一种铝瓶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝瓶及其制备方法，属于合金技术领域。本发明专利技术通过控制锰的含量为0.03～0.5wt％，能够改善结构，增强铝材的冲击力学性能；镍能够提高铝材的强度和防锈能力，锶元素能够形成铝

【技术实现步骤摘要】
一种铝瓶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合金
，尤其涉及一种铝瓶及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝瓶采用纯铝为基础材料进行冷挤压深冲成型，其材质为软态铝，加工柔韧性非常优秀，加工成型的适用性非常高。作为金属包装领域的新星，近几年铝瓶在食品饮料包装产品的应用包装市场上异军突起，应用日益广泛。不乏有啤酒包装，软饮料包装等知名品牌客户的产品应用之。
[0003]以12floz铝瓶为基准，目前铝瓶工艺的瓶重达到45g。随着环境资源和成本控制的加剧，铝瓶轻量化的需求亟待解决。铝瓶轻量化工艺的复杂性随着管径规格变大呈现巨大不稳定性，难度极大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种铝瓶及其制备方法。本专利技术提供的铝瓶质轻，实现了铝瓶的轻量化。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种铝瓶，包括依次层叠的内涂层、铝板基底层、表面钝化层、氨基底漆层、印刷颜料层、表漆防护层和耐磨层，所述铝板基底层包括以下质量百分数的元素：Si0.1～0.2％，Fe0.25～0.35％，Cu0～0.05％，Mn0.03～0.5％，Mg0～0.03％，Zn0～0.05％，Ti0～0.05％，Ni0～0.03％，Sr0～0.05％，Zr0～0.05％，B0～0.05％以及余量的Al，所述Al的质量百分数≥99.2％，所述Si、Cu、Mg、Zn、Ti、Ni、Sr、Zr和B的质量百分数不为0。
[0007]优选地，所述内涂层为由环氧涂料或聚酯涂料制得。
[0008]优选地，所述耐磨层为聚四氟乙烯层。
[0009]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝瓶的制备方法，包括以下步骤：
[0010]按照所述铝板基底层的元素配料后，熔炼，得到熔融铝；
[0011]将所述熔融铝依次进行一次扒渣、精炼细化、二次扒渣、精炼除气和铸轧，得到铝卷坯料；
[0012]将所述铝卷坯料依次进行一次热铸轧、冷却、二次冷轧和冲制，得到铝块胚料；
[0013]将所述铝块胚料依次进行退火和第一时效处理，得到第一时效产物；
[0014]将所述第一时效产物进行表面处理和第二时效处理，得到铝材；
[0015]将所述铝材进行冲压成型，得到碗型铝块；
[0016]将所述碗型铝块依次进行排片、挤压和表面处理，得到形成表面钝化层的罐体；
[0017]在所述形成表面钝化层的罐体的内表面进行喷涂，形成内涂层；
[0018]在所述形成表面钝化层的罐体的外表面依次形成氨基底漆层、印刷颜料层、表漆防护层和耐磨层，得到处理后的罐体；
[0019]对所述处理后的罐体缩颈，得到所述铝瓶。
[0020]优选地，所述形成氨基底漆层的步骤为涂布氨基涂料，所述涂布氨基涂料后还包括烘干，所述烘干的温度为100～200℃，时间为5～15分钟。
[0021]优选地，所述形成表漆防护层的步骤为涂布表漆防护涂料，所述表漆防护涂料包括改进聚酯材料和聚四氟乙烯，所述涂布表漆防护涂料后还包括烘干，所述烘干的温度为100～200℃，时间为5～15分钟。
[0022]优选地，所述表漆防护涂料中聚四氟乙烯的质量含量为0.2～0.4％。
[0023]优选地，所述形成耐磨层的步骤为对所述表漆防护层依次进行加热固化和时效处理，在所述表漆防护层的表面形成耐磨层。
[0024]优选地，所述形成表面钝化层为利用清洗液清洗制得，所述清洗液中包括钠盐、钾盐、锆盐和表面活性剂。
[0025]优选地，所述缩颈为经过40道次缩颈，每道次工序缩颈量为1～5mm。
[0026]本专利技术提供了一种铝瓶，包括依次层叠的内涂层、铝板基底层、表面钝化层、氨基底漆层、印刷颜料层、表漆防护层和耐磨层，所述铝板基底层包括以下质量百分数的元素：Si0.1～0.2％，Fe0.25～0.35％，Cu0～0.05％，Mn0.03～0.5％，Mg0～0.03％，Zn0～0.05％，Ti0～0.05％，Ni0～0.03％，Sr0～0.05％，Zr0～0.05％，B0～0.05％以及余量的Al，所述Al的质量百分数≥99.2％，所述Si、Cu、Mg、Zn、Ti、Ni、Sr、Zr和B的质量百分数不为0。本专利技术通过控制锰的含量为0.03～0.5wt％，能够改善结构，增强铝材的冲击力学性能；镍能够提高铝材的强度和防锈能力，锶元素能够形成铝
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锶结合体，调整金属晶格晶向，改善成型，能够大幅增强柔韧性，锆元素协同作用，提高铝材的耐腐蚀性，改善表面光泽，制得的铝材质轻，且具有承压强度大的优势。且本专利技术通过表面钝化层、氨基底漆层、印刷颜料层、表漆防护层和耐磨层，能够提高铝瓶的耐磨性以及抗腐蚀性能。本专利技术提供的铝材的硬度为23～30HB，抗拉强度为70～100MPa，屈服强度为35～59MPa，断裂伸长率为40～60％，铝材没有油渍、粉尘、气孔、夹渣，且表面没有拉痕，也没有出现表面撕裂状况，不存在超过0.2mm的尖锐毛刺、凹坑，表面也没有明显的纹理方向。本专利技术以12floz铝瓶为例，铝瓶工艺的瓶重达到32g，达到了同等承压强度条件下铝瓶质量减少10％～30％，同时实现了直径D40mm以上规格铝罐的轻量化，在节能降耗方面更具有优势。
[0027]本专利技术还提供了上述技术方案所述的铝瓶的制备方法，包括以下步骤：按照上述技术方案所述铝板基底层的元素配料后，熔炼，得到熔融铝；将所述熔融铝依次进行一次扒渣、精炼细化、二次扒渣、精炼除气和铸轧，得到铝卷坯料；将所述铝卷坯料依次进行一次热铸轧、冷却、二次冷轧和冲制，得到铝块胚料；将所述铝块胚料依次进行退火和第一时效处理，得到第一时效产物；将所述第一时效产物进行表面处理和第二时效处理，得到铝材；将所述铝材进行冲压成型，得到碗型铝块；将所述碗型铝块依次进行排片、挤压和表面处理，得到得到形成表面钝化层的罐体；在所述形成表面钝化层的罐体的内表面进行喷涂，形成内涂层；在所述形成表面钝化层的罐体的外表面依次形成氨基底漆层、印刷颜料层、表漆防护层和耐磨层，得到处理后的罐体；对所述处理后的罐体缩颈，得到所述铝瓶。本专利技术中，一次扒渣能够除去大部分杂质(夹杂在铝合金里面的大颗粒异物，主要为非金属和铁基类不融物)及氧化物，精炼细化能够细化晶粒，二次扒渣能够完全除去杂质(夹杂在铝合金熔和过程中产生的小颗粒，高熔点废物)及氧化物，精炼除气能够提高熔体质量，便于生产出合
格的铸轧材料，退火和第一时效处理能够分散应力，使各项异性应力均匀，为后续铝块成型提供良好的金属材料流动性，表面处理和第二时效处理能够减少不同时段铝材内部结构的差异性。
附图说明
[0028]图1为实施例1制得的铝板基底层的微观形貌图；
[0029]图2为本专利技术的铝瓶整体结构示意图；
[0030]图3为本专利技术的铝瓶的分层结构示意图，其中P1为铝板基底层，P2为表面钝化层，P3为氨基底漆层，P5为印刷颜料层，P4为表漆防护层，P6为耐磨层，P7为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝瓶，其特征在于，包括依次层叠的内涂层、铝板基底层、表面钝化层、氨基底漆层、印刷颜料层、表漆防护层和耐磨层，所述铝板基底层包括以下质量百分数的元素：Si 0.1～0.2％，Fe 0.25～0.35％，Cu 0～0.05％，Mn 0.03～0.5％，Mg 0～0.03％，Zn 0～0.05％，Ti 0～0.05％，Ni 0～0.03％，Sr 0～0.05％，Zr 0～0.05％，B 0～0.05％以及余量的Al，所述Al的质量百分数≥99.2％，所述Si、Cu、Mg、Zn、Ti、Ni、Sr、Zr和B的质量百分数不为0。2.根据权利要求1所述的铝瓶，其特征在于，所述内涂层为由环氧涂料或聚酯涂料制得。3.根据权利要求1所述的铝瓶，其特征在于，所述耐磨层为聚四氟乙烯层。4.权利要求1～3任一项所述的铝瓶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照所述铝板基底层的元素配料后，熔炼，得到熔融铝；将所述熔融铝依次进行一次扒渣、精炼细化、二次扒渣、精炼除气和铸轧，得到铝卷坯料；将所述铝卷坯料依次进行一次热铸轧、冷却、二次冷轧和冲制，得到铝块胚料；将所述铝块胚料依次进行退火和第一时效处理，得到第一时效产物；将所述第一时效产物进行表面处理和第二时效处理，得到铝材；将所述铝材进行冲压成型，得到碗型铝块；将所述碗型铝块依次进行排片、挤压...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪晓辉，
申请(专利权)人：杭州中粮包装有限公司，
类型：发明
国别省市：