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1、第四章第四章 金属包装材料金属包装材料基本要求掌握金属包装材料的性能及分类掌握常用金属包装材料的特性及应用理解金属包装罐的类型及制作工艺了解金属软管、金属桶等包装容器的制作 工艺第一节金属包装材料的特点与分类第一节金属包装材料的特点与分类金属包装材料定义金属包装材料定义 被压延成薄片，用于商品包装的金属材料被压延成薄片，用于商品包装的金属材料食品罐食品罐易拉罐易拉罐喷雾剂罐喷雾剂罐一、金属包装材料的特点一、金属包装材料的特点 优良的机械性能；优良的机械性能； 优良的综合防护性能；优良的综合防护性能； 优良的加工性能；优良的加工性能； 具有特殊的金属光泽，具有特殊的金属光泽，便于印刷便于印刷；
2、资源丰富，成本低，加工能耗低。资源丰富，成本低，加工能耗低。 优点优点: 耐腐蚀性差，易生锈；耐腐蚀性差，易生锈； 金属及焊料中的金属及焊料中的 Pb, As Pb, As等易渗入等易渗入 食品中食品中, , 污染食品污染食品, , 金属离子还会影金属离子还会影 响食品的风味响食品的风味; ; 金属容器内壁涂料有时会影响食品金属容器内壁涂料有时会影响食品 的质量。的质量。缺点缺点 二、二、 金属包装材料的分类：金属包装材料的分类：按材质分类按材质分类钢系钢系: :铝系铝系: : 主要有低碳薄钢板主要有低碳薄钢板, , 镀锡薄钢板镀锡薄钢板, ,镀铬薄镀铬薄 钢板钢板, ,镀锌薄钢板等镀锌薄钢板
3、等主要有铝合金薄板主要有铝合金薄板和铝箔和铝箔按材料厚度分类按材料厚度分类板材板材：箔材：箔材：厚度大于或等于厚度大于或等于0.2mm0.2mm厚度小于厚度小于0.2mm0.2mm 三、三、 金属包装材料的用途金属包装材料的用途板材板材用于销售包装，制造金属罐用于销售包装，制造金属罐、金属金属盒等。盒等。用于运输包装，制造金属桶用于运输包装，制造金属桶、集装箱集装箱、捆扎材料等；捆扎材料等；箔材：箔材：用于制造商品包装、复合材料的组分用于制造商品包装、复合材料的组分 等。等。四、四、 常用金属包装材料的主要特点常用金属包装材料的主要特点钢材钢材铝材铝材资源丰富资源丰富, ,生产成本较低生产成本
4、较低, ,在金属包装材料中用在金属包装材料中用量居首位；量居首位；具有良好的综合机械性能和一定的耐腐蚀性；具有良好的综合机械性能和一定的耐腐蚀性；低碳薄钢板进行镀锡、镀铬、镀铝、镀锌及低碳薄钢板进行镀锡、镀铬、镀铝、镀锌及施涂适宜的涂料等处理施涂适宜的涂料等处理, ,可提高耐蚀性可提高耐蚀性. .重量轻重量轻, ,无毒无味无毒无味, ,美观美观, ,加工性能好加工性能好, ,表面具有表面具有光泽光泽; ;表面能生成一层致密的氧化铝薄膜表面能生成一层致密的氧化铝薄膜; ;在酸、碱、盐介质中易腐蚀在酸、碱、盐介质中易腐蚀; ;强度比钢低强度比钢低, ,生产成本比钢高生产成本比钢高, ,约为钢的五倍
5、约为钢的五倍. . 第二节第二节 钢制包装材料钢制包装材料 一、一、 低碳薄钢板（黑铁皮）低碳薄钢板（黑铁皮） 无镀层的钢板，无镀层的钢板，含碳量小于含碳量小于 0.25% 0.25%。 含碳量增加会引起材料的弯曲性、延展性减含碳量增加会引起材料的弯曲性、延展性减 弱，对加工成型不利。弱，对加工成型不利。分类分类: :热轧低碳薄钢板热轧低碳薄钢板冷轧低碳薄钢板冷轧低碳薄钢板规格规格: :低碳薄钢板在低碳薄钢板在 0.25 - 2 mm范围内，范围内，有有 23 个不同的厚度规格个不同的厚度规格, 宽度范围宽度范围为为 500 - 1500 mm。集装箱集装箱 钢箱钢箱 钢桶钢桶钢制金属罐钢制金
6、属罐用途：用途：运输包装用运输包装用金属容器金属容器低碳薄钢板特点：低碳薄钢板特点： 强度高；强度高； 遮光性强；遮光性强； 耐热性和耐寒性好；耐热性和耐寒性好； 易于印刷装饰；易于印刷装饰； 热传导性好；热传导性好； 塑性好；塑性好； 成型性能好；成型性能好； 焊接性能好。焊接性能好。 二、镀锡薄钢板二、镀锡薄钢板 镀锡薄钢板，简称镀锡板，也叫马口铁，镀锡薄钢板，简称镀锡板，也叫马口铁，是两面镀有纯锡的低碳薄钢板。是两面镀有纯锡的低碳薄钢板。 它是制罐的主要材料，它是制罐的主要材料， 大量用于罐头食品、大量用于罐头食品、 饮料工业，也用来制饮料工业，也用来制 作其他包装容器作其他包装容器马口
7、铁基板马口铁基板镀锡薄钢板的分类镀锡薄钢板的分类热浸镀锡板热浸镀锡板镀锡工艺镀锡工艺电镀锡板电镀锡板等厚镀锡板等厚镀锡板镀锡量镀锡量差厚镀锡板差厚镀锡板涂料施涂涂料施涂涂料铁涂料铁电素铁电素铁镀锡薄钢板的结构镀锡薄钢板的结构由钢基板由钢基板, , 锡铁合金层锡铁合金层, , 锡层锡层, , 氧化膜和油膜组成氧化膜和油膜组成. .马口铁各层结构示意图马口铁各层结构示意图镀锡板各组分的成分和性能镀锡板各组分的成分和性能镀锡薄钢板性能镀锡薄钢板性能 机械性能机械性能 耐蚀性能耐蚀性能 表面性能表面性能涂饰性涂饰性锡焊性锡焊性 镀锡薄钢板的规格尺寸镀锡薄钢板的规格尺寸罐头空罐罐头空罐: :厚度一般厚度
8、一般在在0.15-0.30mm0.15-0.30mm之间之间最常用厚度为最常用厚度为0.2,0.2,0.23,0.25,0.280.23,0.25,0.28四种规格四种规格镀锡板长度和镀锡板长度和宽度宽度: : 我国目我国目前使用较多的前使用较多的有有714*510mm714*510mm和和827*730mm.827*730mm.镀锡薄钢板发展趋势镀锡薄钢板发展趋势 以低镀锡量代替高镀锡量；以低镀锡量代替高镀锡量； 如：以电镀锡代替热镀锡；采用差厚镀锡如：以电镀锡代替热镀锡；采用差厚镀锡 板；研制低锡铁；研制无锡钢板；采用施板；研制低锡铁；研制无锡钢板；采用施 涂料后的的黑铁皮等。涂料后的的黑
9、铁皮等。 提高钢基板的强度，以降低镀锡板的厚度。提高钢基板的强度，以降低镀锡板的厚度。镀锡薄钢板的主要用途镀锡薄钢板的主要用途：三片罐三片罐喷雾罐喷雾罐化妆品罐化妆品罐封闭盖、皇冠盖封闭盖、皇冠盖涂料及化工产品容器涂料及化工产品容器二片罐二片罐 三、三、 镀铬薄钢板镀铬薄钢板 镀铬薄钢板，也叫镀铬板，简称镀铬薄钢板，也叫镀铬板，简称TFS，是两面镀有铬的低碳薄钢板。是两面镀有铬的低碳薄钢板。 镀铬薄钢板是为了节省用锡而发展起来镀铬薄钢板是为了节省用锡而发展起来的一种镀锡板的代用材料，价格约比镀锡的一种镀锡板的代用材料，价格约比镀锡板低板低10%镀铬薄钢板镀铬薄钢板镀铬镀铬薄钢板的结构板的结构由
10、钢基板、金属铬层、水由钢基板、金属铬层、水合氧化铬层和油膜组成合氧化铬层和油膜组成TFS各层结构示意图各层结构示意图镀铬板制作的二片罐镀铬板制作的二片罐镀铬板各组分的成分和性能镀铬板各组分的成分和性能镀铬薄钢板的主要特点镀铬薄钢板的主要特点 强度性能与镀锡板相同；强度性能与镀锡板相同； 塑性与镀锡板相同；塑性与镀锡板相同；耐蚀性不如镀锡板；耐蚀性不如镀锡板； 对有机涂料的附着性是镀锡板的对有机涂料的附着性是镀锡板的36倍；倍； 焊接工艺与镀锡板不同；焊接工艺与镀锡板不同； 镀铬层较薄，韧性较差；镀铬层较薄，韧性较差；镀铬薄钢板主要用途镀铬薄钢板主要用途 用于腐蚀性较小的啤酒罐和饮料罐；用于腐蚀
11、性较小的啤酒罐和饮料罐； 经内外涂饰后用于冲拔罐和食品罐的底经内外涂饰后用于冲拔罐和食品罐的底和盖和盖四、四、 镀锌薄钢板镀锌薄钢板 镀锌薄钢板简称镀锌板镀锌薄钢板简称镀锌板, ,俗称白铁皮。是俗称白铁皮。是在低碳薄钢板上镀一层厚在低碳薄钢板上镀一层厚 0.02 mm 0.02 mm 以上的以上的锌作为防护层锌作为防护层, ,钢板的防腐蚀能力因而大大钢板的防腐蚀能力因而大大提高提高白铁桶白铁桶镀锌薄钢板的分类镀锌薄钢板的分类热镀锌板热镀锌板： 电镀锌板电镀锌板：镀锌工艺镀锌工艺镀锌层厚镀锌层厚, ,钢板防钢板防腐蚀能力强腐蚀能力强; ;镀锌层较薄。镀锌层较薄。镀锌板的结构镀锌板的结构由钢基板、
12、锌铁合金层、由钢基板、锌铁合金层、锌层和氧化层组成锌层和氧化层组成. .镀锌钢板各层结构示意图镀锌钢板各层结构示意图镀锌薄钢板的规格镀锌薄钢板的规格 镀锌板的厚度镀锌板的厚度(mm)(mm)：0.44, 0.50, 0.57, 0.44, 0.50, 0.57, 0.63, 0.70, 0.76, 0.82, 0.88 0.63, 0.70, 0.76, 0.82, 0.88。 镀锌板的幅面尺寸镀锌板的幅面尺寸(mm)(mm)：1800 9001800 900镀锌薄钢板的主要特点镀锌薄钢板的主要特点 强度性能与镀锡板强度性能与镀锡板、镀铬板基本相同；镀铬板基本相同； 塑性与镀锡板塑性与镀锡板、
13、镀铬板基本相同；镀铬板基本相同； 耐蚀性不如镀锡板耐蚀性不如镀锡板、镀铬板镀铬板； 锌的表面能自然生成氧化锌薄膜锌的表面能自然生成氧化锌薄膜, , 由于氧由于氧 化锌薄膜的存在化锌薄膜的存在, , 能保护内部的锌和钢板能保护内部的锌和钢板 免遭腐蚀；免遭腐蚀；采用缝焊工艺或粘接工艺。采用缝焊工艺或粘接工艺。镀锌薄钢板的主要用途镀锌薄钢板的主要用途 主要用于制造较大容量的桶，盛装主要用于制造较大容量的桶，盛装 中性食品及其原料；中性食品及其原料； 可用于盛装粉状物品、油类和油漆等可用于盛装粉状物品、油类和油漆等浆状及液体物料。浆状及液体物料。第三节 铝质包装材料铝质包装材料的性能：铝质包装材料的
14、性能： 质轻、无毒无味；质轻、无毒无味； 具有优良的加工性；具有优良的加工性； 有独特的光泽，适印性和装饰效果；有独特的光泽，适印性和装饰效果； 热传导率高；热传导率高； 阻隔性好；阻隔性好； 可回收利用；可回收利用； 能与其它材料制成复合材料。能与其它材料制成复合材料。优点优点: 耐腐蚀性差；耐腐蚀性差； 强度较低，刚性较差；强度较低，刚性较差； 焊接性能差。焊接性能差。缺点缺点包装用铝材的分类包装用铝材的分类按材质按材质按厚度按厚度纯铝纯铝铝合金铝合金延展性好延展性好，用于生产铝箔用于生产铝箔强度强度、硬度低硬度低强度强度、硬度高硬度高，铝容器铝容器耐腐蚀性下降耐腐蚀性下降板材板材箔材箔材
15、0.2 mm0.2 mm一、铝合金薄板一、铝合金薄板为了改善工业纯铝的强度和硬度，加入一为了改善工业纯铝的强度和硬度，加入一种或几种其它元素组成铝合金，铝合金的强种或几种其它元素组成铝合金，铝合金的强度和硬度明显提高。度和硬度明显提高。 包装用铝合金薄板为铝镁合金和铝锰合金。包装用铝合金薄板为铝镁合金和铝锰合金。铝合金板铝合金板铝合金薄板的化学成分铝合金薄板的化学成分主添加元素主添加元素 Mn：能提高强度能提高强度, , 但加工性和耐腐蚀性能但加工性和耐腐蚀性能 降低，添加量一般小于降低，添加量一般小于2.0%2.0%。 Mg Mg：能提高强度：能提高强度, , 但加工性和耐腐蚀性能但加工性和
16、耐腐蚀性能 降低，添加量一般小于降低，添加量一般小于5.0%5.0%。 Cu Cu：能提高强度：能提高强度, , 但加工性和耐腐蚀性能但加工性和耐腐蚀性能 降低，添加量一般为降低，添加量一般为 3.0%-5.0% 3.0%-5.0%。副添加元素副添加元素 CrCr：能细化晶粒，提高强度和耐腐蚀性：能细化晶粒，提高强度和耐腐蚀性 能，添加量一般小于能，添加量一般小于0.5%0.5%。 Ni: Ni: 可提高合金的耐热性和耐磨性，添可提高合金的耐热性和耐磨性，添 加量一般为加量一般为1% - 3% 1% - 3% 。 Pb Pb 和和 Bi Bi：可提高切削性能，：可提高切削性能， Pb Pb 和和 Bi Bi 通常同时加入。通常同时加入。Ca：能与铝中的杂质结合，起到纯化铝：能与铝中的杂质结合，起到纯化铝 的作用，提高铝的耐腐蚀性能的作用，提高铝的耐腐蚀性能Ti：可细化晶粒：可细化晶粒铝合金薄板的表示方法铝合金薄板的表示方法 我国采用汉语拼音加顺序号表示铝合金牌我国采用汉语拼音加顺序号表示铝合金牌 号。号。工业纯铝工业纯铝（L1, L2, L3)；防锈铝防锈铝（LF1, LF2, LF3
