BR122020012460B1

BR122020012460B1 - Liga de alumínio, método para produzir um recipiente e recipiente

Info

Publication number: BR122020012460B1
Application number: BR122020012460-1A
Authority: BR
Inventors: John L. Siles; Samuel Melancon; Stanley M. Platek; Anthony Chatey
Original assignee: Ball Corporation
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2022-09-06
Also published as: MX2024013621A; US20230104147A1; US11519057B2; US20250027187A1; MX2019007930A; CA3048957A1; AU2020239684A1; US12110574B2; EP4219780A1; US20190345586A1; AU2016433840B2; CA3177802A1; CA3048957C; RU2736632C1; AU2020239684B2; EP3562968A1; WO2018125199A1; AU2016433840A1; BR112019013568A2

Abstract

A presente invenção refere-se a novas ligas de alumínio para uso em um processo de fabricação de extrusão por impacto para criar recipientes moldados e outros artigos de fabricação. Em uma modalidade, misturas de sucata de alumínio reciclado são utilizadas em conjunto com alumínio relativamente puro para criar novas composições que podem ser formadas e moldadas em um processo amigo do ambiente. Outras modalidades incluem métodos para fabricar um material peça em bruto compreendendo misturas de ligas de alumínio para utilização no processo de extração de impacto, um recipiente fabr-cado utilizando a liga de alumínio em um processo de extrusão por impacto e o recipiente, em que o material do contentor é a liga de alumínio.

Description

[001] Dividido do BR112019013568-5 depositado em 30/12/2016

REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO RELACIONADO

[002] Esse pedido está relacionado ao Pedido de Patente Norte-Americano N°. Série 13/617.119, depositado em 14 de setembro de 2012, que está incorporado aqui por referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[003] A presente invenção se refere, de modo geral, a ligas, incluindo aquelas feitas combinando dois materiais de liga de alumínio, que podem ser materiais reciclados, usados na fabricação de recipientes de alumínio por um processo conhecido como extrusão por impacto. Mais especificamente, a presente invenção se refere a métodos, aparelhos e composições de liga usadas na fabricação de tarugos usados para fabricar recipientes e outros artigos de extrusão por impacto.

ANTECEDENTES

[004] Extrusão por impacto é um processo utilizado para fazer recipientes metálicos e outros artigos com formatos únicos. Os produtos são tipicamente feitos de um tarugo metálico macio compreendido por aço, magnésio, cobre, alumínio, estanho ou chumbo. O recipiente é formado dentro da matriz de confinamento de um tarugo frio que entra em contato com uma punção. A força da punção deforma o tarugo metálico ao redor da punção na parte interna e a matriz ao longo da superfície externa. Após o formato inicial ser formado, o recipiente ou outros aparelhos é removido da punção com um ejetor contrapunção, e outras ferramentas de formação de gargalo e formação são usadas para formar o dispositivo a um formato preferido. Recipientes extruda- dos por impactos tradicionais incluem recipientes de aerossol e outros vasos de pressão que exigem alta tensão e, assim, usam medidor mais espesso e materiais mais pesados do que recipientes de bebida de alumínio tradicionais. Devido aos requisitos de espessura e resistência destes recipientes, o custo para fabricar os recipientes pode ser significativo quando comparado com os recipientes de bebidas metálicas convencionais ou trefiladas e passadas a ferro, que geralmente utilizam alumínio 3104. Em um processo convencional de extrusão por impacto, o alumínio quase puro ou “virgem” é usado devido às suas características físicas únicas, e é comumente chamado de alumínio “1070” ou “1050” que é composto por pelo menos 99,5% de alumínio puro.

[005] Devido à complexidade criar formas complexas com metais macios, como o alumínio, as características metalúrgicas críticas devem estar presentes para que o processo de extrusão por impacto funcione. Isto inclui, mas não está limitado ao uso de ligas de alumínio macio, muito puras, que tipicamente contêm pelo menos 99% de alumínio virgem puro. Devido a este requisito, o uso de materiais reciclados, por exemplo, ligas de alumínio 3104, 3105 ou 3004 sucata de alumínio, não tem sido viável para utilização no processo de extrusão por impacto para recipientes de aerossóis e bebidas.

[006] Assim, existe uma necessidade significativa de encontrar uma liga de alumínio leve, mas forte para formar recipientes extrudidos de impacto e outros artigos úteis, e utilizar sucata de alumínio de outros processos de fabricação para beneficiar o ambiente e poupar recursos naturais valiosos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Por conseguinte, a presente invenção contempla um novo sistema, dispositivo e métodos para usar materiais de sucata de alumínio, incluindo séries de alumínio 3XXX, como 3104, 3004, 3003, 3013, 3103 e 3105 alumínio, em combinação com outros materiais metálicos para criar uma única e nova liga de alumínio. Outras combina- ções de metais de alumínio podem ser usadas desde que o alumínio resultante esteja dentro das faixas do alumínio reciclado discutido abaixo. A nova liga pode ser usada durante um processo de extrusão por impacto para formar vários recipientes moldados e outros artigos.

[008] Embora geralmente referido aqui como “recipientes”, deve ser apreciado que o processo corrente e composições de liga podem ser utilizados no processo de extrusão por impacto para formar qualquer variedade recipientes moldados ou outros artigos de fabricação. Os recipientes contêm um material, que pode ser um líquido, um sólido, um gás ou combinações dos mesmos. É importante notar que os recipientes, como usados aqui, não dissipam um líquido, sólido ou gás. Por exemplo, um escudo de calor não seria um recipiente como usado aqui porque o escudo de calor seria usado para dissipar calor em vez de conter o calor. Em algumas modalidades, um recipiente pode ser um recipiente de bebida ou um recipiente de aerossol. Em algumas modalidades, o recipiente pode ser adaptado para receber um fechamento final. Um fechamento de extremidade pode ser preso a um único lado do recipiente, resultando em um recipiente fechado, que é ca-paz de manter a pressão até cerca de 100 psi ou mais.

[009] O termo liga de alumínio “relativamente pura”, “pura” ou “primário” refere-se a um material de liga de alumínio que não é reciclado. Materiais primos, puros ou relativamente puros podem incluir sucata de metais, incluindo, por exemplo, o material remanescente após os tarugos serem perfurados a partir de uma placa. Em algumas modalidades, a liga de alumínio primário pode ser P1020A, liga de alumínio 1050 ou liga de alumínio 1070.

[0010] Assim, em uma modalidade da presente invenção, uma nova liga é fornecida na forma inicial de um tarugo metálico para formar um recipiente metálico em um processo de extrusão por impacto. A liga em uma modalidade tem uma composição compreendendo um alumínio reciclado 3105 ou 3104, e um alumínio 1070 relativamente puro para formar uma nova liga reciclada. Em uma modalidade, uma liga reciclada de alumínio que utiliza cerca de 40% de da liga 3104 é misturada com uma liga 1070, e que compreende a seguinte composição: cerca de 98,47% de alumínio cerca de 0,15% de Si; cerca de 0,31% de Fe; cerca de 0,09% de Cu; cerca de 0,41% de Mn; cerca de 0,49% de Mg; cerca de 0,05% de Zn; cerca de 0,02% de Cr; e cerca de 0,01% de Ti.

[0011] Como apresentado nas tabelas, reivindicações e descrição detalhada abaixo, várias composições de ligas de alumínio são fornecidas e contempladas aqui. Para cada liga, a quantidade de cada componente, isto é, Si, Fe, Cu, etc. pode variar cerca de 15% para se obter resultados satisfatórios. Além disso, tal como entendido por um versado na técnica, não é necessário que as novas composições de ligas aqui descritas e utilizadas no processo de extrusão por impacto sejam constituídas inteiramente ou em parte por componentes e ligas reciclados. Pelo contrário, as ligas podem ser obtidas e misturadas a partir de materiais em estoque que não tenham sido previamente utilizados ou implementados em produtos ou processos anteriores. Da mesma forma, uma combinação de materiais reciclados pode ser usada para formar uma nova liga.

[0012] Em outro aspecto da presente invenção, um novo processo de fabricação pode ser fornecido para formar as únicas ligas, e inclui, entre outros, a mistura de vários materiais de sucata com outras ligas virgens para criar uma única liga especificamente adaptada para uso em um processo de extrusão por impacto.

[0013] Em outro aspecto da presente invenção, ferramentas específicas, tais como reviradores (neckers) e outros dispositivos geralmente conhecidos no negócio de fabricação de recipientes, são contempladas para uso com as novas ligas e que são usadas em conjunto com o processo de extrusão por impacto. Outras novas técnicas de fabricação associadas à utilização das novas composições de ligas são também contempladas com a presente invenção.

[0014] Ainda em outro aspecto da presente invenção, um recipiente distintamente formado ou outro artigo é fornecido que é compreendido por uma ou mais das novas ligas fornecidas e aqui descritas. Embora esses recipientes sejam mais adequados para recipientes de aerossol e outros tipos de recipientes de pressão, as composições e processos aqui descritos podem ser usados para fabricar qualquer tipo de recipiente metálico formado.

[0015] Um aspecto da presente invenção é uma liga de alumínio usada em um tarugo para um processo de extrusão por impacto para formar um recipiente metálico. O recipiente pode receber um fecho final para formar um recipiente fechado capaz de reter a pressão. A composição da liga de alumínio inclui pelo menos cerca de 97,56% em peso de Al, pelo menos cerca de 0,08% em peso de Si, pelo menos cerca de 0,22% em peso de Fe, pelo menos cerca de 0,04% em peso de Mn, pelo menos cerca de 0,02% em peso de Mg, e no máximo cerca de 0,15% em peso de impurezas no total.

[0016] Outro aspecto da presente invenção é um método para produzir um recipiente. O método inclui extrusão por impacto de um tarugo para formar um recipiente adaptado para receber um fecho final e reter a pressão dentro do recipiente. O tarugo inclui uma liga de alumínio da composição de pelo menos cerca de 97,56% em peso de Al, pelo menos cerca de 0,08% em peso de Si, pelo menos cerca de 0,22% em peso de Fe, pelo menos cerca de 0,04% em peso de Mn, pelo menos cerca de 0,02% em peso de Mg, e no máximo cerca de 0,15% total em peso de impurezas.

[0017] Outro aspecto da presente invenção é um recipiente feito de um processo de extrusão por impacto e que é compreendido por uma nova liga de alumínio feita pelo menos parcialmente com um material de sucata reciclado. O recipiente inclui um corpo, que tem um diâmetro entre cerca de 0,86 polegada e cerca de 3 polegadas, uma altura entre cerca de 2,3 polegadas e cerca de 8,5 polegadas, e uma espessura de uma parede entre cerca de 0,003 polegada e cerca de 0,16 polegadas. Um material do recipiente inclui pelo menos cerca de 97,56% em peso de Al, pelo menos cerca de 0,08% em peso de Si, pelo menos cerca de 0,22% em peso de Fe, pelo menos cerca de 0,04% em peso de Mn, pelo menos cerca de 0,02% em peso de Mg, e no máximo cerca de 0,15% total em peso de impurezas.

[0018] Outro aspecto da presente invenção é um recipiente metálico adaptado para receber um fecho final que é formado em um processo de extrusão por impacto de um tarugo feito pelo menos parcialmente de uma liga reciclada de alumínio.

[0019] Em várias modalidades da presente invenção, recipients leves compreendendo conteúdos reciclados são fornecidos. Pelo menos uma das seguintes vantagens pode ser obtida: relação resistên- cia/peso; pressões de ruptura; pressões de deformação; resistência dentária; resistência ao risco ou irritação; e/ou redução no peso e conteúdo de metal. Outras vantagens também são contempladas. Além disso, os aspectos e características da presente invenção proporcionam recipientes com maior resistência ao recozimento traseiro, permitindo materiais de revestimento de temperatura de cura mais elevados. Em várias modalidades, é contemplada uma liga para a produção de recipientes extrudados de impacto com maior resistência de recozi- mento posterior, resultando num melhor desempenho do recipiente e utilizando revestimentos que requerem temperaturas de cura mais elevadas. Projetos de recipientes e projetos de ferramentas para produzir tais recipientes também são contemplados.

[0020] Em várias modalidades da presente invenção, um tarugo de alumínio e o correspondente recipiente extrudado de impacto compreendendo material reciclado é fornecido. O conteúdo reciclado pode ser conteúdo pós-industrial ou pós-consumidor, cujo uso aumenta a eficiência geral do produto e do processo. Uma parte significativa da sucata conhecida, como miudezas dos processos de fabricação de copos, contém uma concentração maior de elementos de liga do que a liga de base 1070 usada atualmente. Esses elementos de liga, enquanto proporcionam várias vantagens ambientais e de custo, modificam as características metalúrgicas do alumínio. Por exemplo, a inclusão desses elementos aumenta a faixa de temperatura de solidificação. Os desafios de fundição estão, portanto, presentes. À medida que a força de rendimento aumenta e a ductilidade diminui, problemas são criados com relação à laminação da tira, por exemplo. Sabe-se que as características de recristalização mudam, exigindo mudanças potenciais no(s) tratamento(s) termomecânico(s), incluindo, mas não limitado a: temperaturas de laminação, reduções de laminação, temperaturas de recozimento, processo de recozimento e/ou tempos de recozimento. O aumento da resistência à tração e resistência à tração aumenta as cargas de tonelagem ao perfurar os tarugos.

[0021] Adicionalmente, a rugosidade e lubrificação da superfície dos tarugos da presente invenção é crítica devido às características metalúrgicas modificadas. As cargas de tonelagem nas prensas de extrusão são tipicamente mais altas em conexão com tarugos da presente invenção. Em várias modalidades, a resistência aumentada do material da presente invenção permite obter especificações padrão de desempenho do recipiente com pesos de recipiente e/ou espessuras de parede significativamente mais baixos.

[0022] Assim, em um aspecto da presente invenção um método de fabricação de um tarugo usado em um processo de extrusão por impacto de material de sucata reciclado é fornecido, e compreendendo: fornecer um metal de sucata compreendendo pelo menos uma dentre as ligas de alumínio 3104, 3004, 3003, 3013, 3103 e 3105; mistura pelo menos uma dentre as ditas ligas de alumínio 3104, 3004, 3003, 3013, 3103 e 3104 com uma liga de alumínio relativamente pura para criar uma liga reciclada de alumínio; adicionar um material de boreto de titânio à dita liga reciclada de alumínio; formar um tarugo com a dita liga reciclada de alumínio após o aquecimento; deformar o dito tarugo compreendido pela dita liga reciclada de alumínio em um formato preferido em um processo de extrusão por impacto para formar um recipiente formado.

[0023] O Sumário da Invenção não está destinado nem deveria ser construído como sendo representativo da extensão total e escopo da presente divulgação. A presente divulgação é definida em vários níveis de detalhe no Sumário da Invenção bem como nos desenhos anexos e a Descrição Detalhada da Invenção e sem limitação ao escopo da presente divulgação é destinada pela inclusão ou não inclusão de elementos, componentes, etc. neste Sumário da Invenção. Aspectos adicionais da presente divulgação se tornarão mais prontamente evidentes a partir da Descrição Detalhada, particularmente quando junto com os desenhos.

[0024] Essas e outras vantagens serão evidentes a partir da divul gação da(s) invenção(ões) aqui contidas. As modalidades, objetivos e configurações descritos acima não são completos nem exaustivos. Conforme será observado, outras modalidades da invenção são possíveis usando, sozinhas ou em combinação, um ou mais dos recursos estabelecidos ou descritos em detalhes abaixo. Ainda, o Sumário da Invenção não está destinado nem deveria ser construído como sendo representativo da extensão total e escopo da presente invenção. A presente invenção é estabelecida em vários níveis de detalhes no Su-mário da Invenção, bem como, nos desenhos anexos e na Descrição Detalhada da invenção e sem limitação ao escopo da presente invenção é destinada a inclusão ou não inclusão de elementos, componentes, etc. neste Sumário da invenção. Aspectos adicionais da presente invenção se tornarão mais prontamente evidentes a partir da descrição detalhada, particularmente quando junto com os desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] A Figura 1 ilustra um método para fabricação de um tarugo de liga a partir de um material de alumínio reciclado;

[0026] Figura 2 ilustra um método de extrusão por impacto para uso com o material de alumínio reciclado;

[0027] Figura 3 ilustra um processo de cozimento contínuo;

[0028] Figura 4 ilustra uma comparação de composição do Material 1 e do Material 2;

[0029] Figura 5 ilustra um cabeçote de punção e matriz de prensa;

[0030] Figura 6 ilustra resistência de pressão por deformação para recipientes feitos com Material 1 e Material 2;

[0031] Figura 7 ilustra resistências de pressão de ruptura para Ma terial 1 e Material 2;

[0032] Figura 8 ilustra massas de recipiente para Material de amostra 1 e Material de amostra 2;

[0033] Figura 9A ilustra uma lata com gargalo onde o material para a lata com gargalo é uma liga 1070; e

[0034] Figura 9B ilustra uma tentativa falhada para extrudar por impacto uma lata onde o material era liga Re60.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0035] A presente invenção tem benefícios significativos através de um amplo espectro de esforços. É intenção do Requerente que esta especificação e as reivindicações apensas a ela sejam concedidas uma amplitude de acordo com o escopo e o espírito da invenção a serem divulgados, apesar do que possa parecer ser uma linguagem limitadora imposta pelos requisitos de referência aos exemplos específicos divulgados. Para familiarizar pessoas qualificadas nas artes pertinentes mais intimamente relacionadas com a presente invenção, uma modalidade preferida do método que ilustra o melhor modo agora contemplado para colocar a invenção em prática é aqui descrita por, e com referência aos desenhos anexos que formam uma parte do relatório descritivo. O método exemplar é descrito em detalhe sem tentar descrever todas as várias formas e modificações nas quais a invenção pode ser incorporada. Como tal, as modalidades aqui descritas são ilustrativas e, como se tornarão evidentes para os peritos nas artes, podem ser modificadas de várias maneiras dentro do escopo e espírito da invenção.

[0036] Os recipientes feitos a partir das ligas da presente invenção satisfazem os requisitos de ruptura estabelecidos pelos regulamentos de jurisdição, embora sejam flexíveis o suficiente para serem formados usando a extrusão por impacto. Inesperadamente, os recipientes da presente invenção podem ser leves (isto é, as paredes e a espessura do fundo podem ser afinadas) e ainda cumprir os requisitos de ruptura, em que as latas fabricadas a partir de materiais convencionais (isto é, 1070 ou 1050) não podem. O peso leve dos recipientes é tanto financeiramente quanto ambientalmente benéfico.

[0037] Embora o texto que se segue estabeleça uma descrição detalhada de numerosas modalidades diferentes, deve ser entendido que o escopo legal da descrição é definido pelas palavras das reivindicações apresentadas no final desta divulgação. A Descrição Detalhada deve ser interpretada como apenas exemplificativa e não descreve todas as modalidades possíveis, uma vez que descrever todas as modalidades possíveis seria impraticável, se não impossível. Numerosas modalidades alternativas podem ser implementadas, utilizando tecno-logia atual ou tecnologia desenvolvida após a data de apresentação desta patente, a qual ainda estaria abrangida pelo escopo das reivindicações.

[0038] Na medida em que qualquer termo recitado nas reivindicações no final desta patente é referido nesta patente de uma maneira consistente com um único significado, que é feito por uma questão de clareza apenas para não confundir o leitor, e é Não se pretende que tal alegação termine por limitado, por implicação ou de outra forma, a esse único significado. Finalmente, a menor que um elemento de reivindicação seja definido pela recitação da palavra “meio” e uma função sem o considerando de qualquer estrutura, não se pretende que o escopo de qualquer elemento de reivindicação seja interpretado com base na aplicação de 35 U.S.C. § 112, sexto parágrafo.

Composição

[0039] Como fornecido nas tabelas e texto anexos, várias ligas de alumínio são identificadas por indicações numéricas tais como 1070 ou 3104. Tal como é apreciado por um versado na técnica, o alumínio é designado pelos seus principais elementos de liga correspondentes, tipicamente numa disposição de quatro dígitos. O primeiro desses quatro números corresponde a um grupo de ligas de alumínio que compartilham um elemento importante de liga, como 2XXX para cobre, 3XXX para manganês, 4XXX para silício, etc. Assim, quaisquer referências às várias ligas de alumínio são consistentes com as designações usa- das em toda a indústria de fabricação de alumínio e recipientes.

[0040] Agora com referência às seguintes tabelas, Figuras e fotografias, uma nova liga reciclada de alumínio é fornecida para uso em um tarugo metálico usado em um processo de extrusão por impacto para fabricar recipiente metálico formado e outros aparelhos. Em certos casos, detalhes que não são necessários para um entendimento da invenção ou que renderizam outros detalhes difíceis de perceber podem ter sido omitidos a partir destes desenhos, fotografias e gráficos. Deve ser entendido, certamente, que a invenção não é limitada às modalidades particulares ilustradas nos desenhos.

[0041] Em muitos dos gráficos e exemplos fornecidos abaixo, o termo “ReAl”, ou “RE”, etc. podem ser usados para identificar uma liga particular. O termo “ReAl” ou “RE” é meramente um identificador para um metal contendo uma combinação de mais de uma liga de alumínio. Em algumas modalidades, pelo menos, um dos materiais de liga pode ser de materiais reciclados, tais como recipientes ou sucata de fecho final. Em alguns casos, a liga de alumínio 3104 conhecida na técnica é combinada com outro material, tipicamente P1020A, 1070 de liga de alumínio ou 1050 de liga de alumínio. O número e a porcentagem usados após “ReAl” identifica a porcentagem da liga reciclada ou da liga secundária, que é combinada com uma liga de alumínio primária ou não reciclada para formar a nova liga usada em um processo de extru- são por impacto. Deve ser entendido por um especialista na técnica que ambos os materiais podem ser reciclados sem se desviar da invenção. Por exemplo, ReAl 3104 30% ou RE 3104-30 identifica que 30% em peso de uma liga 3104 foi combinada com até cerca de 70% em peso de uma liga de alumínio 1070 relativamente pura para formar uma nova liga tendo a composição metalúrgica de Si, Fe, Cu, etc. fornecidos nos gráficos. Outros gráficos referem-se ao número “3105” e uma porcentagem dessa liga fornecida em uma determinada liga, co mo 20% ou 40%. Semelhante à liga 3104, o termo “3105” é uma liga de alumínio bem conhecida pelos especialistas na técnica, e os 20% ou 40% refletem a quantidade dessa liga que é misturada com uma liga de alumínio 1070 para formar a nova liga que é usada no tarugo de metal e no processo de extrusão por impacto para fabricar um recipiente, tal como uma lata de aerossol. Embora não seja fornecido no gráfico abaixo, também é possível usar material de sucata ou lingotes de alumínio não refugo no processo para criar novas ligas. Além disso, o alumínio previamente produzido pode ser utilizado na composição da liga de alumínio. Por exemplo, ReAl 3104 30% previamente produzido pode ser combinado com alumínio primário, um material secundário e/ou um agente de dopagem para formar uma liga de alumínio reciclada diferente, por exemplo, ReAl 3104 40%, ou mais da mesma liga de alumínio reciclada, por exemplo, ReAl 3104 30%.

[0042] Entre cerca de 40% em peso e cerca de 90% em peso de um alumínio primário pode ser combinado com entre cerca de 10% em peso e cerca de 60% em peso de um material secundário, que pode ser um material reciclado. Além disso, o alumínio primário também pode ser reciclado ou pode ser de materiais de sucata. Outros materiais de liga, além de dois materiais de liga primária, também podem ser adicionados para produzir uma nova composição de liga adequada.

[0043] A Tabela 1 abaixo identifica um exemplo das várias compo sições das ligas aqui discutidas. Estes valores são consistentes com os Limites de Designação de Liga Internacional e Composição Química para Alumínio Forjado e Ligas de Alumínio Forjado (revisado em janeiro de 2015), e também podem ser consistentes com versões anteriores da Designação Internacional. As designações dos EUA são fornecidas abaixo (a menor que indicado de outra forma), mas um especialista na matéria entenderia que as designações em outras jurisdições também são aceitáveis. Todos os valores de % em peso listados na tabela são valores máximo e aproximado. A composição canadense (P1020A) também está listada na Tabela 1, mas vem dos limites internacionais de designação e composição química para alumínio não ligado (março de 2007).Tabela 1

[0044] Impurezas podem incluir Ni, Ag, B, Bi, Ga, Li, Pb, Sn, V, Hg,Cd ou Zr, ou combinações respectivas.

[0045] Para os valores abaixo, a quantidade da composição é ba-seada nas composições de liga de alumínio apresentadas na Tabela 1. Um perito na técnica entenderia como calcular a composição de uma liga utilizando diferentes combinações de material de liga sem experimentação indevida. Além disso, diferentes nomes de ligas podem ser usados em diferentes jurisdições de materiais de liga similares sem se desviar da invenção. O material de liga de alumínio previamente fabricado pode ser combinado com a(s) composição(ões) de liga de alumínio e/ou materiais de liga de alumínio de sucata para formar as composições apresentadas nos exemplos da Tabela abaixo sem se desviar da invenção. Para alcançar as composições estabelecidas abaixo, os componentes podem ser adicionados. Apenas a título de exemplo, se uma combinação de pelo menos dois materiais de liga não satisfez a composição de magnésio, então o magnésio pode ser adicionado como um elemento ou numa forma de liga para aumentar a quantidade de magnésio na composição final. A mesma teoria se aplica a outros materiais listados nas tabelas abaixo.

[0046] A Tabela 2 fornece uma faixa geral do material de composi ção de materiais de liga quando P1020A, AA1050 ou AA1070 são combinados com AA3104, AA3004, AA3105, AA3003, ou AA3103.Tabela 2

1070 em Combinação

[0047] As tabelas abaixo ilustram as faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1070, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material pode ser material reciclado, ou ambos os materiais podem ser puros ou não reciclados. Impurezas também podem estar presentes na composição de liga. Impurezas podem incluir elementos insolúveis como elementos metálicos ou elementos de traço não especificados em um registro para os materiais de liga. A quantidade total de impurezas não deve exceder 0,15% em peso. A quanti- dade de impurezas na composição pode afetar a quantidade máxima de alumínio na composição, que pode ser a saldo da composição.

[0048] A Tabela 3 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de uma liga de alumínio 1070, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, 3104, são usadas em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um dos materiais pode ser material reciclado. A Tabela 3A ilustra composições específicas de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 3

Tabela 3a

[0049] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre- endendo 1070 e 3104, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. Em algumas modalidades, a quantidade de boro na composição pode aumentar em menos do que cerca de 0,0006% em peso. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento por cerca de 0,003-0,0055% em peso. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo.

[0050] A Tabela 4 ilustra a rigidez média (HB) para quatro amos-tras feitas de uma combinação de 1070 e 3104, ambas antes do reco- zimento e após recozimento. A Tabela 4 ainda ilustra a rigidez de 1070 não combinada com qualquer outro material. As amostras foram cerca de 45 x 5,5 mm (A) ou cerca de 53 x 6,5 mm (B).Tabela 4

[0051] A Tabela 5 ilustra propriedades mecânicas para amostras de diferentes combinações de 1070 e 3104. Os tamanhos de amostra para o teste mecânico foram cerca de 5,5 mm x 6,5 mm. A Tabela 6 fornece pressão de fivela e pressão de ruptura para as amostras de diferentes combinações de 1070 e 3104.Tabela 5

Tabela 6

[0052] A Tabela 7 ilustra faixas de composição de uma liga de alu-mínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1070, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3105, é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um dos materiais de liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 7A ilustra composições de uma liga de alumínio em dife- rentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 7

Tabela 7a

[0053] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre endendo 1070 e 3105, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 8 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1070, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, 3004, são usados em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um dos materiais pode ser material reciclado. A Tabela 8A ilustra composições de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 8

Tabela 8A

[0054] Se boreto de titânio for adicionado à composição compreen- dendo 1070 e 3004, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 9 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1070, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3003, é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 9A ilustra composições de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 9

Tabela 9A

[0055] Se boreto de titânio for adicionado à composição compreen-dendo 1070 e 3003, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo.

[0056] A Tabela 10 ilustra faixas de composição de uma liga de alu-mínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1070, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3103, é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um dos materiais de liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 10A ilustra composições de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada. Tabela 10

Tabela 10A

[0057] Se boreto de titânio for adicionado à composição compreen dendo 1070 e 3103, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo.1050 em combinação

[0058] As tabelas abaixo ilustram faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1050, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material é usado em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material pode ser material reciclado, ou ambos os materiais podem ser puros ou não reciclados. Impurezas também podem estar presentes na composição de liga. Impurezas podem incluir elementos insolúveis como elementos metálicos ou elementos de traço não especificados em um registro para os materiais de liga. A quantidade total de impurezas não deve exceder 0,15% em peso. A quantidade de impurezas na composição pode afetar a quantidade máxima de alumínio na composição, que pode ser a saldo da composição

[0059] A Tabela 11 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1050, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3104, é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material pode ser material reciclado. A Tabela 11A ilustra composições específicas de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Impurezas também podem estar presentes na composição de liga. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 11

Tabela 11A

[0060] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre-endendo 1050 e 3104, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 12 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1050, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3105, é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 12A ilus-tra composições de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 12

Tabela 12A

[0061] Se boreto de titânio for adicionad endendo 1050 e 3105, então a quantidade d de não mostrar um aumento discernível. A composição pode ainda não mostrar um aum possa haver um aumento em cerca de 0,0 um efeito mensurável na composição, pode priedades do alumínio conforme discutido ab

[0062] A Tabela 13 ilustra faixas de co o à composição compre- boro na composição po- quantidade de titânio na ento discernível, embora 3-0,0055%. Mesmo sem haver um efeito nas pro- ixo.posição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1050, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3004, é usado em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 13A ilustra composições da liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 13

Tabela 13A

[0063] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre-endendo 1050 e 3004, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 14 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio 1050, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3103, é usado em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 14A ilus-tra composições de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 14

Tabela 14A

[0064] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre-endendo 1050 e 3103, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 15 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 30% em peso de liga de alumínio 1050, e em que no máximo cerca de 70% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3003, é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 15A ilus-tra composições da liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 15

Tabela 15A

[0065] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre endendo 1050 e 3003, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo.P1020A em combinação

[0066] As tabelas abaixo ilustram faixas de composição de umaliga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio P1020, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material é usado em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material pode ser material reciclado, ou ambos os materiais podem ser puros ou não reciclados. Impurezas também podem estar presentes na composição de liga. Impurezas podem incluir elementos insolúveis como elementos metálicos ou elementos de traço não especificados em um registro para os materiais de liga. A quantidade total de impurezas não deve exceder 0,15% em peso. A quantidade de impurezas na composição pode afetar a quantidade máxima de alumínio na composição, que pode ser a saldo da composição.

[0067] A Tabela 16 ilustra composições específicas de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio P1020A, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3104, é usado em uma composição de liga de alumínio. A Tabela 16A ilustra composições da liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 16

Tabela 16A

[0068] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre-endendo P1020A e 3104, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 17 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio P1020A, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3105, é usado em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 17A ilustra composições de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 17

Tabela 17A

[0069] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre-endendo P1020A e 3105, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 18 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio P1020A, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3004, é usada em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 18A ilustra composições da liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 18

Tabela 18A

[0070] Se borel to de titânio for adicionad o à composição compre-endendo P1020 e 3004, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 19 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio P1020A, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3103, é usado em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 19A ilustra composições de uma liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 19

Tabela 19A

[0071] Se boreto de titânio for adicionado à composição compre-endendo P1020A e 3103, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo. A Tabela 20 ilustra faixas de composição de uma liga de alumínio, onde pelo menos cerca de 40% em peso de liga de alumínio P1020A, e em que no máximo cerca de 60% em peso de um segundo material, liga de alumínio 3003, é usado em uma composição de liga de alumínio. Pelo menos um material da liga de alumínio pode ser material reciclado. A Tabela 20A ilustra composições da liga de alumínio em diferentes porcentagens. Todos os valores listados na tabela são valores aproximados e a composição será alcançada se a quantidade de um componente for +/- cerca de 10% da quantidade listada.Tabela 20

Tabela 20A

[0072] Se boreto de titânio for adicionado à composição compreendendo P1020A e 3003, então a quantidade de boro na composição pode não mostrar um aumento discernível. A quantidade de titânio na composição pode ainda não mostrar um aumento discernível, embora possa haver um aumento em cerca de 0,003-0,0055%. Mesmo sem um efeito mensurável na composição, pode haver um efeito nas propriedades do alumínio conforme discutido abaixo.Sucata do Método de Fabricação

[0073] As composições da presente invenção também podem ser feitas usando sucata de alumínio reciclado previamente fabricado (isto é, alumínio feito usando a presente invenção). As composições dos materiais que utilizam sucata de alumínio reciclado previamente fabricado serão correlacionadas com as composições da própria sucata de alumínio reciclada (isto é, as composições apresentadas nas Tabelas 2-3 e 7-20A). Podem ser adicionados alumínios primários adicionais, alumínios reciclados e/ou agentes de dopagem para aumentar a quantidade da composição de tal modo que a composição resulte na uma das composições estabelecidas nas Tabelas 2-3, 7-20A.Composições de Materiais Não Reciclados

[0074] É ainda entendido que as composições estabelecidas em uma das Tabelas 2-3, 7-20A podem ser feitas usando materiais não reciclados. Assim, é possível formar a composição estabelecida nas Tabelas 3 e 3A combinando a liga primária 1070 de alumínio e liga primária 3104 de alumínio sem desviar da invenção.

[0075] Em outro aspecto da invenção, as composições da inven ção podem ser feitas combinando um alumínio primário com elementos de liga individuais (ou seja, Si, Mg, Fe, etc.). Método de Fabricação

[0076] A Figura 1 ilustra um método para fabricar uma liga do alumínio reciclado 100. O alumínio reciclado é processado para fazer tarugos, que podem ser usados em um processo de extrusão por impacto. Seguindo a formação dos tarugos, os tarugos são processados a fim de fabricar um recipiente conforme fornecido na Figura 2, que é discutido em mais detalhes abaixo.

[0077] É importante notar que um tarugo não é um material em branco ou em folha como entendido por pelo menos por um versado na técnica. Mais especificamente, um tarugo é caracterizado por uma forma cilíndrica e formada por perfuração, enquanto que um material em folha ou uma peça em bruto é um material plano, tipicamente retangular.

[0078] Um aspecto da presente invenção é um método para fabri car um novo material ligado combinando pelo menos dois materiais de liga. Em algumas modalidades, pelo menos um material usado para fazer o novo material de liga pode ser uma liga reciclada de alumínio. Em algumas modalidades, a nova composição de liga de alumínio po- de compreender um alumínio de sucata reciclado e um alumínio puro, que são derretidos e fundidos juntos em um processo para formar um novo tarugo de alumínio reciclado. Em algumas modalidades, a nova composição de liga de alumínio pode incluir pelo menos uma liga de alumínio, e um material da liga de alumínio feito previamente. Os materiais de liga de alumínio podem ser reciclados. Um agente de dopa- gem pode ser incluído para ajustar a composição. Enquanto a discussão abaixo se refere a um material de alumínio reciclado, um versado na técnica ainda entenderia que seria possível combinar duas ligas primárias para alcançar a nova composição de liga da presente invenção. Semelhantemente, um versado na técnica entenderia que alguém pode usar pelo menos dois materiais de liga reciclada para alcançar a nova composição de liga da presente invenção.

[0079] Materiais adequados de alumínio reciclado ou primário podem incluir muitas ligas 3XXX, especialmente 3005, 3104, 3105, 3103, 3013 e 3003. Em quantidades menores, outras ligas podem ser usadas para alcançar a química alvo. A sucata de liga 3104 pode ser proveniente de fábricas de latas de bebidas. A liga 3005 pode ser obtida na indústria automotiva. O alumínio puro pode incluir a liga de alumínio P1020A, 1070 ou 1050. Uma variedade de fontes de sucata de alumínio pode ser usada como fonte para o elemento de liga ReAl.

Derretimento

[0080] Sucatas, materiais de liga de alumínio, alumínio primário,alumínio de sucata reciclado ou combinações respectivas são derretidos para facilitar a mistura com um segundo material de alumínio fundido (por exemplo, sucata, alumínio primário, alumínio reciclado, ou combinações respectivas) 102 de acordo com as modalidades da presente invenção para um material de composição de ligar particular (com referência às Tabelas 2-3, 7-20A, respectivamente). Os materiais de alumínio podem ser tijolos, alumínio em concha, sucatas ou outras formas. Em algumas modalidades, pode ser utilizado um remisturador para converter sucata de alumínio, reciclada ou prime num lingote ou porca sólidos. Remodeladores podem usar um forno indireto. A sucata reciclada de alumínio pode compreender as ligas de alumínio 3005, 3104, 3105, 3003, 3013 ou 3103. Quando a chama do forno entra em contato direto com o alumínio, uma pequena quantidade da superfície do alumínio oxida. Se a área de superfície for grande, tal como tijolos de sucata compactados, a quantidade do material oxidado e a perda de massa fundida podem ser maiores do que se os tijolos de aparas compreendessem uma pequena área superficial. Portanto, os fornos de fusão que utilizam métodos indiretos para aquecer os materiais são preferidos àqueles que utilizam impacto direto de chama, embora seja entendido que métodos de impacto direto por impacto podem ser usados.

[0081] Mais especificamente, a fusão pode ocorrer em vários tipos de fornos. Por exemplo, um forno reservatório 112 pode ser usado o que é típico em um método para produzir tarugos de extrusão por impacto convencionais. O alumínio pode ser submetido a impacto direto de chamas. Ao derreter tijolos compactados de alumínio fino, a perda de massa pode ser alta. Portanto, um forno reservatório 112 não é o preferido em um método para produzir tarugos ReAl devido à alta perda de fusão.

[0082] Em algumas modalidades, um forno de indução 103 também pode ser usado para derreter o(s) material(is) de alumínio.

[0083] Em geral, um forno que utiliza um método indireto para aquecer os materiais é o preferido. Fornos que utilizam um método indireto para aquecer materiais incluem, mas não estão limitados a, fornos de poço lateral e fornos rotativos. Assim, um forno de poço lateral 110 pode ser usado como o forno. Fornos de poço lateral contêm os queimadores de alumínio e gás que transferem calor para o metal fundido. O metal fundido é então usado para derreter o refugo. Os for- nos laterais também têm um impulsor que circula o banho fundido através de um poço lateral. Alumínio de sucata é alimentado no poço lateral a uma taxa tal que o material funde em grande parte antes de circular para a parte do forno do poço lateral, onde o impacto direto da chama é possível. A utilização de um forno de poço lateral 110 é um método preferido para fundir sucata de metal para produção de ReAl.

[0084] Alternativamente, um forno rotativo 104 pode ser usado. Um forno rotativo 104 é semelhante a um misturador de concreto. A sucata de alumínio cai em um canto do cilindro rotativo. A chama é direcionada para longe desta área e aquece o revestimento refratário. O revestimento quente gira e contata o alumínio e transfere energia para o alumínio. Um forno rotativo 104 é um método preferido para fundir sucata para produção de ReAl. Se for utilizado um forno rotativo 104 ou forno de poço lateral 110, o refugo que sai do forno rotativo 104 ou forno de poço lateral 110 pode ser fundido e fundido em lingotes, porcas ou porcos 106 numa operação separada da produção de tarugos. Estes lingotes, porcas ou porcos podem ser fundidos num segundo forno reservatório 108 com uma perda mínima de fusão porque a área superficial é relativamente pequena.

[0085] Se métodos de impacto direto da chama são preferidos, um forno de chama direta pode ser usado.

[0086] Se ocorrer perda elevada de fusão durante o processo de fusão, a escória deve ser removida do banho.

[0087] Após derretimento, a quantidade dos componentes da com posição é medida. Se as quantidades dos componentes são aceitáveis, então o processo pode continuar para fundição. Se as quantidades não são aceitáveis, então a composição pode ser ajustada adicionando mais de uma liga de alumínio, ou adicionando pelo menos um agente de do- pagem para ajustar a composição. Agentes de dopagem adequados incluem Mg, Si, Fe, Cu, Mn, Zn, Cr, ou Ti, e ligas contendo esses ele- mentos. A composição aceitável pode corresponder com as composições estabelecidas nas Tabelas acima discutindo diferentes composições.

[0088] Boreto de titânio de alumínio ou boreto de titânio (TiBor) pode ser adicionado à fusão. TiBor pode conter entre cerca de 4-6% em peso de Ti, em algumas modalidades cerca de 5% em peso de Ti, e entre cerca de 0,5-2% em peso de B, em algumas modalidades cerca de 1% em peso de B, se até cerca de 1,1 kg/tonelada métrica de TiBor é fornecida. Em algumas modalidades, TiBor 114 pode ser adicionado à mistura fundida de ligas de alumínio. Em algumas modalidades, a fusão com o TiBor pode ser desgaseificada 115. TiBor pode conter entre cerca de 4,5% em peso e cerca de 5,5% em peso de Ti, e entre cerca de 0,7% em peso e cerca de 1,3% em peso de B. Outros materiais podem ser incluídos no TiBor em uma quantidade não para exceder cerca de 0,7% em peso. O TiBor pode ser adicionado antes do rodízio por uma alimentação contínua de alumínio com uma dispersão de boreto de titânio. Alternativamente, o TiBor pode ser adicionado à liga de sucata de alumínio enquanto está no forno. O TiBor pode refinar a estrutura de grão de ReAl durante o processamento. A concentração de TiBor pode estar entre cerca de 0,5 kg/tonelada métrica e cerca de 1,3 kg/tonelada métrica. Em algumas modalidades, a concentração de TiBor pode ser cerca de 0,6 kg/tonelada métrica.

[0089] Apesar de não querer ser limitado pela teoria, acredita-se que o TiBor auxilia a liga de alumínio no refinamento do grão durante a nucleação e solidificação da liga de alumínio. Quando os metais se solidificam, o metal requer uma superfície na qual se nuclear. Uma vez que o sólido é nucleado, ele começará a crescer. Se houver muito poucos núcleos no fundido, os grãos resultantes podem ser grandes porque os grãos crescem sem serem impedidos pelos grãos vizinhos.

[0090] Um derretimento com poucos nucleantes pode começar a solidificar a partir das paredes do molde e das impurezas que flutuam no metal líquido, o que resulta em uma estrutura grosseira de grãos fundidos que não tem ductilidade. Menor ductilidade pode afetar negativamente a capacidade de laminação (quente ou fria) da liga de alumínio. Além disso, grãos grandes como moldados resultam em grandes partículas de segunda fase, que também reduzem a ductilidade do metal. À medida que o metal se solidifica, os elementos de soluto podem segregar para conjuntos líquidos intergranulares, que se tornam ricos no soluto para formar essas partículas ou compostos intermetálicos.

[0091] Uma liga de TiBor pode ser adicionada a um fundido a fim de formar finas partículas de TiB2 no fundido. Quando o fundido começa a se solidificar, essas partículas podem atuar como núcleos nos quais a solidificação pode começar e da qual os grãos podem crescer. No entanto, uma vez que existem muitos locais de nucleação e crescimento, os grãos podem colidir uns com os outros limitando seu crescimento. O tamanho dos compostos intermetálicos pode diminuir e será mais finamente distribuído na matriz de metal. Assim, um objetivo principal do refinamento de grãos usando o TiBor pode ser reduzir o tamanho do grão fundido.

[0092] Quanto mais fino o “tamanho de grão fundido” resulta em um tamanho menor de intermetálicos. Se o tamanho do grão fundido for muito fino (menor que cerca de 10 mícrons) e bem disperso, então o crescimento do grão durante a laminagem a quente e recozimento pode ser reduzido.Fundição

[0093] Após o processo de fusão, a liga fundida é moldada. No processo de fundição, a liga fundida é solidificada em uma placa contínua de qualquer dimensão adequada usando uma de várias técnicas de fundição. Em algumas modalidades da presente invenção, as placas fundidas são cerca de 6-19 polegadas na largura. Em algumas modalidades, a largura da placa pode ser entre cerca de 8,5-9,5 polegadas de largura. Em algumas modalidades, a largura da fundição pode ser entre cerca de 10-14 polegadas de largura. A espessura da placa pode ser entre cerca de 0,75-1,5 polegada. Em algumas modalidades, a espessura pode ser entre cerca de 0,85-1,3 polegada. A velocidade de fundição deveria estar na faixa entre cerca de 0,4 e cerca de 1,1 tonelada métricas/hora/polegada de largura. Em algumas modalidades, a velocidade de fundição pode ser cerca de 0,51,03 tonelada métricas/hora/polegada de largura. Em algumas modalidades, a velocidade de fundição pode ser entre cerca de 0,5-0,8 tonelada métricas/hora/polegada de largura. Em algumas modalidades, a velocidade de fundição pode ser cerca de 0,62 tonelada métri- ca/hora/polegada de largura.

[0094] Diferentes métodos de fundição podem ser usados e podem ser escolhidos de um rodízio de correia de roda 118, um rodízio Hazelett 116 e/ou rodízio de bloco 122. Quando um rodízio de roda 118 é usado, o alumínio fundido pode ser mantido entre uma roda flangeada e correia de metal espessa durante a solidificação. O cinto envolve a roda a cerca de 180°. Tanto a roda como a correia são resfriadas com água no verso para otimizar e controlar a extração de calor. Este processo de roda de correia de roda é comumente usado no processo para fazer 1070 e 1050 tarugos. No entanto, a correia de aço grosso é inflexível e incapaz de desviar e manter contato com a placa que está encolhendo devido à solidificação. O efeito é ampliado pelas ligas de ReAl porque solidifica num intervalo de temperatura maior (entre cerca de 480°C e cerca de 685°C) do que as ligas mais puras, 1050 e 1070 (tipicamente entre cerca de 645°C e cerca de 655°C).

[0095] Alternativamente, um rodízio Hazelett 116 pode ser usado.Quando um rodízio Hazelett 116 é usado, o alumínio fundido pode ser mantido entre duas correias de aço flexíveis durante a solidificação. Blocos de barragens de aço podem ser montados em cadeia e formar os lados do molde. As correias paralelas podem se inclinar levemente para baixo para permitir que a gravidade introduza alumínio fundido no sistema. Água de alta pressão é pulverizada na parte de trás de ambas as correias para otimizar e controlar a extração de calor. Essa água de alta pressão também desvia o cinto para mantê-lo em contato com a placa de contração solidificante. Esta deflexão da correia permite que o rodízio Hazelett 116 produza uma ampla gama de ligas de alumínio (e outras). O processo de rodízio Hazelett é comumente usado para produzir tiras arquitetônicas de alumínio e pode ser usado para produzir tarugos de extrusão por impacto.

[0096] Alternativamente, um rodízio de bloco 122 pode ser usado.Quando se utiliza um rodízio de bloco 122, o alumínio fundido é mantido entre uma série de blocos de aço montados em cadeia durante a solidificação e forma os lados do molde. Os blocos são resfriados a água para otimizar e controlar a extração de calor.

[0097] Um pó lubrificante pode ser aplicado aos componentes do rodízio que entram em contato com a placa. Mais especificamente, um pó de grafite ou sílica pode ser aplicado conforme necessário. O controle de temperatura é importante durante e após o processo de fundição. Durante a fundição, independentemente do processo de fundição utilizado, a taxa de resfriamento e o perfil de temperatura da placa devem ser cuidadosamente controlados durante a solidificação. O rodízio de correia de roda 118 reduz o caudal de água de arrefecimento para o conseguir. Se o rodízio Hazelett 116 for usado, o fluxo de água para controle geral e fluxo de gás sobre a laje pode ser usado para modificar de perto a temperatura. As condições ambientais, especialmente o fluxo de ar, devem ser controladas perto do rodízio. Este controle de fluxo de ar é especialmente crítico quando o fluxo de gás é usado para modificar a temperatura da placa.

[0098] A temperatura da placa na saída do rodízio deve ainda ser cuidadosamente controlada. Em algumas modalidades, a temperatura de saída da placa através do rodízio Hazelett 116 pode ser acima de cerca de 520°C, entretanto a temperatura máxima de qualquer parte da placa que sai do rodízio pode ser menor que cerca de 582°C. Em algumas modalidades, a temperatura de saída da placa pode ser entre cerca de 430°C e cerca de 490°C, que pode depender da composição da liga de alumínio.

Laminação/Moagem

[0099] Após a fundição, a espessura da placa de fundição é redu zida de cerca de 0,75 polegada a cerca de 1,5 polegada a uma espessura especificada de entre cerca de 0,15 polegada a cerca de 0,55 polegada por laminação a quente em um moinho quente 124/126 e uma laminação a frio em um moinho frio 130/132 para produzir uma tira laminada. Laminação a quente e a frio são necessárias para alcançar a espessura adequada, bem como para alcançar a metalurgia física desejada, como estrutura de grão, que resulta nas propriedades mecânicas necessárias do tarugo. A redução da espessura relativa tomada no moinho quente 124/126 e no moinho frio 130/132 afeta significativamente a estrutura de grãos metalúrgicos do produto acabado, tal como se os grãos são equiaxiais e uniformes em tamanho. A espessura da tira parcialmente laminada na saída do moinho quente 124/126 pode variar. Em algumas modalidades, a espessura da tira parcialmente laminada seguindo a laminação a quente no moinho quente 124/126 está entre cerca de 0,23 polegada e cerca de 0,71 polegada. A fim de alcançar a espessura especificada da tira laminada, que está entre cerca de 0,15 polegada e cerca de 0,55 polegada, a placa fundida passa entre dois contra rolo giratórios com uma lacuna menor que a espessura de entrada enquanto a placa de fundição está ainda em uma alta temperatura de entre cerca de 350°C a cerca de 550°C. Em algumas modalidades, a temperatura pode ser entre cerca de 420°C e cerca de 550°C. Em algumas modalidades, a temperatura pode ser entre cerca de 520°C e cerca de 550°C. Em algumas modalidades, a temperatura da tira saindo da laminação a quente pode ser entre cerca de 350°C e cerca de 430°C. Moinhos de laminação têm duas configurações geralmente usadas. Por exemplo, dois ou quatro—moinhos altos podem ser usados para laminação a quente ou laminação a frio. Outros moinhos numerados também podem ser usados. Além disso, vários moinhos podem ser usados. O mais comum é um moinho de dois altíssimos que contém apenas dois rolos contra rotativos que entram em contato com a placa/tira. Em algumas modalidades, um moinho de grupo pode ser usado. Em algumas modalidades, são utilizados dois laminadores para obter a espessura desejada. Opcionalmente, um projeto avançado é um moinho de quatro alturas no qual os rolos rotativos de dois contadores, os rolos de trabalho, são apoiados por rolos maiores. Opcionalmente, podem ser utilizados moinhos quentes adicionais 126.

[00100] Durante a laminação a quente no moinho quente 124/126, o material da liga pode recristalizar e/ou recuperar dinamicamente. Esta recristalização e/ou recuperação é um processo de autorrecozimento habilitado pelo calor na laje fundida. As temperaturas nas quais a re- cristalização dinâmica e/ou a recuperação podem ocorrer variam com o teor de liga e podem, portanto, diferir para as ligas 1050/1070 e ReAl. Na maioria dos casos, a temperatura para recristalização dinâmica e/ou recuperação está entre cerca de 350°C e cerca de 550°C para o material ReAl.

[00101] Após a laminação a quente no moinho quente 124/126, a tira parcialmente laminada é imersa em um tanque de resfriamento 128. O tanque de resfriamento 128 contém um fluido, por exemplo, água, reduz a temperatura da tira parcialmente laminada a quase am- biente (por exemplo, entre cerca de 25-50°C, em algumas modalidades, entre cerca de 45-50°C). Após o resfriamento, a tira parcialmente laminada é submetida a uma laminação a frio em um moinho frio 130/132. A tira parcialmente laminada pode ser pelo menos cerca de 95°C, em algumas modalidades cerca de temperatura ambiente, e passa entre dois contra rolos giratórios com uma lacuna menor que a espessura de entrada. Normalmente dois moinhos de laminação podem ser usados para obter a espessura desejada. Entretanto, um número diferente de moinhos de laminação pode ser usado. Na temperatura ambiente, a tira laminada não recristaliza. Laminação a frio no moinho frio 130/132 pode ser duas configurações altas e quatro altas. A configuração quatro alta pode ter melhor controle da espessura e é, portanto, fortemente preferido durante a laminação a frio quando a espessura final é feita. Opcionalmente, rolo de moagem frio adicional 132 pode ser usado. Alternativamente, pelo menos um moinho frio, tipicamente um ou dois moinhos, pode ser usado e as placas podem ser recirculados a um moinho frio 130/132 para alcançar a espessura especificada da tira laminada. A temperatura operacional durante a lami- nação a frio 130/132 pode ser entre cerca de 20°C e cerca de 95°C.

[00102] As quantidades relativas de redução de espessura tomadas no moinho a quente 124/126 ou moinho a frio 130/132 têm um grande efeito na cinética de recuperação e recristalização durante o recozi- mento. A relação ideal varia com o teor de liga, a capacidade de lami- nação e a espessura final da tira.

[00103] O atrito interno na tira laminada faz com que a temperatura eleve durante a laminação a frio no moinho frio 130/132 tornando a tira laminada aquecida. Portanto, as tiras laminadas podem ser submetidas a resfriamento ambiente 134 a entre cerca de 15°C e cerca de 50°C, preferivelmente cerca de 25°C, por entre pelo menos cerca de 4 horas, em algumas modalidades entre cerca de 4 horas e cerca de 8 horas após a laminação a frio no moinho frio 130/132. Alternativamente, a tira laminada resfriada pode ser mantida em armazenamento para permitir retornar à temperatura ambiente. Em algumas modalidades, as tiras laminadas podem ser resfriadas para armazenamento.

Recozimento

[00104] Opcionalmente, as placas laminadas podem ser recozidas antes de formar os tarugos. No entanto, há benefícios em não recozer as placas laminadas antes de formar os tarugos, uma vez que a formação de tarugos pode beneficiar de ter uma estrutura mais rígida durante as operações subsequentes (isto é, perfuração).

Formar Tarugos

[00105] As placas laminadas arrefecidas são então perfuradas 136. Os rolos arrefecidos podem ser desenrolados e alimentados a um conjunto de matrizes montado em uma prensa. Um conjunto de moldes perfura ou corta tarugos circulares da placa enrolada, embora seja entendido que qualquer forma de tarugo tal como triângulo, oval, círculo, quadrado, diamante, retângulo, pentágono ou semelhante pode ser utilizada dependendo da forma da matriz e/ou do produto final desejado. A ferramenta de perfuração pode ser modificada para controlar as rebarbas. Em forma de exemplo, a ferramenta pode ser modificada de modo que o chanfrado do botão da matriz esteja entre cerca de 0,039 polegada em cerca de 25° a cerca de 0,050 polegada por 29°. A espessura dos tarugos perfurados está entre cerca de 0,15 polegada e cerca de 0,55 polegada. O diâmetro ou largura do tarugo perfurado pode ser entre cerca de 0,8 e cerca de 3,5, em algumas modalidades entre cerca de 0,85 polegada e cerca de 3 polegadas, em algumas modalidades para facilitar formar o tarugo em um processo de extrusão por impacto em um recipiente capaz de receber um fecho final e manter a pressão. O diâmetro do tarugo pode ser escolhido dependendo do diâmetro do produto final. Em algumas modalidades, o tarugo pode ser um cilindro. Além disso, a espessura do tarugo deve ser suficiente, pois essa espessura afetará a altura do recipiente. Por exemplo, se um tarugo fino, ou seja, menor que cerca de 3 mm é usado, então a altura do produto final não será suficiente, pois não há material suficiente para fornecer a altura necessária.

Recozimento

[00106] Opcionalmente, os tarugos perfurados são aquecidos para recristalizar os grãos e, idealmente, formar uma estrutura de grãos equiaxiais homogênea. O recozimento pode ocorrer por recozimento em lote 138 e/ou recozimento contínuo 140. Apenas a título de exemplo, a Tabela 21 fornece a resistência ao escoamento, resistência à tração e alongamento para amostras contendo 1070 e 3104 em comparação com amostras de 1070.Tabela 21

[00107] Quando os tarugos perfurados são recozidos em lote 138, os tarugos perfurados podem ser levemente carregados para dentro de um dispositivo de retenção, tal como um cesto de tela metálica. Vários dispositivos de retenção podem ser empilhados juntos dentro de um forno. A porta do forno é fechada e os tarugos podem ser aquecidos, a uma temperatura alvo e mantidas por um tempo especificado. A temperatura alvo do forno é de preferência entre cerca de 470°C e cerca de 600°C durante entre cerca de 5 e cerca de 9 horas, embora o tempo e temperatura de recozimento tenham uma forte interação e sejam influenciados pelo teor de liga dos tarugos. Em algumas modalidades, a temperatura do forno pode estar entre cerca de 470°C e cerca de 550°C. O forno pode ser desligado e os tarugos deixados arrefe- cer lentamente no forno. Por causa da grande massa de tarugos perfurados no forno, pode haver considerável inconsistência na temperatura dos tarugos. Os tarugos compactados na parte externa da embalagem atingem uma temperatura mais alta mais rapidamente. Os tarugos centrais aquecem mais lentamente e nunca atingem a temperatura máxima alcançada pelos tarugos periféricos. Além disso, a secagem ao ar dos tarugos pode permitir a formação de óxidos. Para prevenir ou diminuir a formação de óxidos, um gás inerte pode ser circulado no forno enquanto o forno está à temperatura e/ou enquanto é arrefecido. Alternativamente, o recozimento em batelada 138 pode ocorrer em uma atmosfera inerte ou sob vácuo.

[00108] Alternativamente, os tarugos perfurados podem ser continuamente recozidos 140. Quando os tarugos perfurados são recozidos contínuos 140, os tarugos são distribuídos livremente em um cinto de malha de metal em transportado através de um forno multazona. Os tarugos perfurados são rapidamente aquecidos a uma temperatura máxima de metal e, em seguida, rapidamente resfriados. A operação de recozimento contínuo pode ser executada no ar. A temperatura máxima do metal está entre cerca de 450°C e cerca de 570°C. O pico da temperatura do metal influencia as características metalúrgicas finais. O pico de temperatura para características metalúrgicas ideais é influenciado pelo teor de liga. O recozimento contínuo 140 é o proces-so preferido para a produção de tarugos ReAl. O recozimento contínuo 140 oferece dois benefícios em relação ao recozimento por lote. Primeiro, o tempo mais curto a temperatura elevada reduz a formação de óxido na superfície do tarugo. Óxidos de alumínio é uma preocupação, no entanto, os óxidos de magnésio são uma grande preocupação devido à sua extrema natureza abrasiva. Aumento do óxido de magnésio na superfície dos tarugos perfurado pode causar risco excessivo durante o processo de extrusão por impacto. Em execuções prolonga- das, esses riscos são um defeito de qualidade inaceitável. Em segundo lugar, o ciclo térmico controlado e homogéneo com precisão, incluindo aquecimento rápido, tempo limitado a temperatura elevada e arrefecimento rápido do anel contínuo 140 resulta numa estrutura de grão metalúrgica melhorada e mais uniforme, de modo que os grãos são equiaxiais e de tamanho uniforme. Por sua vez, produz embalagens extrudadas de impacto de maior resistência. Maior resistência permite um potencial leve adicional nos contêineres extrudados de impacto. A Figura 3 ilustra as curvas de temperatura de um processo de recozi- mento contínuo.

[00109] O recozimento dos tarugos após a perfuração é importante por várias razões. Primeiro, qualquer oxidação dos tarugos produzidos durante o recozimento pode ser diminuída ou removida durante a etapa de acabamento (se executada). Em segundo lugar, o recozimento prepara os tarugos para o processo de extrusão por impacto para fabricar um recipiente, que é capaz de receber um fechamento final e manter uma pressão interna. Assim, não é apenas crítico que o recozimento ocorra no nível do escareadir, mas que também ocorra após a perfuração.

Acabamento

[00110] Opcionalmente, a superfície dos tarugos perfurados pode ser acabada por enrugamento da superfície dos tarugos perfurados. Diferentes métodos podem ser usados para finalizar os tarugos perfurados. Em uma modalidade, um processo de secagem 142 pode ser usado. Uma grande quantidade de tarugos perfurados é colocada em um tambor ou outro recipiente e o tambor é girado e ou vibrado. Como os tarugos caem em outras pedras, podem ocorrer amassamentos em um ou ambos os tarugos. Em vibrações, os tarugos são jogados ao redor, em última análise, colidindo umas com as outras e enrugando a superfície. O propósito de tornar a superfície mais rugosa é aumentar a área de superfície elevada do tarugo perfurado e criar reentrâncias para manter o lubrificante. As faces grandes dos tarugos perfurados também podem ser acabadas juntamente com as superfícies cortadas.

[00111] Em outra modalidade, um processo de acabamento de ja- teamento 144 pode ser usado. No processo de acabamento de jatea- mento 144, um grande número de tarugos é colocado em um tambor fechado e submetido a impacto por tiro de alumínio ou outros materiais. O tiro forma pequena depressão nas superfícies dos tarugos. Os tarugos são levemente caídos para que o tiro de alumínio entre em contato com todas as superfícies do tarugo.

[00112] A jateamento 144 é o processo preferido para a produção de tarugos ReAl, e o jateamento agressivo de tiro demonstrou ser o mais eficaz na remoção de óxidos superficiais de tarugos. Esta remoção dos óxidos superficiais é especialmente crítica para a remoção de óxidos de magnésio aderentes, que causam riscos nos recipientes ex- trudados por impacto se não forem removidos do tarugo.

[00113] A espessura do tarugo não é reduzida substancialmente com a operação de acabamento. Assim, a espessura do tarugo é cerca da mesma que a espessura do tarugo antes do acabamento.

Fabricação do Recipiente

[00114] A Figura 2 ilustra um método para fabricar um recipiente metálico 200 usando um tarugo fabricado do material de sucata reciclado conforme ilustrado na Figura 1.

[00115] Pode ser utilizado um processo de lubrificação de tarugo 202 em que os tarugos são pulverizados com um lubrificante em pó. Qualquer lubrificante adequado pode ser usado, como o Sapilub GR8. Tipicamente, cerca de 100 g de lubrificante são utilizados por cerca de 100 kg de tarugos. Descamar o lubrificante com os tarugos força o lubrificante nos tarugos. Se os tarugos foram tornados ásperos, a queda dos tarugos com os lubrificantes força o lubrificante nas depressões criadas durante a operação de acabamento.

Extrusão por Impacto

[00116] Seguindo o processo de lubrificação do tarugo 202, os tarugos lubrificados são submetidos a um processo de extrusão por impacto 204. Mais especificamente, os tarugos lubrificados são colocados em uma matriz de forma precisa. Em algumas modalidades, a matriz pode ser metal duro. O tarugo lubrificado é impactado por um punção de aço, também de forma precisa, e o alumínio é extrudado para trás, longe da matriz. As formas de ferramentas ditam a espessura da parede da porção do tubo extrudado do recipiente. Embora este processo seja geralmente conhecido como extrusão traseira, um processo de extrusão para a frente ou combinações de extrusão para trás e para a frente podem também ser usadas como apreciado por um versado na técnica.

[00117] Em algumas modalidades, o tarugo usado na extrusão por impacto pode ser um disco. O diâmetro do disco pode ser ligeiramente menor que o diâmetro do produto final, normalmente dentro de cerca de meio mm. O material para o recipiente (menos o fechamento) vem do tarugo. Em outras palavras, há uma conservação do volume do material entre o tarugo e o recipiente com perda mínima e sem ganho de material.

[00118] O produto resultante pode ser um recipiente. Um recipiente pode ser um recipiente de bebidas, um recipiente aerossol, ou qualquer outro tipo de recipiente que pode receber um fecho final e seja capaz de reter uma pressão interna até cerca de 18 bar. Um recipiente de bebidas pode ter uma altura entre cerca de 1,8 polegada e cerca de 11 polegadas, em algumas modalidades cerca de 3,9 polegadas e cerca de 9,8 polegadas, uma largura/comprimento (que pode ser diferente) ou diâmetro entre cerca de 1,5 polegada e cerca de 4,3 polegadas, em algumas modalidades entre cerca de 1,9 polegada e cerca de 3,8 polegadas, e uma espessura da parede entre cerca de 0,003 pole- gada e cerca de 0,08 polegada, em algumas modalidades entre cerca de 0,003 polegada e cerca de 0,04 polegada. Um recipiente aerossol pode ter uma altura entre cerca de 2,3 polegadas e cerca de 9,5 polegadas, uma largura/comprimento (que pode ser diferente) ou diâmetro entre cerca de 0,86 polegada e cerca de 3 polegadas.

[00119] É importante notar que o sucesso da extrusão por impacto de um tarugo dependerá da composição da liga de alumínio e do método usado para processar o tarugo em primeira instância. Nem todas as ligas são propícias para a extrusão por impacto. Se uma liga contém muito ferro ou manganês, ela é suscetível a rachaduras durante a extrusão por impacto. O magnésio aumenta o endurecimento do material, permitindo que o material seja leve (ou seja, diluído) e mantenha uma resistência suficiente para atender a alguns requisitos, por exemplo, resistência à ruptura. Assim, se uma liga não contém magnésio suficiente, pode não ser adequada para a extrusão por impacto. Assim, a composição da liga é crítica para o sucesso da extrusão por impacto. Além disso, o processo de fabricação do material e o método para formar um tarugo podem afetar o sucesso do processo de extrusão por impacto. Assim, o processo de fundição, o processo de recozimento, o processo de laminação, etc., podem afetar o uso de um tarugo em um processo de extrusão por impacto. Além disso, a extrusão por impacto é diferente da estampagem. A estampagem é um processo pelo qual uma folha fina é formada por uma matriz e punção aplicando tensões de tração e/ou compressão no plano da folha. As tensões resultantes podem estar em todas as dimensões; no entanto, a deformação por espessura é geralmente limitada a entre -40% de tensão de engenharia e + 100% de tensão de engenharia. As deformações de espessura na extrusão por impacto podem ser de -80% ou mais. A extrusão por impacto também é diferente de um processo conhecido como flexão. A flexão é um processo em que um raio ou uma série de raios é transmitido a uma peça de trabalho. A extrusão por impacto também é diferente do alongamento, que é um processo pelo qual as tensões de tração são aplicadas no plano de uma folha fina, resultando em deformações tridimensionais. A deformação de espessura é geralmente limitada a cerca de -40% de tensão de engenharia. A extrusão por impacto também é diferente de um processo conhecido como desenho. O desenho é um processo para formar produtos metálicos finos, como copos, cones, caixas, formas tubulares e peças semelhantes a conchas. Uma combinação de punção e matriz confere tensões de compressão às porções externas do branco fino, resultando em tensão positiva através da espessura. Ou seja, o material na parte externa da peça torna-se mais espesso. A maioria das operações de desenho começa com um branco plano ou uma folha de metal em vez de um tarugo. Assim, um material de folha fina é o metal de partida para um processo de desenho. Um material é desenhado pressionando ou forçando uma peça metálica plana em uma matriz fêmea enquanto esticá-la para se adequar a uma forma sobre uma matriz ou punção macho.

[00120] A extrusão por impacto é diferente. Em geral, existem três processos de formação metalúrgicos diferentes para extrusão - extru- são direta, extrusão reversa e uma combinação de extrusão para trás e para frente. Cada processo de extrusão usa o termo “tarugo” para descrever a forma inicial da peça de metal antes do processo de ex- trusão por impacto. No processo de extrusão direta, os tarugos podem ser cilindros curtos, pequenos discos, arruelas grossas, pequenos tubos ou xícaras pequenas. As dimensões do tarugo afetarão as dimensões e propriedades finais do produto extrudado de impacto. A extru- são inversa utiliza uma cápsula sólida em uma matriz de fundo fechada, de forma que uma porção do tarugo flua para trás sobre a punção de impacto descendente. A extrusão para trás pode ser usada para fazer contêineres, como latas. Além disso, na extrusão por impacto, é aplicada uma tensão na peça paralela à espessura do tarugo. Outros métodos, por exemplo flexão, estampagem e desenho, a tensão é aplicada no plano da folha, que está em um plano perpendicular à espessura (com espessura sendo a menor dimensão).

[00121] Finalmente, não se pode subestimar que a espessura do tarugo determinará a altura do produto final. Assim, um material de folha fina, isto é, um material inferior a 0,079 polegada de espessura não seria usado em um processo de extrusão por impacto porque a altura acabada de um recipiente não poderia ter um diâmetro de pelo menos 0,86 polegadas, pelo menos cerca de 2,3 polegadas em altura, e pelo menos cerca de 0,003 polegada de espessura, e assim não é prático em útil para a sua finalidade.

[00122] Em algumas modalidades, os recipientes podem ser leves durante o processo de extrusão por impacto. O peso leve reduzirá a parede lateral e as espessuras inferiores e pode ser definido durante o processo de extrusão por impacto. Recipientes que tinham peso leve podem ter uma parede lateral espessura ou uma espessura inferior que é reduzida entre cerca de 5-40%, em algumas modalidades cerca de 15%, em comparação com os recipientes que não eram leves.

[00123] Estampagem da parede

[00124] Opcionalmente, a estampagem de parede 206 pode ser realizada. O recipiente pode ser passado entre um punção e um molde de engomar com folga negativa. A estampagem da parede 206 afina a parede do tubo. A maior resistência da liga ReAl aumenta a deflexão da matriz. Portanto, uma matriz menor é necessária para atingir a espessura de parede desejada. Este processo opcional otimiza a distribuição de material e mantém tubos mais longos retos.

[00125] Opcionalmente, após a extrusão por impacto 204 ou a estampagem da parede 206, a formação de cúpula 208 no fundo do reci- piente pode ser executada. A cúpula completa ou uma parte da cúpula pode ser formada no final do curso de passar ou no trimmer.

[00126] Após a formação da cúpula, o recipiente é escovado 210 para remover as imperfeições da superfície. O recipiente giratório é escovado por um metal oscilante ou plástico, normalmente de nylon, escova. Além disso, a escovação 210 pode ser realizada opcionalmente se o recipiente tiver sido submetido a estampagem de parede 206 e/ou abaulamento 208.

[00127] Opcionalmente, o recipiente pode ser lavado 212 em uma solução cáustica para remover lubrificantes e outros detritos. A lavagem cáustica 212 pode compreender hidróxido de sódio ou alternativamente hidróxido de potássio ou outros produtos químicos semelhantes conhecidos pelos versados na técnica.

Revestimentos

[00128] O interior do recipiente pode ser revestido, tipicamente com um bico de lança 214a. Em uma modalidade, o revestimento pode ser à base de epóxi. O revestimento pode ser aplicado utilizando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, pulverização, pintura, escovação, imersão ou semelhantes. O revestimento pode ser curado termicamente 214b a uma temperatura entre cerca de 200 a cerca de 250°C durante cerca de 5 a cerca de 15 minutos.

[00129] O revestimento de base 216a pode ser aplicado ao exterior do recipiente. O revestimento de base pode ser uma camada base branca ou clara ou outra cor. O revestimento pode ser aplicado utilizando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, laminagem, pulverização, pintura, escovação, imersão ou semelhante. O revestimento pode ser curado termicamente 216b a uma temperatura entre cerca de 110 a cerca de 180°C durante cerca de 5 a cerca de 15 minutos.

[00130] As tintas decorativas 218a podem também ser aplicadas ao recipiente revestido à base. A tinta decorativa pode ser aplicada utili- zando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, pulverização, pintura, escovação, imersão, impressão ou semelhante. As tintas decorativas são endurecidas termicamente 218b a uma temperatura entre cerca de 120 a cerca de 180°C durante cerca de 5 a cerca de 15 minutos.

[00131] Verniz transparente sobre 220a é aplicado ao tubo. O verniz pode ser aplicado utilizando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, pulverização, pintura, escovação, imersão ou semelhante. O verniz é curado termicamente 220b a uma temperatura entre cerca de 150 a cerca de 200°C durante cerca de 5 a cerca de 15 minutos.

[00132] Opcionalmente, um ou mais dos revestimentos podem ser curados utilizando qualquer outro método adequado conhecido dos peritos na técnica, incluindo o uso de radiação ultravioleta ou radiação por feixe de elétrons.

Formação da Cúpula

[00133] Opcionalmente, a formação a cúpula 222 pode ser formada ou completada no fundo do recipiente a seguir ao revestimento. A formação de abóbada 222 pode ser completada nesta fase para assegurar que a decoração se estenda para a superfície ereta do recipiente. Uma vantagem de uma operação de cúpula de dois estágios (antes de aparar 230 e antes de verificar 224) é que o revestimento de base se estende para a superfície de pé da lata acabada. No entanto, este método pode resultar em uma maior taxa de quebra do revestimento interno. Ao diminuir a profundidade final da cúpula antes de verificar, esse problema pode ser resolvido.

Formação de Gargalo e Formação

[00134] Em uma série de operações sucessivas, o diâmetro de abertura do recipiente pode ser reduzido por um processo chamado de formação de gargalo 224. O número de passos de redução depende da redução do diâmetro do recipiente e da forma do gargalo. Para o material de liga ReAl, geralmente são previstos mais passos de verificação. Além disso, como o teor de liga é alterado, algumas modificações podem ser esperadas. Por exemplo, uma modificação requer que as guias do centro de verificação sejam alteradas em algumas instâncias. Guias centrais maiores devem ser instaladas durante a execução de recipientes leves ReAl que sejam mais finos perto do topo.

[00135] A composição do material usada para fazer o recipiente pode afetar a etapa de formação de gargalo. A Figura 9A ilustra uma lata com gargalo para uma liga 1070. A Figura 9B ilustra uma tentativa falhada para extrudar por impacto um material de liga Re60 para formar um recipiente. A Figura 9A com bom gargalo, enquanto a Figura 9B não extrudou por impacto e foi incapaz de criar gargalo.

[00136] Opcionalmente, o corpo do recipiente pode ser formado 226. A formação 226 pode ocorrer em vários estágios. A liga ReAl pode exigir estágios de formação adicionais conforme comparado com um processo de extrusão por impacto tradicional. Similar à formação de gargalo, etapas menores devem ser usadas ao formar os recipientes de ReAl.

Gravação em Relevo

[00137] Opcionalmente, a ferramenta pode se mover perpendicularmente ao eixo do recipiente e gravar formas no recipiente 228. A força aplicada durante o relevo 228 pode ser maior quando se utiliza material ReAl do que quando o material de extrusão por impacto tradicional é usado como resultado de maior resistência formada em relação às ligas P1020A, 1070 ou 1050.

Ajuste e Ondulação

[00138] O fluxo de metal na formação de gargalo 224 pode criar uma aresta desigual e trabalhada. Portanto, a borda é recortada 230 antes do processo de ondulação. Devido às diferenças de anisotropia, o ReAl engrossa em um perfil diferente durante a verificação 224. Por- tanto, é possível, com altas reduções de retenção e alto teor de liga, que operações adicionais de corte possam ser necessárias.

[00139] A borda aberta do recipiente é enrolada sobre si mesma para criar uma superfície de montagem para uma válvula de aerossol. Para garrafas de bebidas, a curvatura pode aceitar um fechamento final. Um fechamento final é usado para fechar um contêiner. O fechamento final também pode incluir uma área que pode ser aberta para acessar o conteúdo do recipiente e dispensar o fluido dentro do recipiente. Um conjunto de válvula de aerossol pode ser usado como um fechamento para um recipiente de aerossol. Assim, o recipiente tam-bém pode incluir um fechamento final.

[00140] Opcionalmente, uma pequena quantidade de material pode ser maquinada a partir do topo do enrolamento, o que é conhecido como o moinho de boca 234. O moinho de boca 234 pode ser necessário para a montagem de certas válvulas de aerossol.

Inspeções e Embalagem

[00141] As inspeções 236 podem, opcionalmente, ser realizadas nos recipientes. As etapas de inspeção podem incluir testes de câmera, testes de pressão ou outros testes adequados.

[00142] Os recipientes podem ser empacotados. Opcionalmente, os recipientes podem ser empacotados 238. Quando se empacotam 238, os recipientes podem ser organizados em grupos. O tamanho do grupo pode variar e, em algumas modalidades, o tamanho do grupo é tipicamente de cerca de 100 recipientes. O tamanho do grupo pode depender do diâmetro dos recipientes. Os grupos podem ser empacotados usando cintas plásticas ou outros processos conhecidos semelhantes. Uma consideração especial para os recipientes de ReAl é que a tensão da correia deve ser controlada para evitar amassamento do fundo em áreas de alta pressão de contato do feixe.

[00143] Em um método de embalagem alternativo, os recipientes são paletizados a granel 240, semelhantes aos recipientes para bebidas.

Produto Final

[00144] Um aspecto da invenção é um recipiente feito de uma liga de alumínio da invenção. A liga de alumínio é uma combinação de pelo menos duas ligas de alumínio. Em algumas modalidades, pelo menos uma das ligas de alumínio pode ser um material reciclado. As composições do recipiente são discutidas em detalhes acima, incluindo nas Tabelas 2-3, 7-20A. Métodos para fabricar o recipiente são ainda discutidos acima em mais detalhes.

[00145] O recipiente pode ser fabricado de um tarugo usando um processo de extrusão por impacto. Em algumas modalidades, o produto final pode ser adaptado para receber um fecho final.

[00146] O recipiente pode ser um recipiente de bebidas, um recipiente aerossol, ou outro tipo de recipiente fechado capaz de receber um fecho final e reter uma pressão interna até 18 bar. O recipiente pode ter uma altura entre cerca de 2,3 polegadas e cerca de 11 polegadas, uma largura/comprimento (que pode ter diferentes dimensões) ou diâmetro entre cerca de 1,9 polegada e cerca de 3,74 polegadas, e uma espessura da parede entre cerca de 0,003 polegada e cerca de 0,16 polegada. O recipiente de bebidas pode ter uma altura entre 1,8 polegada e 9,8 polegadas, uma largura/comprimento (que pode ter diferentes dimensões) ou diâmetro entre cerca de 1,5 polegada e cerca de 4,3 polegadas, e uma espessura da parede entre cerca de 0,0003 polegada e cerca de 0,04 polegada. Um recipiente de bebidas pode reter uma pressão interna de até cerca de 7,6 bars após o recipiente ser fechado. O recipiente aerossol pode ter uma altura entre cerca de 2,3 polegadas e cerca de 9,5 polegadas, uma largura/comprimento (que pode ter diferentes dimensões) ou diâmetro entre cerca de 0,86 polegadas e cerca de 3 polegadas, e uma espessura da parede entre cerca de 0,0003 polegada e cerca de 0,08 polegada. Um recipiente aerossol po- de reter uma pressão interna de até cerca de 18 bars após o recipiente ser fechado.

[00147] O recipiente pode ser acabado aplicando sinais ou decorando a superfície externa do recipiente. Métodos de impressão adequados incluem impressão em offset, impressão a laser ou semelhante.

[00148] O interior da garrafa pode ser tipicamente revestido por lança. Em uma modalidade, o revestimento pode ser à base de epóxi. O revestimento pode ser aplicado utilizando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, pulverização, pintura, escovação, imersão ou semelhantes. O revestimento pode ser termicamente curado a uma temperatura entre cerca de 392 e cerca de 482 durante entre cerca de 5 e cerca de 15 minutos.

[00149] O revestimento base pode ser geralmente aplicado ao exterior da garrafa metálica. O revestimento de base pode ser um revestimento base branco ou claro. O revestimento pode ser aplicado utilizando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, pulverização, pintura, escovação, imersão ou semelhante. O revestimento pode ser termicamente curado a uma temperatura entre cerca de (230°F) e cerca de (356°F) durante cerca de 5 a cerca de 15 minutos.

[00150] As tintas decorativas também podem ser aplicadas à garrafa metálica com base na base para produzir nomes de marcas, logotipos, designs, informações sobre produtos e/ou outros índices preferenciais. A tinta decorativa pode ser aplicada utilizando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, pulverização, pintura, escovação, imersão, impressão ou semelhante. Opcionalmente, a garrafa metálica pode ser decorada usando litografia ou outros processos de impressão, tais como impressão offset, impressão offset a seco, impressão de gravura, impressão em baixo relevo, serigrafia, tampo e impressão a jato de tinta. As tintas decorativas podem ser tintas sem verniz ou qualquer outra tinta adequada, incluindo tintas termocromáti- cas. As tintas decorativas podem ser curadas termicamente a uma temperatura entre cerca de 248 e cerca de 356 durante entre cerca de 5 e cerca de 15 minutos.

[00151] Um verniz transparente pode ser aplicado na garrafa metálica. O verniz pode ser aplicado utilizando qualquer método adequado incluindo, mas não limitado a, pulverização, pintura, escovação, imersão ou semelhante. O verniz pode ser curado termicamente a uma temperatura entre cerca de 302 e cerca de 392 durante entre cerca de 5 e cerca de 15 minutos. Os revestimentos podem proteger o metal da parte do corpo do contato da ferramenta, corrosão e/ou proteger o conteúdo da garrafa metálica.

[00152] Opcionalmente, um ou mais dos revestimentos podem ser curados utilizando qualquer outro método adequado conhecido pelos versados na técnica, incluindo o uso de radiação ultravioleta ou radiação por feixe de elétrons.

Propriedades Mecânicas

[00153] Os recipientes e tarugos feitos da presente invenção têm propriedades mensuráveis. Por exemplo, a rigidez (HB) do material antes do recozimento (etapa antes da extrusão por impacto) pode ser entre cerca de 40 e 70. A rigidez do material após recozimento (etapa prévia à extrusão por impacto) pode ser entre cerca de 19 e 41.

[00154] A força de rendimento do material para uma amostra de cerca de 5,5-6,5 mm pode ser entre cerca de 20,68 e 55,16 Mpa (3 ksi e 8 ksi). A força de tensão pode ser entre cerca de 96,52 e 44,78 Mpa (14-21 ksi) para amostras que estão entre cerca de 5,5-6,5 mm, e a porcentagem de alongamento (2”) pode ser entre cerca de 30-42.

[00155] Recipientes feitos da presente invenção, se leves ou não, podem ter uma pressão de ruptura maior do que cerca de 1,41 MPa manométricos (205 psig). Em algumas modalidades, a pressão de ruptura pode ser pelo menos cerca de 1,43 MPa manométricos (208 psig), pelo menos cerca de 1,65 MPa (240 psig), pelo menos cerca de 1,79 MPa (260 psig), pelo menos cerca de 1,86 MPa (270 psig), ou pelo menos cerca de 2,16 MPa (313 psig). A pressão mínima de fivela de recipientes da presente invenção pode ser maior do que cerca de 1,10 MPa (160 psig). Em algumas modalidades, a pressão mínima de fivela pode ser pelo menos cerca de 1,10 MPa (160 psig), pelo menos cerca de 1,20 MPa (174 psig), pelo menos cerca de 1,24 MPa (180 psig), pelo menos cerca de 1,40 MPa (203 psig), pelo menos cerca de 1,50 MPa (217 psig), ou pelo menos cerca de 1,80 MPa (261 psig). Em algumas modalidades, a pressão de ruptura ou pressão de fivela pode ser atendida nas exigências estabelecidas por uma jurisdição. A título de exemplo, em algumas modalidades, a pressão de ruptura ou pressão de fivela que um recipiente deve suportar pode ser definida por uma agência reguladora, como o Departamento de Transportes dos Estados Unidos ou a Fundação Europeia de Aerossóis na Europa. Os recipientes feitos pela presente invenção, sejam eles leves ou não, podem atender aos requisitos estabelecidos pelas agências. Além disso, as pressões de fivela e ruptura determinadas por uma jurisdição podem ser baseadas na classificação do recipiente, independentemente da liga.

EXEMPLOS

[00156] ReAl 3104 25% de tarugos foram testadas usando dois materiais. O material 1 usou lingotes secundários remotos (RSI) produzidos a partir de uma sucata de cobre briquetada. Amostras do Material 1foram feitas na fábrica da Ball Advanced Aluminum Technology em Sherbrook, Canadá e Virgínia. Material 2 sucata de briquete derretido. Amostras do Material 2 foram feitas em Copal, S.A.S. na França. A Figura 4 ilustra uma comparação do Material 1 versus Material 2. O Material 1 é muito mais próximo de 18% 3104 conteúdo de sucata de cobre devido a uma perda significativa de magnésio comparada à composição de inundação do Material 2. O tipo de processamento para derreter o cobre 3104 briquetado sucata pode ter uma influência sobre a composição química final do material ReAl.

[00157] O tratamento de acabamento para as amostras do Material 1 foi granizado por jateamento. O acabamento das amostras do Material 2 foi revirado.

[00158] A Tabela 22 ilustra a rigidez do tarugo para material de referência 1050, Material 1 e Material 2 após o acabamento.Tabela 22

[00159] Devido ao acabamento, os valores dados na Tabela 22 podem ser maiores do que os medidos após o processo de recozimento. O material 1 tinha uma dureza que era aproximadamente 35% maior do que o material de referência 1050, enquanto o Material 2 tinha uma dureza que era aproximadamente 43% maior que 1050.

[00160] O lubrificante utilizado foi o Sapilub GR8. A Tabela 23 ilustra os parâmetros de lubrificação e peso de lubrificação para cerca de 100 kg de tarugos para um material de referência 1050, Material 1 e Material 2. Observa-se que o material de lubrificação para o material de referência 1050 (GTTX) foi diferente da lubrificação usada para tarugos 1 e Material 2 (GR8).Tabela 23

[00161] O processo de lubrificação foi executado em um copo off-line para todos os tarugos. A diferença na relação do lubrificante deve-se ao tipo de tratamento de superfície (a superfície caída requer menos lubrificante do que os tratamentos de superfície com jato de granalha).

[00162] A matriz monobloco utilizada foi um carboneto sinterizado padrão GJ15 - 1000HV. A cabeça do soco era um Bohler S600 - 680HV. A forma do dado era cônica.

[00163] Os tubos foram escovados para destacar possíveis marcas visuais e arranhões. O verniz interno nos recipientes foi PPG HOBA 7940-301/B (Epóxi fenólico). O ajuste da aplicação do verniz interno PPG epóxi-fenólico 7940 foi padrão. A temperatura e o tempo de cura foram de cerca de 250°C durante cerca de 8 min 30s. Não houve problemas de porosidade em seguir o verniz interno.

[00164] Revestimento de base branca com brilho foi aplicado aos recipientes. Um design impresso também foi adicionado aos recipientes.

Exemplo 1

[00165] O Exemplo 1 utilizou o Material 1 e o Material 2 com tarugos que tinham um diâmetro de cerca de 44,65 mm e uma altura de cerca de 5,5 mm. A massa do material do tarugo era de cerca de 23,25 g. A dimensão final do recipiente após o processamento, mas antes do corte, era de cerca de 150 mm +/- cerca de 10 mm de altura por cerca de 45,14 mm de diâmetro. A espessura do recipiente final era de cerca de 0,28 mm +/- cerca de 0,03 mm. A massa final do recipiente era de cerca de 23,22 g. Um ferramental de verificação padrão foi usado.

[00166] Tarugos do Material 1 tendem a realizar melhor no geral com nenhuma marca de pontuação nem arranhões surgindo nem fora nem dentro dos tubos. Tarugos do Material 2 são mais sensíveis a arranhões e mais abrasivos à superfície do cabeçote de punção. Após usar os tarugos do Material 2, o cabeçote de punção precisou ser mudado porque estava gasto. Um punção maior pode ser necessário para atender os parâmetros do recipiente.

Exemplo 2

[00167] O Exemplo 2 utilizou o Material 1 e o Material 2 com tarugos que tinham um diâmetro de cerca de 44,65 mm e uma altura de cerca de 5,0 mm. A massa do material do tarugo era de cerca de 21,14 g. As dimensões finais do recipiente após o processamento, mas antes do corte, era de cerca de 150 mm +/- cerca de 10 mm de altura por cerca de 45,14 mm de diâmetro. A espessura do recipiente final foi de cerca de 0,24 mm +/- cerca de 0,03 mm. A massa final do recipiente era de cerca de 20,65g. Um piloto de maior diâmetro foi utilizado. O diâmetro do piloto foi de cerca de 0,1 mm.

[00168] Quase nenhuma excentricidade nas espessuras da parede (< cerca de 0,02 mm) ocorreu devido ao uso de uma nova prensa e uma cabeça perfuradora. Mais uma vez, os tarugos do Material 1 parecem ter melhor desempenho do que os tarugos do Material 2. De fato, semelhante aos resultados do Experimento 1, quase nenhum arranhão era visível nem dentro nem fora dos recipientes com o Material 1. Quando foram usados tarugos do Material 2, arranhões surgiram após 6-7ku de tempos em tempos no exterior do recipiente e principalmente no interior do recipiente. Além disso, a cabeça de perfuração foi significativamente desgastada. A Figura 5 ilustra uma cabeça perfurada de aço e uma matriz de prensa de carboneto sinterizado. A superfície da cabeça do furador depois de pressionar todas os tarugos do Material 1 não possuía nenhuma marca de pontuação. A imprensa morre em carboneto sinterizado foi grandemente danificada ao longo do perímetro. As linhas de velocidade de prensa para ambos os experimentos foram de aproximadamente 175cpm e ambos os experimentos falaram sem grandes paradas.

[00169] A Tabela 24 ilustra a força de extrusão para amostras feitas usando os parâmetros discutidos na Experiência 1 para os Materiais 1 e 2 e Experiência 2 para o Material 1 e 2. Um material de referência de 1050 é também mostrado. Os valores na tabela são aproximados. Tabela 24

[00170] Não houve aumento significativo do poder de extrusão entre as amostras, independentemente do material ou das dimensões iniciais dos tarugos. Os valores estão muito abaixo do limite seguro para o tamanho final do recipiente.

[00171] A Tabela 25 ilustra os parâmetros do tubo para os Materiais 1 e 2 usando as dimensões do Tarugo do Experimento 1 e os parâmetros do tubo para os Materiais 1 e 2 usando as dimensões do Tarugo do Experimento 2. Os valores na tabela são aproximados.Tabela 25

[00172] Conforme ilusl trado na Tabela 25, a espessura inferior esta-va dentro da tolerância para cada material, exceto para o Material 2, Experimento 2. A tolerância da espessura da parede inferior e a tolerância da espessura da parede superior não foram alcançadas para o material da Experimento 2.

[00173] A Tabela 26 ilustra a profundidade de abaulamento (mm) e a porosidade em (mA), que é uma medida da integridade do revestimento interior. Os valores na tabela são aproximados.Tabela 26

[00174] Os tubos com as dimensões dos parâmetros do Experimento 1 e do Experimento 2 foram colados apropriadamente com os tarugos do Material 1 e Material 2. Novos pilotos foram necessários para executar latas leves, a forma de retenção e todos os parâmetros dimensionais permaneceram dentro da especificação. A espessura da chaminé (cerca de 0,45 a cerca de 0,48 mm com revestimento de base branco) antes da ondulação era suficientemente espessa. Além disso, o comprimento da guarnição na afinação foi satisfatório em cerca de 2,4 mm.

[00175] Os tarugos feitos a partir do Material 1 e do Material 2 criaram a porosidade após o abaulamento na estação de impacto. Após diminuir a profundidade da protuberância, o nível de porosidade voltou ao normal. Além disso, diminuir a profundidade de abaulamento pela segunda vez com o Material 2 ajudou a resolver problemas de porosidade.

[00176] Em relação à resistência à pressão, os resultados são im-pressionantes mesmo para as latas leves. Surpreendentemente, os tarugos do Material 1 têm maior resistência à pressão (cerca de + 2 bar), mesmo se tiverem menor porcentagem de magnésio e porcentagem de ferro do que as do Material 2. Embora a causa não seja clara, pode ser uma consequência do recozimento contínuo realizado no Material 1 versus o recozimento em lote. A Figura 6 ilustra a primeira resistência à pressão de deformação para latas, enquanto a Figura 7 ilustra a pressão de rompimento para latas. A Figura 8 ilustra as massas do recipiente e composições de liga.

Exemplo 3

[00177] O Exemplo 3 ilustra o desempenho da pressão de latas com cerca de 0, 20, 40 e 60% em peso de AA 3104 com o saldo sendo AA1070. Também mostra resultados de pressão para a liga de 20% com paredes mais finas (otimizadas). A pressão de ruptura pode ser estabelecida por regulamentos para uma jurisdição. A título de exemplo, nos Estados Unidos, a pressão mínima de ruptura pode ser definida pelo Departamento de Transportes (1,65 MPa (240 psig)). Em outras jurisdições, a pressão mínima de ruptura pode ser de cerca de (1,43 MPa manométricos (208 psig)).

[00178] O tamanho do tarugo para esta experiência foi de cerca de 44,65 mm de diâmetro e cerca de 5,5 mm de altura. Os tarugos foram finalizados por jateamento e tinham formato cônico. Os tarugos foram extrudidos, depois colados resultando num tamanho de lata de cerca de 45 mm de diâmetro e cerca de 150 mm de altura. As latas foram coladas usando um processo de verificação padrão. O verniz interno era um epóxi fenólico e a camada de base era semifosca-clara, seguida por brilho sobre verniz.

[00179] A Tabela 27 fornece os parâmetros do tubo após a extru- são. Os valores na tabela são aproximados.Tabela 27

[00180] A Tabela 6 acima fornece a medida de pressão em bars após a primeira deformação e a pressão de ruptura.

[00181] Conforme discutido acima, as Figuras 9A e 9B ilustram uma lata com gargalo para uma liga 1070 e uma liga Re60, respectivamente. A Figura 9A com gargalo, enquanto a Figura 9B foi incapaz de ser extrudada.

[00182] Os intervalos foram discutidos e usados dentro da descrição precedente. Um versado na técnica compreenderá que qualquer sub-intervalo dentro do intervalo estabelecido seria adequado, tal como qualquer número dentro do amplo intervalo, sem se desviar da invenção.

[00183] A descrição anterior da presente invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. Além disso, a descrição não se destina a limitar a invenção à forma aqui divulgada. Consequentemente, variações e modificações compatíveis com os ensinamentos acima, e a habilidade ou conhecimento da técnica relevante, estão dentro do escopo da presente invenção. A modalidade descrita acima pretende ainda explicar o melhor modo conhecido para a prática da invenção e para permitir que outros versados na técnica utilizem a invenção em tais, ou outras modalidades e com várias modificações requeridas pelas aplicações ou utilizações particulares da presente invenção. Pretende-se que as reivindicações anexas sejam construídas para incluir modalidades alternativas na medida permitida pela técnica anterior.

Claims

1. Liga de alumínio usada em uma peça em bruto para uso em um processo de extrusão por impacto para formar um recipiente metálico que é configurado para receber um fecho final, caracterizada pelo fato de compreender: pelo menos 97,56% em peso de Al; entre 0,07% e 0,18% em peso de Si; entre 0,22% e 0,44% em peso de Fe; entre 0,07% e 0,18% em peso de Cu; entre 0,22% e 0,65% em peso de Mn; entre 0,06% e 0,20% em peso de Mg; entre 0,02% e 0,05% em peso de Ti; e um balanço compreendendo pelo menos um dentre Zn, Cr e impurezas.

2. Liga de alumínio, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que uma dureza de uma amostra da liga de alumínio com as dimensões de 45 mm x 5,5 mm antes do recozimento está entre 52,4 HB e 68,8 HB; uma resistência ao escoamento de uma amostra da liga de alumínio com uma espessura de 5,5 mm está entre 20,7 Mpa e 55,2 Mpa; e um percentual de alongamento de uma amostra da liga de alumínio com uma espessura de 5,5 mm está entre 30% e 42%.

3. Liga de alumínio, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que a liga de alumínio compreende: entre 0,24% e 0,37% em peso de Fe; entre 0,26% e 0,61% em peso de Mn; entre 0,10% e 0,16% em peso de Mg; entre 0,02% e 0,07% em peso de Zn; entre 0,02% e 0,04% em peso de Cr; e entre 0,03% e 0,05% em peso de Ti.

4. Método para produzir um recipiente em um processo de extrusão por impacto a partir de uma peça em bruto formada de um material de sucata reciclada, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer a peça em bruto formada pela combinação de uma primeira liga de alumínio e um material de alumínio de sucata reciclada para formar uma liga de alumínio compreendendo: pelo menos 97,56% em peso de Al; entre 0,07% e 0,18% em peso de Si; entre 0,22% e 0,44% em peso de Fe; entre 0,07% e 0,18% em peso de Cu; entre 0,22% e 0,65% em peso de Mn; entre 0,06% e 0,20% em peso de Mg; entre 0,02% e 0,05% em peso de Ti; e um balanço compreendendo pelo menos um dentre Zn, Cr e impurezas; e; recozimento da peça em bruto para produzir uma peça em bruto recozida; tornar rugosa a peça em bruto recozida para produzir uma peça em bruto rugosa; e extrusão por impacto da peça em bruto rugosa para formar o recipiente, em que o recipiente tem um corpo com uma parede tendo uma espessura entre 0,076 mm e 0,2032 mm (0,003 polegadas e 0,008 polegadas).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a primeira liga de alumínio é selecionada de um grupo consistindo em AA1070, AA1050 e P1020A.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a liga de alumínio compreende: entre 0,24% e 0,37% em peso de Fe; entre 0,26% e 0,61% em peso de Mn; entre 0,10% e 0,16% em peso de Mg; entre 0,02% e 0,07% em peso de Zn; entre 0,02% e 0,04% em peso de Cr; e entre 0,03% e 0,05% em peso de Ti.

7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a peça em bruto é formada pela fusão da primeira liga de alumínio com o material de alumínio de sucata reciclada e pela adição de uma quantidade predeterminada de boreto de titânio na liga de alumínio, preferivelmente após a fundição e antes do lingotamento, o boreto de titânio compreendendo entre 4% em peso e 6% em peso de titânio e entre 0,5% em peso e 2% em peso de boro.

8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma espessura da peça em bruto é de entre 3,81 mm e 13,97 mm e um diâmetro ou largura da peça em bruto é entre 20,32 mm e 88,9 mm.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o corpo do recipiente que é configurado para receber um fecho final, e em que o corpo compreende: um diâmetro de entre 21,8 mm e 76,2 mm (0,86 e 3 polegadas); e uma altura de entre 5,84 cm e 21,6 cm (2,3 e 8,5 polegadas).

10. Recipiente, caracterizado pelo fato de ser formado por um processo de extrusão por impacto a partir de uma peça em bruto formada de uma liga de alumínio como definida na reivindicação 1, compreendendo: um corpo do recipiente configurado para receber um fecho final, compreendendo: um diâmetro entre aproximadamente 21,8 mm e 76,2 mm (0,86 polegadas e 3 polegadas); uma altura entre 5,84 cm e 21,6 cm (2,3 polegadas e apro-ximadamente 8,5 polegadas), e uma parede com uma espessura entre 0,076 mm e 4,06 mm (0,003 polegadas e 0,16 polegadas).

11. Recipiente, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a liga de alumínio do corpo do recipiente compreende: 0,11% em peso de Si; 0,28% em peso de Fe; entre 0,07% e 0,11% em peso de Cu; 0,58% em peso de Mn; 0,13% em peso de Mg; entre 0,02% e 0,06% em peso de Zn; entre 0,02% e 0,04% em peso de Cr; e 0,02% em peso de Ti.

12. Recipiente, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a liga de alumínio do corpo do recipiente compreende: 0,1% em peso de Si; 0,28% em peso de Fe; entre 0,07% e 0,11% em peso de Cu; 0,30% em peso de Mn; 0,13% em peso de Mg; entre 0,02% e 0,06% em peso de Zn; entre 0,02% e 0,04% em peso de Cr; e 0,02% em peso de Ti.

13. Recipiente, de acordo com a reivindicação 10, caracte-rizado pelo fato de que uma pressão de fivela do recipiente é de pelo menos 1,103 MPa (160 psi) e uma pressão de ruptura do recipiente é maior do que 1,43 MPa (208 psi).

14. Recipiente, de acordo com a reivindicação 10, caracte-rizado pelo fato de que a espessura da parede do corpo é de entre 0,076 mm (0,003 polegadas) e 0,2032 mm (0,008 polegadas).