Lorsque vous prenez un soda rafraîchissant ou votre boisson énergisante préférée, le récipient détenant cette boisson est très probablement fabriqué en aluminium. Les canettes en aluminium dominent le marché en raison de leur légèreté, de leur durabilité, de leur recyclabilité et de leurs excellentes propriétés de matériaux. Cependant, tous les alliages en aluminium ne sont pas identiques. Les alliages spécifiques choisis pour les canettes en aluminium sont scientifiquement conçus pour répondre aux exigences exigeantes des boissons d'emballage.
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Que sont les alliages en aluminium?
Avant d'identifier quels alliages sont utilisés pour les canettes, il est important de savoir ce que signifie l'alliage d'aluminium.
- Alliages en aluminiumsont des matériaux fabriqués en combinant de l'aluminium pur avec d'autres éléments tels que le magnésium, le silicium, le manganèse, le cuivre et le zinc pour améliorer certaines propriétés telles que la résistance, la formabilité, la résistance à la corrosion et le poids.
- Les alliages sont classés encastingalliages etforgéalliages en fonction de leur processus de fabrication.
- Les alliages en aluminium forgé sont principalement utilisés pour les produits en feuille et en papier, y compris les corps et les couvercles.
LeL'aluminium peutnécessite un équilibre entre la résistance (pour résister à la pression interne de la carbonatation), la ductilité (pour la formation en forme) et la résistance à la corrosion (pour protéger la boisson).
Alliages en aluminium pour les canettes en aluminium
1 et 13004 alliage d'aluminium (le matériau principal pour le corps CAN)
L'alliage le plus courant utilisé dans les canettes de boissons en aluminium est3004.
- Composition:L'alliage 3004 se compose principalement d'aluminium avec environ 1% de manganèse et 1% de magnésium.
- Propriétés:
- Forte résistance
- Excellente résistance à la corrosion
- Bonne activabilité et finition de surface
- Pourquoi 3004?Le manganèse offre une résistance supplémentaire à la base d'aluminium, tandis que le magnésium améliore la résistance à la corrosion, ce qui est vital car les canettes contiennent souvent des liquides acides.
- Applications:Cet alliage est généralement fourni sous la forme de feuilles / bobines minces qui sont ensuite façonnées en sections cylindriques de canettes en aluminium.
23104 alliage d'aluminium
Semblable à 3004, alliage3104est occasionnellement utilisé, notamment avec une formabilité améliorant la chimie légèrement modifiée.
- Composition:Fait également partie de la série 3xxx; principalement en aluminium, en magnésium, manganèse mais avec des différences subtiles pour atteindre un équilibre de force et de flexibilité.
- Il est plus malléable, contribuant ainsi à des dessins de dessin profond et à des conceptions ergonomiques.
3 et 35182 alliage d'aluminium (principalement pour les couvercles Can)
Alors que le corps Can utilise des alliages de la série 3xxx, la boîtecouvercleou «fin» est fait un alliage alternatif pour répondre aux demandes différentes:
- CompositionComprend l'aluminium, environ 4 à 5% de magnésium, avec de petites quantités de manganèse.
- Propriétés:
- Force plus élevée pour résister aux forces d'ouverture manuelle
- Bonne résistance à la notation et à la fissuration pendant les processus de notation et de couture
- Poids réduit tout en maintenant l'intégrité structurelle
- Particulièrement5182Et parfois des alliages comme5186sont des alliages préférés pour les anciens.
Pourquoi ne pas utiliser de l'aluminium pur pour les canettes?
- L'aluminium pur (99,0 +%) est relativement doux et manque de résistance mécanique.
- Il est sujet à la déformation sous des contraintes de pression mécanique ou interne mineures de la carbonatation dans les boissons gazeuses ou les timbres de marque gravés au laser.
- L'alliage ajoute la résistance et préserve la fabrication de la production de masse, garantissant que les canettes restent intactes pendant la manipulation et la distribution.
Processus de fabrication et comment le choix de l'alliage l'affecte
La feuille d'aluminium fabriquée à partir de ces alliages subit de nombreux processus mécaniques, notamment:
- Roulant en jauges minces (généralement environ 0,2 à 0,3 mm d'épaisseur)
- Recuit pour obtenir la bonne combinaison de dureté et de ductilité
- Dessin et repassage profond pour former les formes
- Les flancs et la couture de Can se termine avec le corps
L'alliage doit être soigneusement équilibré pour éviter les fissures ou les ruptures pendant ces étapes. Ces processus soulignent la préférence pour 3004 dans le corps pour former la force et 5182 dans les couvercles pour la dureté, la rigidité et la résistance dans les zones de notation.
L'angle de durabilité: la recyclabilité de l'alliage en aluminium
La capacité des canettes en aluminium à être relancée et réutilisée sans perte de qualité est attribuée partiellement à la stabilité du système en alliage de base.
- Les alliages de la série 3xxx provenant de sources recyclées maintiennent efficacement leurs propriétés.
- Le recyclage des canettes en aluminium économise jusqu'à 95% d'énergie par rapport à la production de nouveaux aluminium à partir de bauxite.
- Le maintien de la pureté en alliage assure des flux de recyclage efficaces, ce qui est crucial pour la durabilité environnementale.
| Composant | Alliage | Éléments d'alliage principal | Caractéristiques notables |
|---|---|---|---|
| Canet | 3004 | Aluminium avec Mn (~ 1%), Mg (~ 1%) | Force, formabilité, résistance à la corrosion |
| Peut couvercle / fin | 5182 | Aluminium avec MG (4-5%) | Haute résistance, dureté, résistance à la fissuration |
| Utilisation occasionnelle | 3104 | Similaire à 3004 mais à la malléabilité améliorée | Améliore le tirage au sort pendant la fabrication |
Le choix de ces alliages synergie les nécessités mécaniques et chimiques tout en optimisant le poids, la durabilité et la fonctionnalité. Cette sélection réfléchie en alliage fait des canettes en aluminium un triomphe de la science et de l'ingénierie des matériaux, offrant des fonctionnalités avec des avantages écologiques.
La prochaine fois que vous ouvrirez un soda réfrigéré et que vous entendez la touche d'une boîte en aluminium, vous pouvez apprécier la métallurgie de précision et la science en alliage conçues derrière le produit!
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Références:
- Normes d'association en aluminium sur les alliages 3xxx et 5xxx
- La littérature d'ingénierie d'emballage alimentaire sur l'aluminium peut métallurgie
- Les études de cas de l'industrie sur l'aluminium peuvent recycler l'efficacité
Auteur:Ingénieur métallurgique supérieur, spécialistes des usines en aluminium
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