Dây chuyền sản xuất 1-5L Square có thể hoạt động như thế nào?

A Dây chuyền sản xuất lon vuông 1-5L là một chuỗi tích hợp đầy đủ các máy gia công kim loại giúp biến đổi tấm thiếc hoặc thép tấm phẳng thành các lon vuông kín, hoàn thiện sẵn sàng để đổ đầy. Dây chuyền này di chuyển vật liệu thông qua một trình tự quy trình cố định: chuẩn bị và rạch tấm, làm trống và làm tròn, hàn đường nối điện trở để tạo thành thân hộp, sơn phủ và bảo dưỡng bên trong và bên ngoài, mở rộng hình vuông và dập nổi để tạo hình dạng cuối cùng cho hộp, gấp mép và ghép nối để gắn đầu dưới và đầu trên, kiểm tra rò rỉ và cuối cùng là xếp chồng lên nhau để gửi đi. Bởi vì quá trình này diễn ra liên tục và tự động nên một dây chuyền được cấu hình tốt có thể sản xuất với tốc độ lên tới 60 đến 80 lon mỗi phút đối với lon vuông khổ nhỏ, cần ít nhất một hoặc hai người vận hành để chạy toàn bộ dây chuyền (nguồn: can-equipment.com; tincanmakingmachine.net). các Dây chuyền sản xuất lon vuông 1-5L hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản tương tự, lấy tấm kim loại thô qua mọi giai đoạn tạo hình, hàn, phủ và ghép nối trong một dòng liên tục. Các phần bên dưới trình bày chi tiết từng giai đoạn, bao gồm máy liên quan, các tham số quy trình quan trọng và kiểm tra chất lượng để đảm bảo đầu ra luôn đạt thông số kỹ thuật.

Tại sao hình vuông lại yêu cầu quy trình khác với lon tròn

Lon tròn có thể được tạo thành bằng cách uốn tấm kim loại thành hình trụ và hàn đường nối, sau đó nối các đầu trực tiếp vào ống. Hình dạng tròn có khả năng tự gia cố dưới áp suất bên trong và có thể được xử lý bằng đầu nối với bán kính không đổi trong suốt quá trình đóng. Thân lon hình vuông hoặc hình chữ nhật có thành phẳng, các góc nhọn và mặt cuối không tròn, nghĩa là thân lon phải trải qua các bước tạo hình bổ sung sau khi hàn mà thân lon tròn không cần. Cụ thể, ống hàn hình trụ phải được giãn nở thành mặt cắt hình vuông bằng dụng cụ tạo hình đồng thời đẩy các vách ra ngoài tại các mặt phẳng và tạo ra bán kính góc xác định. Bước mở rộng hình vuông này là yếu tố mang lại hình dạng cuối cùng cho thân hộp và cũng là nơi các đường gân dập nổi hoặc các mẫu tấm được ép vào các thành bên để tăng độ cứng, vì các tấm kim loại phẳng không được gia cố sẽ uốn cong hoặc cong vào trong dưới tải trọng xử lý thông thường. Thao tác ghép mí lon ở các đầu cũng phải được thiết lập cho chu vi bốn cạnh chứ không phải hình tròn, điều này đòi hỏi hình dạng đầu ghép mí lon khác và thường là cách bố trí ghép mí lon hai trạm để đóng đều cả bốn cạnh của tấm cuối.

Giai đoạn một: Chuẩn bị tấm và làm trống

Quá trình sản xuất bắt đầu với nguyên liệu đầu vào, thường là thép mạ thiếc (thép mạ thiếc điện phân) hoặc thép không chứa thiếc, được cung cấp ở dạng cuộn hoặc tấm cắt sẵn. Đối với lon vuông 1-5L, độ dày tấm thường nằm trong khoảng 0,20 đến 0,32 mm đối với thân lon, với nắp cuối đôi khi được làm từ vật liệu dày hơn một chút tùy thuộc vào độ bền xếp chồng cần thiết (nguồn: grcanmachine.com; thông số kỹ thuật sản xuất lon hình chữ nhật). Máy đầu tiên trong dây chuyền là máy cấp giấy và máy xén, giúp tháo cuộn vật liệu nếu được cung cấp ở dạng cuộn và rạch nó theo chiều rộng trống chính xác cần thiết cho chiều cao thân hộp mục tiêu. Kiểm soát chiều rộng phôi chính xác ở giai đoạn này là rất quan trọng bởi vì bất kỳ sự thay đổi nào cũng dẫn đến sự chồng chéo của đường hàn và cuối cùng là kích thước hộp cuối cùng.

Sau khi rạch, phôi được cắt theo chiều dài tờ giấy chính xác và đưa vào trạm làm tròn. Máy vo tròn uốn phôi phẳng thành dạng ống hình trụ, định vị hai cạnh đối diện của phôi cho bước hàn đường hàn điện trở tiếp theo. Độ chính xác của hình học làm tròn ảnh hưởng đến mức độ đồng đều của các đường hàn chồng lên nhau, vì vậy trạm này thường chạy với các con lăn dẫn hướng được điều chỉnh theo kích thước phôi cụ thể của hộp được sản xuất.

Giai đoạn hai: Hàn đường hàn điện trở

Hàn đường may điện trở là quá trình đóng thân hộp hình trụ bằng cách kết hợp các cạnh chồng lên nhau của phôi lại với nhau bằng cách nung nóng điện trở dưới áp suất. Hai bánh xe điện cực đồng quay ấn vào các cạnh trống chồng lên nhau trong khi dòng điện xoay chiều tần số cao đi qua vùng tiếp xúc, tạo ra nhiệt cục bộ làm tan chảy và nung chảy kim loại mà không cần vật liệu độn. Mối hàn được hình thành dưới dạng một đường nối liên tục chứ không phải là một loạt các mối hàn điểm, tạo cho thân hộp một đường nối dọc kín thích hợp cho các sản phẩm dạng lỏng bao gồm dầu ăn, chất bôi trơn và các công thức hóa học. Đối với các lon trong phạm vi 1-5L, độ chồng chéo của đường hàn thường là 0,4 đến 0,6 mm và tốc độ hàn được kết hợp chặt chẽ với trạm tạo hình xuôi dòng để tránh tạo ra vùng đệm hoặc khe hở trong dòng chảy liên tục. Cảm biến siêu âm được sử dụng trên dây chuyền hiện đại để xác nhận chính xác vị trí đường hàn trước khi thân hàn đi vào trạm giãn nở (nguồn: can-equipment.com).

Lớp phủ đường may bên trong và bên ngoài

Ngay sau khi hàn, bề mặt bên trong của đường hàn được phủ một lớp bột bảo vệ hoặc sơn mài để ngăn phần kim loại trần lộ ra tại khu vực hàn bị ăn mòn hoặc làm nhiễm bẩn nội dung. Đây được gọi là bước bảo vệ đường may bên trong và tiếp theo là lò sấy khô và liên kết lớp phủ trước khi thân hộp chuyển sang giai đoạn tạo hình vuông. Bề mặt bên ngoài có thể được phủ thêm một lớp sơn hoặc vecni ở giai đoạn này tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của sản phẩm và tình trạng bề mặt của tấm thiếc mới đến.

Giai đoạn ba: Mở rộng hình vuông và dập nổi

Máy mở rộng hình vuông là bước xác định làm cho dây chuyền sản xuất lon vuông khác với dây chuyền lon tròn. Thân hình trụ hàn được đưa vào máy giãn nở, trong đó có một bộ công cụ tạo hình bên trong, đôi khi được gọi là trục gá hoặc khuôn giãn nở, đẩy đồng thời ra ngoài theo bốn hướng để chuyển mặt cắt ngang hình tròn thành hình vuông hoặc hình chữ nhật với bán kính góc xác định. Đối với lon nhỏ 1-5L, hoạt động giãn nở phải được kiểm soát chính xác vì vật liệu thành mỏng ở tỷ lệ này dễ bị nứt hoặc nhăn ở các góc hơn nếu tốc độ giãn nở hoặc hình dạng dụng cụ bị lệch. Bộ mở rộng trạm kép được sử dụng trên đường dây tốc độ cao để cải thiện cả tính đồng nhất và thông lượng tạo hình, với hai trạm xen kẽ chu trình tải và giãn nở phôi để tăng gấp đôi tốc độ đầu ra hiệu quả (nguồn: can-equipment.com).

Trong cùng một trạm hoặc ngay sau đó, thao tác dập nổi sẽ ép các đường gân gia cố vào bốn thành bên và đôi khi là các cạnh góc của thân hộp. Những đường gân dập nổi này phục vụ chức năng cấu trúc: chúng ngăn các tấm phẳng của thân vuông phồng ra ngoài khi hộp chứa đầy chất lỏng hoặc chịu sự giãn nở nhiệt, đồng thời chúng làm tăng khả năng chống móp của thành trong quá trình vận chuyển và xử lý. Độ sâu và khoảng cách của mẫu gân được chỉ định trong thiết kế hộp và đặt vào khuôn dập nổi trong quá trình chuyển đổi dòng.

Giai đoạn bốn: Nối mép và ghép cuối

Sau khi thân hộp đã được mở rộng và dập nổi, cả hai đầu hở phải được gấp mép ra ngoài để chuẩn bị cho việc ghép mí mắt. Máy gấp mép uốn cong vành trên và dưới của thân lon vuông hướng ra ngoài theo chiều rộng mặt bích chính xác, tạo ra bề mặt sẽ ăn khớp với mép cuộn của nắp lon trong quá trình ghép mí mắt. Các bộ phận gấp mép và ghép nối tích hợp được sử dụng trên các dây chuyền hiện đại để thực hiện ghép mép và ghép nối cùng một đầu tại một trạm duy nhất, giúp giảm các bước xử lý và giúp ngăn ngừa biến dạng có thể xảy ra nếu thân lon hình vuông có thành mỏng được chuyển giữa quá nhiều trạm mà không có giá đỡ (nguồn: can-equipment.com).

Đường may đáy

Nắp dưới được may trước. Các tấm mặt dưới được tạo hình sẵn được đưa từ tạp chí xếp chồng nắp vào đầu ghép nối, đầu này cuộn mặt bích thân hộp và cuộn nắp lại với nhau thông qua thao tác ghép đôi để tạo thành một lớp đóng kín, khóa liên động về mặt cơ học. Đối với hộp vuông, đầu ghép mí lon phải đi theo chu vi hình vuông của tấm cuối thay vì quay quanh bán kính hình tròn cố định, điều này đòi hỏi các con lăn ghép mí lon phải đi qua bốn phía và điều chỉnh các chuyển tiếp góc một cách trơn tru mà không nâng hoặc mất áp lực tiếp xúc.

Tiện và ghép mép trên

Sau khi ghép đáy, hộp được đảo ngược bằng cơ chế xoay hộp để đầu mở phía trên hướng xuống dưới để thực hiện thao tác ghép mí trên. Nắp trên, thường bao gồm vòi rót, điểm gắn tay cầm hoặc các tính năng khác dành riêng cho thiết kế hộp đựng, được nạp từ một khay đựng nắp riêng biệt và được nối vào thân hộp theo cách tương tự như đáy. Một số cấu hình hoàn thiện đường nối trên cùng của hộp theo hướng ban đầu bằng cách sử dụng hệ thống phân phối nắp xoay đặt nắp ở tốc độ cao mà không cần đảo ngược vật lý (nguồn: can-equipment.com).

Giai đoạn năm: Kiểm tra rò rỉ và kiểm tra chất lượng

Mỗi lon hoàn thiện đều đi qua trạm kiểm tra rò rỉ trước khi ra khỏi dây chuyền. Kiểm tra rò rỉ áp suất không khí là phương pháp tiêu chuẩn cho lon kim loại 1-5L, trong đó mỗi lon được điều áp đến một mức cài đặt, thường trong khoảng từ 20 đến 100 kPa tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng cuối, sau đó được giám sát trong một khoảng thời gian dừng xác định đối với bất kỳ sự sụt giảm áp suất nào cho thấy đường may bị hỏng hoặc lỗ kim. Những lon không vượt qua bài kiểm tra sẽ tự động bị loại khỏi băng tải trước khi chúng đến giai đoạn xếp chồng hoặc đóng gói. Hệ thống phát hiện lỗi tự động trên dây chuyền hiện đại cũng có thể phát hiện các nguyên nhân cơ học gây rò rỉ liên tục, chẳng hạn như con lăn nối bị mòn hoặc dụng cụ gấp mép không thẳng hàng, cho phép hành động khắc phục trước khi lô lon bị ảnh hưởng (nguồn: tincanmakingmachine.net).

Kiểm tra kích thước và bề mặt

• Chiều cao và kích thước đường chéo của hộp có thể được kiểm tra so với bản vẽ đã được phê duyệt để xác nhận khuôn mở rộng không bị dịch chuyển trong quá trình sản xuất
• Chiều cao đường may và độ kín của đường may được đo trên các hộp mẫu được kéo từ dây chuyền theo các khoảng thời gian xác định, vì kích thước đường may là chỉ số chính về tình trạng máy ghép mí mắt
• Tính liên tục của đường hàn có thể được xác minh bằng cách kiểm tra trực quan hoặc cảm biến quang học trên trạm hàn, với bất kỳ khiếm khuyết khe hở hoặc chồng chéo nào gây ra tín hiệu loại bỏ ở phía dưới
• Độ che phủ của lớp phủ bên trong được kiểm tra trên các hộp đựng mẫu đối với khu vực bảo vệ đường may, vì kim loại trần ở vùng hàn là nguồn ăn mòn hoặc ô nhiễm sản phẩm phổ biến nhất trong các hộp kim loại chứa đầy chất lỏng.

Máy chủ chốt trong dây chuyền sản xuất lon vuông 1-5L

Bảng dưới đây liệt kê các máy chính được tìm thấy trên dây chuyền sản xuất lon vuông 1-5L tiêu chuẩn, chức năng của chúng và các thông số kỹ thuật điển hình dựa trên dữ liệu kỹ thuật của máy đã công bố.

Nguồn: grcanmachine.com; can-equipment.com; tincanmakingmachine.net; dữ liệu đặc điểm kỹ thuật máy được công bố.

Tốc độ sản xuất và công suất đầu ra

Đầu ra dòng cho lon vuông 1-5L thay đổi tùy theo cấu hình. Các dây chuyền bán tự động được xây dựng xung quanh các máy mở rộng, gấp mép và ghép nối riêng lẻ thường đạt công suất 15 đến 25 lon mỗi phút. Các dây chuyền hoàn toàn tự động tích hợp mở rộng trạm kép với kiểm tra mặt bích, ghép nối và rò rỉ nội tuyến có thể đạt tốc độ tối đa 60 đến 80 lon mỗi phút , với tốc độ làm việc trung bình khoảng 60 lon mỗi phút trong điều kiện sản xuất bình thường (nguồn: can-equipment.com; thông số kỹ thuật dây chuyền sản xuất lon Jorson Square). Đối với các lon hình chữ nhật nhỏ trong phạm vi 1-5L, các thông số kỹ thuật được công bố từ nhiều nhà cung cấp máy liệt kê tốc độ dây chuyền thông thường từ 25 đến 60 lon mỗi phút tùy thuộc vào kích cỡ lon và dây chuyền đang chạy ở chế độ trạm đơn hay trạm kép. Với tốc độ 60 lon mỗi phút trong một ngày sản xuất hai ca, về mặt lý thuyết, một dây chuyền có thể sản xuất hơn 57.000 lon mỗi ngày, mặc dù mức sử dụng thực tế phụ thuộc vào thời gian chuyển đổi, lịch bảo trì và tính liên tục của việc cung cấp nguyên liệu.

Nguồn: can-equipment.com; grcanmachine.com; tincanmakingmachine.net.

Thông số kỹ thuật vật liệu và kim loại tấm

Các đặc tính cơ học và xử lý bề mặt của vật liệu tấm đầu vào có ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ hình thành của thân hộp ở mỗi trạm và khả năng hoạt động của thành phẩm khi sử dụng. Các biến số vật liệu chính để sản xuất lon vuông 1-5L là độ dày tấm, độ bền kéo, trọng lượng lớp phủ thiếc và hệ thống sơn mài.

• Độ dày tấm cho thân lon 1-5L thường là 0,20 đến 0,32 mm , với các thước đo mỏng hơn được sử dụng cho các hộp có dung tích nhỏ hơn trong đó độ cứng từ các đường gân dập nổi sẽ bù đắp cho thành mỏng hơn
• Tấm thiếc dùng cho thực phẩm và dầu ăn thường có trọng lượng lớp phủ thiếc là 2,8 g trên mét vuông trên mỗi bề mặt, trong khi các lon đựng hóa chất hoặc sơn có thể sử dụng các phương pháp xử lý bề mặt khác nhau dựa trên khả năng tương thích hóa học.
• Độ cứng của nền thép, thường được biểu thị bằng ký hiệu nhiệt độ T52 hoặc T57 cho các ứng dụng đóng hộp thông thường, xác định mức độ dễ dàng của tấm hình thành xung quanh các góc khuôn mở rộng mà không bị nứt
• Hệ thống sơn nội thất được lựa chọn dựa trên sản phẩm được làm đầy, với hệ thống epoxy-phenolic thường được sử dụng cho dầu ăn và chất phủ chuyên dụng dùng cho sản phẩm hóa học để ngăn chặn phản ứng giữa nội dung và kim loại

Ứng dụng của Lon vuông 1-5L

Phạm vi kích thước 1-5L bao gồm nhiều ứng dụng chiết rót trong các lĩnh vực thực phẩm, hóa chất, chăm sóc cá nhân và công nghiệp. Đồ hộp hình vuông hoặc hình chữ nhật ở định dạng này có lợi thế đáng kể về khối lượng trên dấu chân so với đồ hộp tròn có sức chứa tương đương, vì chúng được xếp cùng nhau trên một pallet mà không có khoảng trống mà đồ hộp tròn để lại giữa các hàng.

Thực phẩm và dầu ăn

Dầu ăn ăn được đựng trong lon thiếc vuông 1 lít và 5 lít là một trong những dạng được sản xuất rộng rãi nhất sử dụng loại dây chuyền này trên toàn cầu. Đường may kín và lớp phủ sơn mài bên trong bảo vệ dầu khỏi tiếp xúc với kim loại và tiếp xúc với ánh sáng trong quá trình bảo quản, đồng thời dạng hình vuông giúp người tiêu dùng dễ dàng đổ và thao tác. Dầu ô liu, dầu cọ, dầu thực vật và các loại dầu ăn đặc biệt đều thường được đóng gói trong lon thiếc vuông ở quy mô 1-5L.

Dầu nhớt và dầu động cơ

Dầu bôi trơn ô tô và công nghiệp bao gồm dầu động cơ, dầu hộp số và chất lỏng thủy lực thường được đóng gói trong lon thiếc vuông 1-4L để phân phối bán lẻ. Độ bền của thân kim loại hàn và khả năng chống thấm dung môi qua thành kim loại làm cho lon thiếc được ưa chuộng hơn hộp nhựa đối với nhiều công thức bôi trơn hiệu suất cao trong đó thời hạn sử dụng và tính toàn vẹn hóa học là rất quan trọng.

Sơn, Vecni và Sản phẩm Hóa chất

Sơn trang trí và công nghiệp, vecni gỗ, chất kết dính và các công thức hóa học như dung môi và hợp chất tẩy rửa thường được cung cấp trong lon kim loại vuông 1-5L. Thân kim loại chống lại sự truyền hơi dung môi và cung cấp bằng chứng giả mạo thông qua nắp có đường may, điều này rất quan trọng đối với các sản phẩm được quản lý tại các thị trường yêu cầu tính toàn vẹn của chuỗi hành trình sản phẩm.

Ứng dụng khác

• Chất lỏng bật lửa và chất lỏng bắt lửa, trong đó bao bì kim loại được ưu tiên hơn nhựa vì lý do an toàn
• Các sản phẩm hóa chất nông nghiệp bao gồm thuốc trừ sâu và phân bón đậm đặc, trong đó các yêu cầu pháp lý thường quy định bao bì kim loại
• Các sản phẩm thực phẩm đặc biệt bao gồm xi-rô, mật ong và nhân bánh kẹo cần có hiệu quả rào cản và thời hạn sử dụng kéo dài

Hệ thống điều khiển và tự động hóa trên dây chuyền hiện đại

Dây chuyền sản xuất lon vuông hiện đại sử dụng hệ thống điều khiển dựa trên PLC điều phối mọi trạm trên toàn dây chuyền, giám sát các thông số thời gian thực bao gồm dòng điện hàn, vị trí khuôn mở rộng, áp suất con lăn đường may và kết quả kiểm tra rò rỉ. PLC tích hợp logic phát hiện lỗi có thể xác định một trạm cụ thể là nguồn gốc của mẫu lỗi và tạo ra cảnh báo trước khi sản xuất một lượng lớn hộp không đúng thông số kỹ thuật. Hệ thống loại bỏ lon tự động tại trạm kiểm tra rò rỉ loại bỏ các lon không phù hợp khỏi băng tải mà không dừng dây chuyền, duy trì năng suất trong khi đảm bảo rằng chỉ những lon đã được xác minh mới đến giai đoạn xếp chồng.

Cảm biến siêu âm trên máy hàn đường may xác nhận đường hàn được định vị chính xác trên mọi hộp trước khi nó tiến tới trạm mở rộng, vì đường may đặt sai vị trí trong khuôn mở rộng có thể khiến thân máy bị tách ra ở bán kính góc dưới lực giãn nở. Hệ thống quan sát ngày càng được bổ sung trong dây chuyền để kiểm tra các bề mặt trang trí và đường may mà không làm chậm dây chuyền (nguồn: tincanmakingmachine.net). Sự kết hợp của các hệ thống này có nghĩa là một quy trình hoàn toàn tự động Dây chuyền sản xuất lon vuông 1-5L có thể duy trì tỷ lệ loại bỏ thấp và đầu ra có kích thước nhất quán trong suốt quá trình sản xuất kéo dài với sự can thiệp tối thiểu của người vận hành.

Chuyển đổi dòng và tính linh hoạt về kích thước

Dây chuyền sản xuất lon vuông 1-5L không bị giới hạn ở một kích cỡ lon duy nhất. Khuôn mở rộng, dụng cụ gấp mép, đầu nối và ổ chứa nắp đều có thể thay đổi để phù hợp với các kích thước hộp khác nhau trong phạm vi thiết kế của dây chuyền. Thời gian thay đổi phụ thuộc vào số lượng bộ dụng cụ cần thay đổi và liệu dây chuyền sử dụng giá đỡ dụng cụ tháo nhanh hay đồ gá bằng bu lông. Đối với môi trường sản xuất chạy nhiều SKU trên cùng một dây chuyền, thiết kế công cụ chuyển đổi nhanh là một tiêu chí đặc điểm kỹ thuật quan trọng vì mỗi lần chuyển đổi thể hiện thời gian sản xuất bị mất. Các dây chuyền được thiết kế tốt cho phạm vi 1-5L thường có thể được thay đổi giữa các kích cỡ tiêu chuẩn trong vòng một đến hai giờ, mặc dù thời gian thực tế phụ thuộc vào các máy cụ thể có liên quan và kỹ năng của đội chuyển đổi. Xích truyền động trên một số máy giãn nở hình vuông có thể điều chỉnh để phù hợp với các kích thước đường chéo khác nhau của lon mà không cần thay đổi khuôn hoàn toàn, điều này làm giảm phạm vi chuyển đổi đối với các biến thể kích thước trong một họ lon nhất định (nguồn: grcanmachine.com).