[发明专利]用于金属瓶或喷雾罐的铝合金板

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金制金属瓶(bouteille métallique)和喷雾罐( aérosol)的技术领域，其也被本领域技术人员分别称为“瓶型罐”或“瓶型饮料罐”和“气雾剂罐”，其通过冲压-拉伸制造，即通过包括这两个基本步骤的方法，并特别地与缩颈(rétreint或necking)以及任选地螺纹加工(filetage或threading)和卷边(ourlage或curling)的附加步骤相关。

本发明还特别涉及其组成和接受的热处理特别适于这类应用的铝合金板，并在上述步骤中特别是在缩颈中特别具有良好的成型能力，以及具有特别是在冲压和拉伸步骤中需要的低各向异性。

背景技术

铝合金由于其特别是与塑料材料和钢材相比具有非常好的美观式样以及其适用于回收利用和耐腐蚀性，越来越多地用于饮料容器的制造中，这些饮料容器也称为“罐”或“饮料罐”，还称为金属瓶或“瓶型罐”以及喷雾罐。

除非另作说明，以下论及的所有铝合金均为根据“铝业协会(Aluminum Association)”在定期发布的“登记记录系列(Registration Record Series)”中的定义所指明。

罐，本领域技术人员也称为“饮料罐”，是通过在冶金状态H19下的3104型合金板冲压-拉伸制造的。

本领域技术人员公知的该冶金状态，对应于板的连续立式浇铸，然后修整(scalpage)，均化，然后热轧，再在无中间退火操作下经过几次冷轧使其总的冷压下率为80至90％。

将板进行第一次切割和冲压操作；在该步骤的过程中，将卷绕的板供给至冲床，冲床也称为“制杯机”，由其切割出被称为毛坯(flan)的圆盘并进行第一次冲压操作以制造“杯”。

然后，所述杯传送至第二个冲床或“制罐机(bodymaker)”，在那里进行至少一次第二冲压，也称为再冲压，以及几次连续的拉伸操作；其包括使冲压出的粗坯(ebauche)通过拉伸凹模(bague d’étirage)以延伸该金属并使其变薄。对于底部，成型为倒穹顶的形式以使其能承受内含物产生的内部压力。

因此，逐步获得其壁薄于底部的罐。然后，这些罐在一个机器中进行加工，该机器使它们作旋转运动同时剪刀将它们切割至所需的高度。

然后，在几个清洁和冲洗池中对它们进行清洗，并然后烘干，一般在180至250℃烘5至10分钟。

然后，使用辊对它们进行印刷并喷涂外表面，再一般在200至230℃烘烤5至10分钟。

然后，在预成型体内使涂料蒸发，再一般在190至220℃烘烤3至10分钟。

该步骤获得的罐被称为“预成型体”。

然后，将该饮料罐传送至缩颈和翻边工作站，其也称为“颈部翻边机(necker flanger)”，在这里对预成型体的顶部经过几次连续的直径减小，并为随后盖子的配合翻边。

铝合金制的金属罐和喷雾罐或气雾剂罐通常由圆形铸锭机(coulée sur roue)生产的柱销(pion)通过冲击挤压而制造。

通过冲压-拉伸以及然后缩颈制造的铝合金瓶或“瓶型罐”首先出现在1993年的日本和1995年的欧洲。

其证据为Toyo Rikagaku Kenkyusho在1993年的专利申请JP 7060386和Hoogovens的优先权为1995年的专利申请EP 0740971。

然而，这些瓶不具有整型的结构。实际上，该罐的立壁和颈部是由预成型体的底部制造，并且其盖压接在预成型体的顶部。

Daiwa Can在2000年要求优先权1999年的申请WO 0115829中也是这种情况，其要求保护使用复杂工具通过热成型制造的铝合金瓶。

由铝合金主要通过冲压-拉伸和缩颈进行“瓶型罐”型或喷雾罐的制造，实际上需要这样的材料，其能：

-经受深冲压，即形成具有立壁和水平底的杯，具有冲压比(rapport d’emboutissage)即毛坯的直径和冲头的直径的比值达到1.9或更大，并且在缩颈过程中具有大的形变，从而仅经过两次冲压(冲压和再冲压)即实现直径的明显减小，

-提供良好质量的杯，即没有本领域技术人员称为“皱耳(corne pincée)”或褶皱的缺陷，以避免在随后拉伸过程中的任何破损，

-经受在缩颈过程中的形变而不破损，在瓶的情况下在该缩颈过程中预成型体的直径减小的级别达50％，以及在瓶的情况下在形成螺纹和卷边过程中和在喷雾罐的情况下在卷边过程中不破损；这里的螺纹加工和卷边操作代替饮料罐更简单的翻边操作，