванный 235—245

(24—25)

265—294

(27—30)

3-3,5

Алюминий, а также сплавы АМг и АМц поставляются в виде лент

(ГОСТ 13726—68) или листов. При толщине ленты 0,3— 0,5 мм допускается

отклонение по толщине — 0,05 мм.

В ГДР алюминиевая лента толщиной 0,30 мм для консервной

промышленности выпускается с полем допуска по толщине 0,03 мм.

Резиновые кольца для жестяных консервных банок. Для уплотнения

закаточного шва фигурных банок обычно применяют прокладочные кольца

прямоугольного сечения, изготовленные из каучука без вулканизации. В

материалах, используемых для их производства, не должно содержаться

вредных примесей.

Длина полуокружности колец 83 мм, 109, 125, 130, 135, 147, 172, 200,

228 и 340 мм, поперечное сечение колец 1X1 мм, допускаются отклонения по

длине полуокружности от +2 до —4% и по поперечному сечению от +0,3 до

—0,2%.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Таблица 3.6.- Физико-механические показатели паст для герметизации жестяных

банок

Паста Содержание

сухих

веществ в

Плотность

р в ке/м3

рН Вязкость

по ВЗ-7

(при 20°

С)

Режим

нанесения и

сушки

Находкинской

жестяноба-

ночной фабрики

47—48 1100 — Не

менее 35

сек *

Давление

воздуха 0,04

Мн/м2, сопло

0,75 мм сушка

при 90° С 12

НИИР Не менее 38 —

10—

10,5

35—40

сек

Сушка при

100— 115° С

Марки 3-505

(фирма Фу-

куока, Япония)

39—41 ИЗО 9—

35 сек Сушка при 90

— 110° С 10

мин

Марки 313

(фирма Грейс,

(Англия)

— — — — Сушка при

ПО— 120° С

15—20 мин

Фирмы Грейс

(Англия), для

наложения на

фигурные крыш-

ки методом

макания

33—35 1200 — — Сушка при 80

— 100° С 15

—20 мин

Кольца должны быть эластичны, относительное удлинение их при

растяжении составляет не менее 40% первоначальной длины. Кроме того,

они должны быть пластичными и не разрываться при сплющивании при

температуре 70—100° С. При нагревании до 120° С в течение 30 мин с

последующим охлаждением на воздухе форма их сечения и другие свойства

не должны изменяться.

Кольца не должны растворяться в жире и масле, при кипячении колец в

течение 30 мин в растворах кислот, сахара или поваренной соли они не

должны придавать им запах, вкус или окрашивать их.

Физические свойства припоя, должны отвечать требованиям,

указанным в табл. 3.7.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ

Таблица 3.7- Физические свойства припоев

Марка припоя Температура

плавления в °С

Плот-

ность в г/

см3

Времен-

ное

сопро-

тивление

при раз-

рыве а в в

Мн/л2

(кГ/мм'}

Относи-

тельное

удлинение

при разрыве

в %

Солидус Ликвидус

5 ессурьмянистые

ПОС-40

183

238

9,3

37 (3,8)

Малосурьмянистые

ПОССу 50-0,5

183

216

8,9

37 (3,8)

ПОССу 40-0,5

183

235

9,3

39 (4,0)

ПОССу 18-0,5

183

277

10,2

35 (3,6)

Сурьмянистые

ПОССу 40-2

185

229

9,2

42 (4,3)

ПОССу 18-2

186

270

10,1

35 (3,6)

ПОССу 5-1

275

308

11,2

32 (3,3)

Температура припоя во время пайки корпусов должна быть

значительно выше температуры полного расплавления. Для припоя ПОССу

40-2 температура, при которой он полностью расплавляется, составляет 229°

С, а температура пайки корпусов из горячелуженой жести 300° С. Для жести

электролитического лужения температура пайки составляет 315° С. Такая

разница между температурами объясняется особенностями используемого

способа автоматической пайки с помощью вращающегося паяльного вала.

После пайки корпус подвергается отбортовке, при которой в месте

нахлестки продольного шва края жести стремятся сдвинуться один

относительно другого. Припой обладает временным сопротивлением

разрыву, которое в 7—8 раз меньше сопротивления, оказываемого белой

жестью. Разрыва в нахлестке не происходит потому, что относительное

удлинение припоя в 2— 2,5 раза больше удлинения основного металла.

3.1.3 Основные требования к сырью

Настоящая технологический процесс регламентирует режим

изготовления сборных круглых банок и крышек для консервов из белой

листовой жести марок ЭЖК, ЭЖК-Д, ГЖК, ГОСТ 13345-85, лакированной по

ОСТ 10-138-88 и литографированной по ТУ 15-03-10-06-30-93.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

ДП 32.260602.65.Д7.019.ПЗ