NO162729B - Fremgangsmaate for fremstilling av baand av aluminiumslegering og som er egnet for dannelse av hermetikkbokslokk. - Google Patents

Abstract

En aluminiumlegering med innhold av 0,15 - 0,50% Si, 0,3 - 0,8% Fe, 0,05 - 0,25% Cu, 0,5 - 1,0% Mn, 2,5 - 3,5% Mg og opp til 0,20% Ti støpes som et 5 - 10 mm tykt bånd ved anvendelse av en båndstøpemaskin av valsetype, samt koldvalses til en slutt-tykkelse på 0,20 - 0,40 mm. Dette stpte bånd er egnet som emnematerialet for fremstilling av bokslokk med høy fasthet og formbarhet.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av bånd av aluminium/magnesium/mangan-legering ved båndstøpning og valsning til en slutt-tilstand som er egnet for dannelse av hermetikkbokslokk.

Hermetikkbokslokk, særlig for drikkevarebokser av aluminium eller stål, er for det meste utført i en aluminiumlegering. Den vanligste fremgangsmåte for fremstilling av sådanne lokk for drikkevarebokser omfatter følgende prosesstrinn: Aluminiumlegeringen AA 5182 med hovedlegeringsbestanddelene 4,4% magnesium, 0,3% mangan, 0,3% jern og 0,15% silisium kjø-lestøpes kontinuerlig som 30 - 40 cm tykke strengstøpebarrer. Disse barrer overflatefreses, homogeniseres og varmvalses i flere omganger til en tykkelse på 2 - 3 mm. Dette valsebånd mykglødes så og koldvalses til en slutt-tykkelse på

0,25 - 0,35 mm. Ofte utsettes den ferdig valsede strimmel for en lett mykningsglødning ved 170 - 200°C for å hindre at strimlen deformeres under lakkeringsbrenningen. Før formingen til hermetikkbokslokk belegges strimlen med lakk på begge sider og brennes ved 190 - 220°C, typisk i 8 minutter ved 204°C.

Da gjenvinning av aluminium får stadig større betydelse, i USA tilbakeføres mer enn halvparten av alle brukte aluminiumbokser for omsmeltning, er det i den senere tid gjort anstrengelser for å utvikle en legering som er like godt egnet for bokslegemer som for bokslokk, eller i det minste er slik at bare små modifikasjoner behøver å gjøres med felles skrapmaterial bestående av både lokk og bokslegemer. I denne' forbindelse bør den påkrevde andel av primæraluminum være så liten som mulig. Dette er imidlertid ikke tilfellet ved de vanlige legeringer, nemlig AA 5182 for bokslokk og AA 3004 for bokslegemer, da legeringen AA 3004 inneholder 1% magnesium, 1% mangan, 0,45% jern, 0,25% silisium og 0,15% kobber, således at det resulterende skrapmaterial vil inneholde omtrent 1,6% magnesium, 0,7% mangan, 0,4 - 0,5% jern, 0,25% silisium, 0,1% kobber og over 0,05% titan.

Fra US patent nr. 3.787.248 er det kjent en prosess som tar sikte på; å gjøre det mulig å fremstille aluminiumbokser og bokslokk' fra samme legering. Denne legering inneholder i det vesentlige 0,4 - 2,0% magnesium og 0,5 2,0% mangan. Frem-gangsmåten for fremstilling av bokslokkmaterial omfatter kontinuerlig strengstøpning, homogenisering, varmvalsing samt påfølgende koldvalsings- og utglødningsprosesser.

Fra US patent nr. 4.23 5.646 er det videre kjent en økonomisk gunstig fremgangsmåte som er egnet for fremstilling av dyp-trukkede og uts.trøkne bokslegemer og bokslokk fra en enkelt aluminiumlegeringsstrimmel. Denne legering inneholder i det vesentlige 1,3 - 2,5% magnesium og 0,4 - 0,1% mangan samt kan fremstilles ut i fra vanlig boksskrap uten vesentlig tilsats av primæraluminium. Denne prosess for fremstilling av emnematerial for bokslokk omfatter båndstøpning, varmevalsing og koldvalsing, og den størkningstakt som anvendes tilsvarer gjennomsnittsnivået i f. eks Hazelett eller Alusuisse Caster II båndstøpeanlegg, hvor størkningen finner sted mellom støpebelter eller larvekokiller.

For å spare material er det gjort anstrengelser for å ned-sette bokslokkets tykkelse. For å oppfylle samme krav til lokkets stivhet er det derfor nødvendig både med forandringer i lokkets utførelse og betraktelig økning av materialets styrke. Ved de ovenfor angitte prosesser er imidlertid disse muligheter begrenset.

Imidlertid fortsetter søkningen etter mindre kostnadskrevende prosesser. Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å angi en fremgangsmåte for fremstilling av bokslokk og som har følgende fordeler:

- muligheter for omfattende bruk av tilbakeført metall

- høyere materialstyrke oppnås uten tap av formbarhet gunstige produksjonsomkostninger.

Dette formål oppnås ved en fremgangsmåte av ovenfor angitt art og hvis særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger i at en aluminiumlegeringssmelte som inneholder 0,15 - 0,50 % silisium, 0,3 - 0,8 % jern, 0,05 - 0,25 % kobber, 0,5 - 1,0 % mangan, mer enn 2,5 % og opp til 3,5 % magnesium samt 0 - 0,20 % titan føres inn i et 5 - 10 mm bredt gap mellom støpevalser og det derved dannede bånd koldvalses til en slutt-tykkelse på 0,40 - 0,20 mm, hvorunder båndet utsettes for en mellomglødning ved en tykkelse på 4 - 10 ganger slutt-tykkelsen.

Her kan det utnyttes av vanlig støpevalseteknikk, slik den f.eks. er representert ved båndstøpemaskiner fremstilt av Hunter Engineering eller Alusuisse Caster I, hvor størkningen finner sted mellom to valser som kjøles innenfra.

Den høye størkningstakt som oppnås ved båndstøpning av valsetype gjør det mulig å oppnå høy overmetning av oppløste, legeringselementer og bidrar således til økning av emnemate-rialets fasthet.

For å forbedre materialets formbarhet foreslås også i henhold til oppfinnelsen å utsette det båndformede emnematerial for en delvis mykningsglødning før lakkeringen. Denne kan utføres i form av en kveilglødning ved 180-215°C i 1/2 - 8 timer eller som kontinuerlig gjennomløpsglødning ved 200 - 235°C i 10 sek. - 10 min.

Fortrinnsvis finner koldvalsingen til slutt-tykkelse sted ved anvendelse av en valseemulsjon på vannbasis. Ved den store tykkelsesreduksjon som da blir mulig i hver valseomgang kan temperaturen av det oppviklede bånd nå ca. 160 - 220°C. På grunn av den resulterende mykning som dette frembringer kan eventuelt en ytterligere mykningsglødning utelates.

Den nevnte mellomglødning når materialet har 4-10 ganger den endelige tykkelse, finner fortrinnsvis sted enten i form av en kveilutglødning ved 300 - 410°C (metalltemperatur) med en varighet fra 1/2 time til 8 timer, eller i form av en kontinuerlig gjennomløpsglødning ved metalltemperatur på

300 - 440°C i 2 sek. 2 min.

Følgende utførelseseksempel angir en av flere mulige ut-førelsesvarianter av oppfinnelsens fremgangsmåte: Sammensetning: Mekaniske egenskaper for lakkert lokk-emnematerial (i valseretningen)

Emnebånd av begge de angitte tykkelser ble bearbeidet til lokk for drikkevarebokser og av integralnagle-type. Den oppnådde bukle-fasthet i de to tilfeller var: 0,330 mm : 0,70 MPa = 102 psi

0,315 mm : 0,65 MPa = 94 psi

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av bånd av aluminium/magnesium/mangan-legering ved båndstøpning og valsning til en slutt-tilstand som er egnet for dannelse av hermetikkbokslokk, karakterisert ved at en aluminiumlegeringssmelte som inneholder 0,15 - 0,50 % silisium, 0,3 - 0,8 % jern, 0,0 5 - 0,25 % kobber, 0,5 - 1,0 % mangan, mer enn 2,5 % og opp til 3,5 % magnesium samt 0 - 0,20 % titan føres inn i et 5 - 10 mm bredt gap mellom støpevalser og det derved dannede bånd koldvalses til en slutt-tykkelse på 0,40 - 0,20 mm, hvorunder båndet utsettes for en mellom-glødning ved en tykkelse på 4 - 10 ganger slutt-tykkelsen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at koldvalsingen til slutt-tykkelse finner sted ved anvendelse av en valse-emulosjon på vannbasis således at en selvutløst mykning finner sted ved en kveilglødningstemperatur på 160 - 220°C.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at en mykglødning utføres etter koldvalsingen til slutt-tykkelse og før lakkering av båndmaterialet.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at mykglødningen utføres som kveilglødning ved 180 - 215°C i 0,5 - 8 timer.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at mykglødningen utføres som løpende bånd-utglødning ved 200 - 235°C i 10 sek. - 10 min.

6. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1-5, karakterisert ved at mellomglødningen utføres som kveilglødning ved en metalltemperatur på 300 - 410°C i 0,5 - 8 timer.

7. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 - 5, karakterisert ved at mellomglødningen utføres som løpene båndutglødning ved en metalltemperatur på 300 - 430°C i 2 sek. - 2. min.