BR112020024490A2 - matéria-prima de corpo de lata de pequena espessura, nivelada, e métodos de produzir a mesma - Google Patents
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Abstract
MATÉRIA-PRIMA DE CORPO DE LATA DE PEQUENA ESPESSURA, NIVELADA, E MÉTODOS DE PRODUZIR A MESMA.
A presente invenção refere-se a ligas de alumínio niveladas e desengorduradas com uma espessura reduzida para a produção de matéria-prima de corpo de lata. As ligas de alumínio exibem conformabilidade melhorada. Também são descritos, neste documento, métodos para processar as ligas de alumínio para produzir corpos de latas de bebidas. As ligas e chapas de alumínio, descritas aqui, são adequadas para a produção de copos e corpos de latas de bebidas em altas taxas de produção.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MATÉRIA-PRIMA DE CORPO DE LATA DE PEQUENA ESPESSURA, NIVELADA, E MÉTODOS DE PRODUZIR A MESMA".
[0001] Este pedido reivindica prioridade e benefício de depósito do pedido provisório U.S. Nº de série 62 /679.222, depositado em 1 de junho de 2018, que é incorporado neste documento por referência em sua totalidade.
[0002] A presente invenção refere-se a produtos de liga de alumínio e às suas propriedades. A descrição refere-se ainda a uma matéria- prima de corpo de lata e métodos de produção e processamento da mesma.
[0003] As latas de metal são bem conhecidas e amplamente utilizadas como recipientes para bebidas. Os corpos convencionais de latas de bebidas são geralmente feitos de metal com pelo menos 240 µm de espessura, o que é considerado necessário para atingir os requisitos de resistência dos corpos de latas. Os corpos de latas de bebida são fabricados em altas taxas de produção e há uma demanda cada vez maior para reduzir o teor de metal e, portanto, o custo da lata de bebida por redução de medida. Também há demandas para aumentar ainda mais a taxa de produção de latas de bebidas, eliminando congestionamentos relacionados ao metal na prensa cupper (prensa que produz o copo) e aos desprendimentos, e cúpulas fendidas nas formadoras de corpo (bodymakers). No entanto, a não planicidade inerente das chapas de alumínio laminadas a frio, a lubrificação superficial insuficiente, a presença de finos superficiais e óleo residual de laminação, e as propriedades de conformabilidade da matéria-prima do corpo de lata de alumínio existente, podem impedir a redução bem- sucedida do conteúdo de metal (peso leve) e podem causar uma redução nas taxas de produtividade para a produção dos corpos de latas.
[0004] As modalidades abrangidas pela invenção são definidas pelas reivindicações, não neste resumo. Este resumo é uma visão geral de alto nível de vários aspectos da invenção e introduz alguns dos conceitos que estão descritos ainda na seção da Descrição Detalhada abaixo. Este resumo não se destina a identificar as características principais ou essenciais do assunto reivindicado, nem se destina a ser utilizado isoladamente para determinar o escopo do assunto reivindicado. O assunto deve ser entendido por referência às partes apropriadas de todo o relatório, qualquer um ou todos os desenhos, e cada reivindicação.
[0005] É descrito aqui um método de produção de um produto de liga de alumínio, tal como uma chapa de liga de alumínio para uso como matéria-prima de corpo de lata. O método compreende fundir uma liga de alumínio compreendendo cerca de 0,05 - 0,4% em peso de Cu, 0,25 - 0,9% em peso de Fe, 0,8 - 3,0% em peso de Mg, 0,1 - 2,0% em peso de Mn, 0,2 - 0,7% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, até 0,25% em peso de Zn, até 0,4% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al, para formar uma liga de alumínio fundido; aquecer a liga de alumínio fundido; laminar a quente a liga de alumínio fundido para produzir um produto laminado; laminar a frio o produto laminado para produzir um produto de liga de alumínio; e nivelar o produto de liga de alumínio. Opcionalmente, a fundição pode ser realizada por fundição de lingote semicontínua direta a frio ou fundição de tiras. Em alguns casos, a etapa de aquecimento do alumínio fundido compreende homogeneizar a liga de alumínio fundido. O método pode ainda compreender desengordurar o produto de liga de alumínio, remover finos de alumínio, óleo de laminação e detritos do produto de liga de alumínio, e/ou lubrificar o produto de liga de alumínio com um lubrificante cupping (lubrificante utilizado na formação de copos). Em alguns casos, o processo desengordurante compreende o uso de um solvente ou água quente.
[0006] Também é descrito aqui um produto de liga de alumínio preparado de acordo com o método descrito aqui. A liga de alumínio pode compreender uma liga de alumínio da série 3xxx ou uma liga de alumínio da série 5xxx. Em alguns casos, a liga de alumínio compreende cerca de 0,05 - 0,3% em peso de Cu, 0,4 - 0,8% em peso de Fe, 0,8 - 2,8% em peso de Mg, 0,1 - 1,5% em peso de Mn, 0,25 - 0,6% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, 0,1 - 0,25% em peso de Zn, até 0,35% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al.
[0007] O produto de liga de alumínio pode ser uma chapa. Em alguns casos, o produto de liga de alumínio compreende uma espessura inferior a cerca de 240 µm (por exemplo, de cerca de 170 µm a menos do que cerca de 240 µm, ou de cerca de 180 µm a cerca de 230 µm). A chapa pode ter uma resistência à deformação longitudinal de pelo menos cerca de 260 MPa (por exemplo, de cerca de 260 MPa a cerca de 300 MPa). Opcionalmente, uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreende uma textura de superfície isotrópica. A uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio podem opcionalmente ter uma relação de alongamento de textura de 0,1 a 0,7. Em alguns casos, uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem pelo menos cerca de 200 mg/m² de lubrificante cupping por lado (mg/m2/lado) (por exemplo, de cerca de 200 mg/m2/lado a cerca de 1000 mg/m2/lado, ou de cerca de 500 mg/m2/lado a cerca de 800 mg/m2/lado). Opcionalmente, uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem um pós-lubrificante em uma quantidade de cerca de 5 mg/m²/lado a cerca de 100 mg/m²/lado (por exemplo, de cerca de 10 mg/m²/lado a cerca de 25 mg/m²/lado, ou de cerca de 20 mg/m²/lado a cerca de 50 mg/m²/lado). Em alguns casos, o pós-lubrificante pode incluir adipato de dibutila, sebacato de dibutila, adipato de diexila, sebacato de diexila, adipato de dicicloexila, sebacato de dicicloexila, adipato de dioctila, sebacato de dioctila, adipato de diisodecila, sebacato de diisodecila, adipato de diundecila, sebacato de diundecila, adipato de didodecanila, sebacato de didodecanila, sebacato de difenila, adipato de difenila, ou suas misturas. Opcionalmente, o nivelamento do produto de liga de alumínio é realizado em uma direção longitudinal. O nivelamento pode ser executado de forma que as tensões residuais da laminação a frio sejam reduzidas, o que resulta em um produto muito mais plano. Em alguns casos, o produto de liga de alumínio é substancialmente isento de finos de alumínio, óleo de laminação e detritos de superfície do processo de laminação. O produto de liga de alumínio pode compreender um corpo de lata de bebida.
[0008] É ainda descrito aqui um produto de liga de alumínio compreendendo uma liga de alumínio compreendendo cerca de 0,05 - 0,4% em peso de Cu, 0,25 - 0,9% em peso de Fe, 0,8 - 3,0% em peso de Mg, 0,1 - 2,0% em peso de Mn, 0,2 - 0,7% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, até 0,25% em peso de Zn, até 0,4% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al, em que o produto de liga de alumínio compreende uma espessura inferior a cerca de 240 µm (por exemplo, de cerca de 170 µm a menos de cerca de 240 µm, ou de cerca de 180 µm a cerca de 230 µm). Opcionalmente, a liga de alumínio compreende cerca de 0,05 - 0,3% em peso de Cu, 0,4 - 0,8% em peso de Fe, 0,8 - 2,8% em peso de Mg, 0,1 - 1,5% em peso de Mn, 0,25 - 0,6% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, 0,1 - 0,25% em peso de Zn, até 0,35% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al. Em alguns casos, uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio tem uma relação de alongamento de textura de 0,1 a 0,7.
[0009] Outros objetivos e vantagens da invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada de exemplos não limitativos.
[0010] A Figura 1 é um gráfico de resistência à deformação em relação ao tempo de imersão para diferentes temperaturas de imersão, de acordo com um exemplo da presente descrição.
[0011] A Figura 2 é um gráfico da resistência à tração final em relação ao tempo de imersão para diferentes temperaturas de imersão, de acordo com um exemplo da presente descrição.
[0012] Figura 3 é um gráfico de dilatação em relação ao tempo de imersão para diferentes temperaturas de imersão, de acordo com um exemplo da presente descrição.
[0013] Figura 4 é um gráfico de alongamento total em relação ao tempo de imersão para diferentes temperaturas de imersão, de acordo com um exemplo da presente descrição.
[0014] Figura 5 é um gráfico de tensão de deformação em relação ao tempo de imersão para diferentes temperaturas de imersão, de acordo com um exemplo da presente descrição.
[0015] São descritas aqui ligas de alumínio de espessura reduzida com conformabilidade melhorada, produtos incluindo as ligas de alumínio e métodos para produzir os produtos. As composições e métodos de liga de alumínio descritos aqui fornecem uma chapa de liga de alumínio melhorada para a produção eficaz de produtos, tais como corpos de latas de bebidas de alumínio, tanto no uso de matéria-prima quanto na taxa de produção. Por exemplo, as chapas de liga de alumínio descritas aqui têm uma espessura reduzida (por exemplo, de cerca de 180 μm a cerca de 240 μm) em comparação com as chapas de liga de alumínio convencionais usadas em corpos de lata e, por sua vez, uma quantidade reduzida de alumínio em cada lata de bebida. Os corpos de lata preparados a partir das chapas de liga de alumínio descritas aqui atendem às propriedades de resistência desejadas para latas de bebidas com esta espessura reduzida.
[0016] Além disso, as chapas de liga de alumínio descritas aqui têm uma textura de superfície isotrópica. A anisotropia da superfície pode ser medida pela Relação de Alongamento da textura (Texture Aspect Ratio) (Str), de acordo com a ISO 25178. O valor Str é a relação do comprimento de onda mais curto para o comprimento de onda mais longo medido em qualquer direção relativa à direção de laminação. Em alguns exemplos, o valor de Str para a superfície da chapa de liga, conforme descrito aqui, é de cerca de 0,1 a cerca de 0,7. Por exemplo, o valor de Str pode ser de 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6 ou 0,7. As chapas de liga de alumínio convencionais usadas para preparar matéria-prima de corpo de lata, no entanto, normalmente têm uma textura de superfície anisotrópica. O valor de Str para a superfície de uma chapa de liga convencional é inferior a 0,1. A natureza anisotrópica da matéria-prima de corpo de lata convencional pode causar problemas de conformabilidade, tais como cúpulas divididas e desprendimentos. Os produtos de liga de alumínio descritos neste documento são isentos de anisotropia significativa.
[0017] Além disso, as chapas de liga de alumínio descritas aqui podem ser usadas para a produção mais eficaz de corpos de lata em comparação com a matéria-prima de corpo de lata convencional preparada de acordo com métodos convencionais. A matéria-prima de corpo de latas convencional contém um alto nível de detritos de superfície da laminação a quente e laminação a frio. Tais detritos causam um acúmulo de finos na ferramenta cupper e desgaste de ferramenta adicional, e também causam a necessidade de limpeza frequente do fluido refrigerador na formadora de corpos. De acordo com alguns métodos descritos aqui, as chapas de liga de alumínio para uso como matéria-prima de corpo de lata são desengorduradas, niveladas, e/ou lubrificadas com um lubrificante adequado, o que permite que uma prensa cupping opere com eficiência em altas velocidades. Por exemplo, uma prensa cupping pode processar as chapas de liga de alumínio, conforme descrito aqui, em velocidades que variam de 200 a 500 golpes por minuto (spm), sem problemas de alimentação significativos e sem a necessidade de aplicação de um lubrificante cupper adicional. Definições e Descrições
[0018] Os termos "invenção", "a invenção", "esta invenção" e "a presente invenção", usados aqui, se destinam a referir-se amplamente a todo o assunto deste pedido de patente e às reivindicações abaixo. As declarações contendo esses termos devem ser entendidas como não limitantes do assunto descrito aqui ou limitante do significado ou escopo das reivindicações de patente abaixo.
[0019] Nesta descrição, é feita referência a ligas identificadas por designações da indústria de alumínio, tais como "série" ou "3xxx". Para uma compreensão do sistema de designação de número mais comumente utilizado na nomenclatura e identificação de alumínio e suas ligas, consulte "International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys" ou "Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot", ambos publicados pela The Aluminum Association.
[0020] Conforme usado aqui, o significado de "um", "uma" ou "o/a" inclui referências no singular e no plural, a menos que o contexto dite claramente de outro modo.
[0021] Conforme usado neste documento, uma placa geralmente tem uma espessura maior do que cerca de 15 mm. Por exemplo, uma placa pode referir-se a um produto de alumínio com uma espessura superior a cerca de 15 mm, superior a cerca de 20 mm, superior a cerca de 25 mm, superior a cerca de 30 mm, superior a cerca de 35 mm, superior a cerca de 40 mm, superior a cerca de 45 mm, superior a cerca de 50 mm, ou superior a cerca de 100 mm.
[0022] Tal como aqui utilizado, uma lâmina (também referida como uma placa de chapa) geralmente tem uma espessura de cerca de 4 mm a cerca de 15 mm. Por exemplo, uma lâmina pode ter uma espessura de cerca de 4 mm, cerca de 5 mm, cerca de 6 mm, cerca de 7 mm, cerca de 8 mm, cerca de 9 mm, cerca de 10 mm, cerca de 11 mm, cerca de 12 mm, cerca de 13 mm, cerca de 14 mm, ou de cerca de 15 mm.
[0023] Tal como utilizado aqui, uma chapa geralmente se refere a um produto de alumínio com uma espessura inferior a cerca de 4 mm. Por exemplo, uma chapa pode ter uma espessura inferior a cerca de 4 mm, inferior a cerca de 3 mm, inferior a cerca de 2 mm, inferior a cerca de 1 mm, inferior a cerca de 0,5 mm, inferior a cerca de 0,3 mm ou inferior a cerca de 0,1 mm.
[0024] Conforme usado aqui, termos como "produto de metal fundido", "produto fundido", "produto de liga de alumínio fundido" e similares são intercambiáveis e se referem a um produto produzido por fundição direta a frio (incluindo cofundição direta a frio), ou fundição semicontínua, fundição contínua (incluindo, por exemplo, o uso de um fundidor de duas correias, um fundidor de rolo duplo, um fundidor de bloco, ou qualquer outro fundidor contínuo), fundição eletromagnética, fundição superior quente, ou qualquer outro método de fundição.
[0025] Todas as faixas descritas aqui devem ser entendidas como abrangendo quaisquer e todas as subfaixas incluídas aqui. Por exemplo, uma faixa citada de "1 a 10" deve ser considerada incluir quaisquer e todas as subfaixas entre (e inclusive) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as subfaixas começando com um valor mínimo de 1 ou mais, por exemplo, 1 a 6,1, e terminando com um valor máximo de 10 ou menos, por exemplo, 5,5 a 10.
[0026] As seguintes ligas de alumínio são descritas em termos de sua composição elementar em porcentagem em peso (% em peso), com base no peso total da liga. Em certos exemplos de cada liga, o restante é alumínio, com uma % em peso máxima de 0,15% para a soma das impurezas. Produtos e Ligas de Alumínio
[0027] São descritos neste documento ligas de alumínio, produtos preparados a partir das mesmas, e métodos de preparação das ligas e produtos de alumínio. Os produtos descritos aqui incluem, por exemplo, chapas de espessura reduzida com uma textura de superfície isotrópica. Esses produtos podem ser usados, por exemplo, como matéria-prima de corpo de lata. Especificamente, os produtos de liga de alumínio descritos aqui, tendo uma espessura inferior a cerca de 240 µm, exibem uma resistência de matéria-prima do corpo de lata de liga de alumínio convencional, apresentando uma espessura de 240 µm ou superior. Os produtos de liga de alumínio, descritos aqui, são vantajosamente nivelados para produzir uma chapa relativamente plana, o que permite o uso eficiente dos produtos de liga de alumínio em uma prensa cupping em altas velocidades. As chapas de liga de alumínio de espessura reduzida podem exibir resistências à deformação longitudinais de 260 MPa e superior. Além disso, os produtos de liga de alumínio, descritos aqui, exibem qualidades de superfície excepcionais que resultam em uma lata de alumínio visualmente mais brilhante. Os produtos de liga de alumínio também exibem excelente lubrificação, de modo que nenhum lubrificante adicional é necessário antes de cupping. Além disso, os finos de alumínio, detritos de superfície, e óleo de laminação são removidos do produto de liga de alumínio, reduzindo a contaminação potencial para as prensas cupping e formadoras de corpos. Como resultado das superfícies niveladas e lubrificadas dos produtos descritos aqui, o tempo de inatividade nas linhas de cupping pode ser bastante reduzido, resultando assim em uma melhoria significativa nas taxas de produção e custos operacionais reduzidos.
[0028] Além disso, devido à superfície laminada isotrópica, o atrito superficial e a distribuição do lubrificante não dependem mais da direção de laminação. Uma topografia mais direcionalmente uniforme, portanto, aumenta as capacidades de trefilação, wall-ironing e formação de cúpula na operação da formadora de corpos (por exemplo, menos perfurações completas, desprendimentos, cúpulas divididas (ou "abertas"), bem como inibe a tendência ao "vazamento completo".
[0029] Além disso, os produtos de liga de alumínio, conforme descritos neste documento, podem ser avançados em uma linha de cupping sem o uso de lubrificação e rolos de alimentação que possam causar danos à superfície ou deformação por tensão no produto. Ao utilizar o efeito de Lenz, o produto de liga de alumínio pode ser avançado em uma linha de cupping girando um ímã para induzir uma corrente e um campo magnético. O uso do efeito de Lenz, portanto, elimina as deformações por tensão potenciais e/ou defeitos de superfície de compressão tradicional e rolos de compressão.
[0030] Ligas de alumínio para uso nos produtos e métodos descritos aqui incluem ligas de alumínio da série 3xxx e ligas de alumínio da série 5xxx. As ligas de alumínio da série 3xxx adequadas incluem, por exemplo, AA3002, AA3102, AA3003, AA3103, AA3103A, AA3103B, AA3203, AA3403, AA3004, AA3004A, AA3104, AA3204, AA3304, AA3005, AA3005A, AA3105, AA3105A, AA3105B, AA3007, AA3107, AA3207, AA3207A, AA3307, AA3009, AA3010, AA3110, AA3011, AA3012, AA3012A, AA3013, AA3014, AA3015, AA3016, AA3017,
AA3019, AA3020, AA3021, AA3025, AA3026, AA3030, AA3130 e AA3065.
[0031] As ligas de alumínio da série 5xxx incluem, por exemplo, AA5005, AA5005A, AA5205, AA5305, AA5505, AA5605, AA5006, AA5106, AA5010, AA5110, AA5110A, AA5210, AA5310, AA5016, AA5017, AA5018, AA5018A, AA5019, AA5019A, AA5119, AA5119A, AA5021, AA5022, AA5023, AA5024, AA5026, AA5027, AA5028, AA5040, AA5140, AA5041, AA5042, AA5043, AA5049, AA5149, AA5249, AA5349, AA5449, AA5449A, AA5050, AA5050A, AA5050C, AA5150, AA5051, AA5051A, AA5151, AA5251, AA5251A, AA5351, AA5451, AA5052, AA5252, AA5352, AA5154, AA5154A, AA5154B, AA5154C, AA5254, AA5354, AA5454, AA5554, AA5654, AA5654A, AA5754, AA5854, AA5954, AA5056, AA5356, AA5356A, AA5456, AA5456A, AA5456B, AA5556, AA5556A, AA5556B, AA5556C, AA5257, AA5457, AA5557, AA5657, AA5058, AA5059, AA5070, AA5180, AA5180A, AA5082, AA5182, AA5083, AA5183, AA5183A, AA5283, AA5283A, AA5283B, AA5383, AA5483, AA5086, AA5186, AA5087, AA5187 e AA5088.
[0032] Em alguns exemplos, as ligas para uso nos produtos e métodos descritos aqui podem ter a seguinte composição elementar, conforme fornecido na Tabela 1. Tabela 1 Elemento Porcentagem em peso (peso, %) Cu 0,05 – 0,4 Fe 0,25 – 0,9 Mg 0,8 – 3,0 Mn 0,1 – 2,0 Si 0,2 – 0,7 Ti 0 – 0,1 Zn 0 – 0,25 Cr 0 – 0,4 Outros 0 – 0,05 (cada) 0 – 0,15 (total) Al Restante
[0033] Em alguns exemplos, a liga pode ter a seguinte composição elementar, conforme fornecido na Tabela 2. Elemento Porcentagem em peso (peso, %) Cu 0,05 – 0,3 Fe 0,4 – 0,8 Mg 0,8 – 2,8 Mn 0,1 – 1,5 Si 0,25 – 0,6 Ti 0 – 0,1 Zn 0,1 – 0,25 Cr 0 – 0,35 Outros 0 – 0,05 (cada) 0 – 0,15 (total) Al Restante
[0034] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem cobre (Cu) em uma quantidade de cerca de 0,05% a cerca de 0,40% (por exemplo, de cerca de 0,05% a cerca de 0,35%, ou de cerca de 0,10% a cerca de 0,30%) com base no peso total da liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,05%, 0,06%, 0,07%, 0,08%, 0,09%, 0,10%, 0,11%, 0,12%, 0,13%, 0,14%, 0,15%, 0,16%, 0,17%, 0,18%, 0,19%, 0,20%, 0,21%, 0,22%, 0,23%, 0,24%, 0,25%, 0,26%, 0,27%, 0,28%, 0,29%, 0,30%, 0,31%, 0,32%, 0,33%, 0,34%, 0,35%, 0,36%, 0,37%, 0,38%, 0,39% ou 0,40% de Cu. Todos são expressos em % em peso.
[0035] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem ferro (Fe) em uma quantidade de cerca de 0,25% a cerca de 0,9% (por exemplo, de cerca de 0,3% a cerca de 0,85%, ou de cerca de 0,4% a cerca de 0,8%) com base no peso total da liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,25%, 0,26%, 0,27%, 0,28%, 0,29%, 0,30%, 0,31%, 0,32%, 0,33%, 0,34%, 0,35%, 0,36%, 0,37%, 0,38%, 0,39%, 0,40%, 0,41%,
0,42%, 0,43%, 0,44%, 0,45%, 0,46%, 0,47%, 0,48%, 0,49%, 0,5%, 0,51%, 0,52%, 0,53%, 0,54%, 0,55%, 0,56%, 0,57%, 0,58%, 0,59%, 0,6%, 0,61%, 0,62%, 0,63%, 0,64%, 0,65%, 0,66%, 0,67%, 0,68%, 0,69%, 0,7%, 0,71%, 0,72%, 0,73%, 0,74%, 0,75%, 0,76%, 0,77%, 0,78%, 0,79%, 0,8%, 0,81%, 0,82%, 0,83%, 0,84%, 0,85%, 0,86%, 0,87%, 0,88%, 0,89% ou 0,9% de Fe. Todos são expressos em % em peso.
[0036] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem magnésio (Mg) em uma quantidade de cerca de 0,8% a cerca de 3,0% (por exemplo, de cerca de 0,8% a cerca de 2,8%, ou de cerca de 1,0% a cerca de 2,5%), com base no peso total da liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,8%, 0,81%, 0,82%, 0,83%, 0,84%, 0,85%, 0,86%, 0,87%, 0,88%, 0,89%, 0,9%, 0,91%, 0,92%, 0,93%, 0,94%, 0,95%, 0,96%, 0,97%, 0,98%, 0,99%, 1,0%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4%, 1,5%, 1,6%, 1,7%, 1,8%, 1,9%, 2,0%, 2,1%, 2,2%, 2,3%, 2,4%, 2,5%, 2,6%, 2,7%, 2,8%, 2,9% ou 3,0% de Mg. Todos são expressos em % em peso.
[0037] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem manganês (Mn) em uma quantidade de cerca de 0,1% a cerca de 2,0% (por exemplo, de cerca de 0,1% a cerca de 1,5%, ou de cerca de 0,5% a cerca de 1,5%), com base no peso total da liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,1%, 0,11%, 0,12%, 0,13%, 0,14%, 0,15%, 0,16%, 0,17%, 0,18%, 0,19%, 0,2%, 0,21%, 0,22%, 0,23%, 0,24%, 0,25%, 0,26%, 0,27%, 0,28%, 0,29%, 0,3%, 0,31%, 0,32%, 0,33%, 0,34%, 0,35%, 0,36%, 0,37%, 0,38%, 0,39%, 0,4%, 0,41%, 0,42%, 0,43%, 0,44%, 0,45%, 0,46%, 0,47%, 0,48%, 0,49%, 0,5%, 0,51%, 0,52%, 0,53%, 0,54%, 0,55%, 0,56%, 0,57%, 0,58%, 0,59%, 0,6%, 0,61%, 0,62%, 0,63%, 0,64%, 0,65%, 0,66%, 0,67%, 0,68%, 0,69%, 0,7%, 0,71%, 0,72%, 0,73%, 0,74%, 0,75%, 0,76%, 0,77%, 0,78%, 0,79%, 0,8%, 0,81%, 0,82%, 0,83%, 0,84%, 0,85%, 0,86%, 0,87%, 0,88%, 0,89%, 0,9%, 0,91%, 0,92%, 0,93%, 0,94%, 0,95%, 0,96%, 0,97%, 0,98%,
0,99%, 1,0%, 1,1%, 1,2%, 1,3%, 1,4%, 1,5%, 1,6%, 1,7%, 1,8%, 1,9% ou 2,0% de Mn. Todos são expressos em % em peso.
[0038] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem silício (Si) em uma quantidade de cerca de 0,2% a cerca de 0,7% (por exemplo, de cerca de 0,25% a cerca de 0,6%, ou de cerca de 0,3% a cerca de 0,55%), com base no peso total da liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,2%, 0,21%, 0,22%, 0,23%, 0,24%, 0,25%, 0,26%, 0,27%, 0,28%, 0,29%, 0,3%, 0,31%, 0,32%, 0,33%, 0,34%, 0,35%, 0,36%, 0,37%, 0,38%, 0,39%, 0,4%, 0,41%, 0,42%, 0,43%, 0,44%, 0,45%, 0,46%, 0,47%, 0,48%, 0,49%, 0,5%, 0,51%, 0,52%, 0,53%, 0,54%, 0,55%, 0,56%, 0,57%, 0,58%, 0,59%, 0,6%, 0,61%, 0,62%, 0,63%, 0,64%, 0,65%, 0,66%, 0,67%, 0,68%, 0,69% ou 0,7% de Si. Todos são expressos em % em peso.
[0039] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem titânio (Ti) em uma quantidade de até cerca de 0,1% (por exemplo, de cerca de 0,01% a cerca de 0,08%, ou de cerca de 0,02% a cerca de 0,05%), com base no peso total da liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, 0,07%, 0,08%, 0,09% ou 0,1% de Ti. Em alguns casos, Ti não está presente na liga (ou seja, 0%). Todos são expressos em % em peso.
[0040] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem zinco (Zn) em uma quantidade de até cerca de 0,25% (por exemplo, de cerca de 0,01% a cerca de 0,25%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 0,2%), com base no peso total da Liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, 0,07%, 0,08%, 0,09%, 0,1%, 0,11%, 0,12%, 0,13%, 0,14%, 0,15%, 0,16%, 0,17%, 0,18%, 0,19%, 0,2%, 0,21%, 0,22%, 0,23%, 0,24% ou 0,25% de Zn. Em alguns casos, o Zn não está presente na liga (ou seja, 0%). Todos são expressos em % em peso.
[0041] Em alguns exemplos, as ligas descritas aqui incluem cromo (Cr) em uma quantidade de até cerca de 0,4% (por exemplo, de cerca de 0,01% a cerca de 0,35%, ou de cerca de 0,05% a cerca de 0,3%),
com base no peso total da Liga. Por exemplo, a liga pode incluir 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, 0,07%, 0,08%, 0,09%, 0,1%, 0,11%, 0,12%, 0,13%, 0,14%, 0,15%, 0,16%, 0,17%, 0,18%, 0,19%, 0,2%, 0,21%, 0,22%, 0,23%, 0,24%, 0,25%, 0,26%, 0,27%, 0,28%, 0,29%, 0,3%, 0,31%, 0,32%, 0,33%, 0,34%, 0,35%, 0,36%, 0,37%, 0,38%, 0,39% ou 0,4% de Cr. Em alguns casos, o Cr não está presente na liga (ou seja, 0%). Todos são expressos em % em peso.
[0042] Opcionalmente, as composições de liga, descritas aqui, podem incluir ainda outros elementos secundários, às vezes referidos como impurezas, em quantidades de 0,05% ou abaixo, 0,04% ou abaixo, 0,03% ou abaixo, 0,02% ou abaixo, ou 0,01% ou abaixo. Estas impurezas podem incluir, porém não estão limitadas a Zr, Sn, Ga, Ca, Bi, Na, Pb ou suas combinações. Consequentemente, Zr, Sn, Ga, Ca, Bi, Na ou Pb podem estar presentes em ligas em quantidades de 0,05% ou abaixo, 0,04% ou abaixo, 0,03% ou abaixo, 0,02% ou abaixo, ou 0,01% ou abaixo. Em alguns casos, a soma de todas as impurezas não excede 0,15% (por exemplo, 0,10%). Todos são expressos em % em peso. A porcentagem restante da liga é alumínio.
[0043] Vários produtos, incluindo as ligas de alumínio descritas aqui, podem ser produzidos. Os produtos de liga de alumínio descritos neste documento podem ter qualquer espessura adequada. Em alguns exemplos, o produto de liga de alumínio pode ser uma chapa. Opcionalmente, a espessura da chapa é inferior a cerca de 240 µm (por exemplo, de cerca de 170 µm a menos de cerca de 240 µm, de cerca de 180 µm a cerca de 230 µm, ou de cerca de 190 µm a cerca de 220 µm). Por exemplo, a chapa pode ter um calibre de cerca de 170 µm, 175 µm, 180 µm, 185 µm, 190 µm, 195 µm, 200 µm, 205 µm, 210 µm, 215 µm, 220 µm, 225 µm, 230 µm, 235 µm ou 240 µm. A chapa pode ser usada como matéria-prima de corpo de lata.
Propriedades do produto de liga de alumínio
[0044] Os produtos de liga de alumínio, conforme descritos aqui, têm a combinação de propriedades desejadas, incluindo resistência adequada e alta conformabilidade. Os produtos de liga de alumínio podem apresentar uma resistência à deformação longitudinal de pelo menos cerca de 260 MPa (por exemplo, de cerca de 260 MPa a cerca de 300 MPa). Por exemplo, a resistência à deformação longitudinal pode ser de pelo menos cerca de 260 MPa, pelo menos cerca de 265 MPa, pelo menos cerca de 270 MPa, pelo menos cerca de 275 MPa, pelo menos cerca de 280 MPa, pelo menos cerca de 285 MPa, pelo menos 290 MPa, pelo menos cerca de 295 MPa, ou de pelo menos cerca de 300 MPa.
[0045] Em alguns exemplos, os produtos de liga de alumínio são substancialmente uniformes, com poucas áreas de não uniformidade. Opcionalmente, os produtos de liga de alumínio podem ser nivelados, conforme explicado em mais detalhes abaixo, para reduzir a tensão residual, e laminados a frio para gerar uma textura de superfície isotrópica. Em alguns exemplos, um produto de liga de alumínio é nivelado por tensão em uma direção longitudinal. Em alguns exemplos, um produto de liga de alumínio é nivelado termicamente. Opcionalmente, o nivelamento do produto de liga de alumínio, tal como uma tira de liga de alumínio, pode ser medido em uma mesa de planicidade com uma resolução de 2 mm nas direções x e y. A planicidade da chapa nivelada pode ser medida em unidades-I. Em alguns casos, a altura e o comprimento dos desvios (isto é, áreas não planas) podem ser medidas e a unidade-I pode ser calculada pela seguinte fórmula: Unidade-I = (DL/L) x 105 unidades (1) em que DL é o desvio no comprimento, e L é o comprimento do segmento da chapa nivelada. Em alguns exemplos, a chapa nivelada pode ter um valor I de cerca de 50 ou menos (por exemplo, de cerca de 45 ou menos, cerca de 40 ou menos, cerca de 35 ou menos, cerca de 30 ou menos, cerca de 25 ou menos, cerca de 20 ou menos, cerca de 15 ou menos, cerca de 10 ou menos, ou de cerca de 5 ou menos).
[0046] Em alguns exemplos, uma ou mais superfícies dos produtos de liga de alumínio são substancialmente isentos de lubrificante de laminação, finos de alumínio e detritos. Conforme usado neste documento, o termo "substancialmente isento de lubrificante de laminação, finos de alumínio e detritos" significa que uma ou mais superfícies dos produtos de liga de alumínio pode incluir menos do que cerca de 1%, menos do que cerca de 0,1%, menos do que cerca de 0,01%, menos do que cerca de 0,001%, menos do que cerca de 0,0001%, ou 0% do componente (por exemplo, lubrificante de laminação, finos de alumínio e/ou detritos) por milímetro quadrado (mm2) de superfície do produto de liga de alumínio. Em alguns exemplos, os produtos de liga de alumínio contêm lubrificante cupping em uma ou mais superfícies para uso no processamento a jusante, tal como em um processo de cupping. Em alguns casos, uma ou mais superfícies dos produtos de liga de alumínio têm pelo menos cerca de 200 mg de lubrificante cupping por metro quadrado (m2) por lado (por exemplo, de cerca de 200 mg/m² a cerca de 1000 mg/m², ou de cerca de 500 mg/m² a cerca de 800 mg/m² de lubrificante cupping por lado). Por exemplo, uma ou mais superfícies dos produtos de liga de alumínio podem ter cerca de 200 mg/m², cerca de 250 mg/m², cerca de 300 mg/m², cerca de 350 mg/m², cerca de 400 mg/m², cerca de 450 mg/m², cerca de 500 mg/m², cerca de 550 mg/m², cerca de 600 mg/m², cerca de 650 mg/m², cerca de 700 mg/m², cerca de 750 mg/m², cerca de 800 mg/m², cerca de 850 mg/m², cerca de 900 mg/m², cerca de 950 mg/m², ou de cerca de 1000 mg/m² de lubrificante cupping por lado. O lubrificante pode eliminar a necessidade de um lubrificante adicional para a produção de corpos de latas de bebidas.
[0047] Em alguns casos, os produtos de liga de alumínio contêm pós-lubrificante em uma ou mais superfícies para ajudar a inibir a corrosão relacionada à umidade na atmosfera e a corrosão por atrito, devido ao movimento de interposição durante o transporte e desenrolamento. Em alguns casos, uma ou mais superfícies dos produtos de liga de alumínio têm pelo menos cerca de 5 mg de pós- lubrificante por metro quadrado (m2) por lado (por exemplo, de cerca de 5 mg/m² a cerca de 100 mg/m², ou de cerca de 25 mg/m² a cerca de 75 mg/m² de pós-lubrificante por lado). Por exemplo, uma ou mais superfícies dos produtos de liga de alumínio podem ter cerca de 5 mg/m², cerca de 10 mg/m², cerca de 15 mg/m², cerca de 20 mg/m², cerca de 25 mg/m², cerca de 30 mg/m², cerca de 35 mg/m², cerca de 40 mg/m², cerca de 45 mg/m², cerca de 50 mg/m², cerca de 55 mg/m², cerca de 60 mg/m², cerca de 65 mg/m², cerca de 70 mg/m², cerca de 75 mg/m², cerca de 80 mg/m², cerca de 85 mg/m², cerca de 90 mg/m², cerca de 95 mg/m², ou cerca de 100 mg/m² de pós-lubrificante por lado. Em alguns casos, o pós-lubrificante pode incluir um ou mais de adipato de dibutila, sebacato de dibutila, adipato de diexila, sebacato de diexila, adipato de dicicloexila, sebacato de dicicloexila, adipato de dioctila, sebacato de dioctila, adipato de diisodecila, sebacato de diisodecila, adipato de diundecila, sebacato de diundecila, adipato de didodecanila, sebacato de didodecanila, sebacato de difenila, ou adipato de difenila. Métodos de Produção
[0048] As ligas de alumínio, descritas acima, podem ser fundidas em um produto fundido. As ligas podem ser fundidas usando qualquer processo de fundição realizado de acordo com os padrões comumente utilizados na indústria do alumínio, como é sabido por uma pessoa versada na técnica. Por exemplo, as ligas podem ser fundidas usando um processo de fundição contínua (CC), que pode incluir, porém não está limitado ao uso de fundidores de duas correias, fundidores de rolo duplo ou fundidores de bloco. Em alguns exemplos, o processo de fundição é realizado por um processo CC para formar um produto fundido, tal como lingote, placa, lâmina, tira ou similar. Em alguns exemplos, o processo de fundição é realizado por um processo de fundição direta a frio (DC), para formar um produto fundido, tal como um lingote. Em alguns exemplos, o processo de fundição é realizado por fundição de tira. O produto fundido pode então ser submetido a outras etapas de processamento. Essas etapas de processamento incluem, porém não estão limitadas a, uma etapa de aquecimento, uma etapa de laminação a quente, uma etapa de laminação a frio, e/ou uma etapa de recozimento. Opcionalmente, a etapa de aquecimento pode incluir homogeneizar a liga de alumínio fundido. Opcionalmente, a chapa pode ser posteriormente processada usando uma etapa de desengorduramento, uma etapa de nivelamento, e/ou uma etapa de lubrificação. Aquecimento
[0049] A etapa de aquecimento pode incluir o aquecimento de um produto de liga de alumínio fundido, tal como um lingote, preparado a partir de uma composição de liga de alumínio, descrita aqui, para atingir a temperatura de pico de metal (PMT) de cerca de, ou pelo menos de cerca de, 450°C (por exemplo, pelo menos de cerca de 460°C, pelo menos de cerca de 470°C, pelo menos de cerca de 480°C, pelo menos de cerca de 490°C, pelo menos de cerca de 500°C, pelo menos de cerca de 510°C, pelo menos de cerca de 520°C, pelo menos de cerca de 530°C, pelo menos de cerca de 540°C, pelo menos de cerca de 550°C, pelo menos de cerca de 560°C, pelo menos de cerca de 570°C ou pelo menos cerca de 580°C). Por exemplo, o produto de liga de alumínio fundido pode ser aquecido a uma temperatura de cerca de 450°C a cerca de 580°C, de cerca de 460°C a cerca de 575°C, de cerca de 470°C a cerca de 570°C, de cerca de 480°C a cerca de 565°C, de cerca de 490°C a cerca de 555°C, ou de cerca de 500°C a cerca de 550°C. Em alguns casos, a taxa de aquecimento para o PMT pode ser de cerca de 100°C/hora ou menos, 75°C/hora ou menos, 50°C/hora ou menos, 40°C/hora ou menos, 30°C/hora ou menos, 25°C/hora ou menos, 20°C/hora ou menos, ou 15°C/hora ou menos. Em outros casos, a taxa de aquecimento para a PMT pode ser de cerca de 10°C/min a cerca de 100°C/min (por exemplo, de cerca de 10°C/min a cerca de 90°C/min, de cerca de 10°C/min a cerca de 70°C/min, de cerca de 10°C/min a cerca de 60°C/min, de cerca de 20°C/min a cerca de 90°C/min, de cerca de 30°C/min a cerca de 80°C/min, de cerca de 40°C/min a cerca de 70°C/min, ou de cerca de 50°C/min a cerca de 60°C/min).
[0050] Em alguns casos, a etapa de aquecimento inclui homogeneizar a liga de alumínio fundido, em que o produto de liga de alumínio fundido é deixado imerso (isto é, mantido na temperatura indicada) por um período de tempo. Em alguns casos, o produto de liga de alumínio fundido é deixado imerso por pelo menos 30 minutos em uma temperatura de pico de metal, como descrito acima. De acordo com um exemplo não limitativo, o produto de liga de alumínio fundido é deixado imerso por até cerca de 36 horas (por exemplo, de cerca de 30 minutos a cerca de 36 horas, inclusive). Por exemplo, o produto de liga de alumínio fundido pode ser deixado imerso na temperatura de pico de metal por 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas, 5 horas, 6 horas, 7 horas, 8 horas, 9 horas, 10 horas, 11 horas, 12 horas, 13 horas, 14 horas, 15 horas, 16 horas, 17 horas, 18 horas, 19 horas, 20 horas, 21 horas, 22 horas, 23 horas, 24 horas, 25 horas, 26 horas, 27 horas, 28 horas, 29 horas, 30 horas, 31 horas, 32 horas, 33 horas, 34 horas, 35 horas, 36 horas ou em algum ponto intermediário. Laminação a quente e laminação a frio
[0051] Após a etapa de homogeneização, uma etapa de laminação a quente pode ser realizada. A etapa de laminação a quente pode incluir uma operação de moagem a quente reversível e/ou uma operação de moagem a quente em tandem. A etapa de laminação a quente pode ser realizada a uma temperatura que varia de cerca de 250°C a cerca de 550°C (por exemplo, de cerca de 300°C a cerca de 500°C, ou de cerca de 350°C a cerca de 450°C).
[0052] Uma etapa de laminação a frio pode, opcionalmente, ser aplicada para formar um produto de liga de alumínio. Por exemplo, o produto de liga de alumínio fundido pode ser laminado a frio até uma espessura inferior a cerca de 4 mm. Em alguns exemplos, uma chapa pode ter uma espessura inferior a 4 mm, inferior a 3 mm, inferior a 2 mm, inferior a 1 mm, inferior a 0,9 mm, inferior a 0,8 mm, inferior a 0,7 mm, inferior a 0,6 mm, inferior a 0,5 mm, inferior a 0,4 mm, inferior a 0,3 mm, inferior a 0,2 mm, ou inferior a 0,1 mm. Opcionalmente, o calibre da chapa é inferior a cerca de 240 µm (por exemplo, de cerca de 170 µm a menos de cerca de 240 µm, de cerca de 180 µm a cerca de 230 µm, ou de cerca de 190 µm a cerca de 220 µm). Por exemplo, a chapa pode ter um calibre de cerca de 170 µm, 175 µm, 180 µm, 185 µm, 190 µm, 195 µm, 200 µm, 205 µm, 210 µm, 215 µm, 220 µm, 225 µm, 230 µm, 235 µm ou 240 µm. A chapa pode ser usada como matéria-prima de corpo de lata. Desengordurante
[0053] O processo descrito aqui pode incluir, opcionalmente, pelo menos uma etapa de desengordurante aplicado ao produto de liga de alumínio. O termo "desengordurante", conforme usado aqui, inclui o processamento do produto de liga de alumínio para remover o óleo residual acumulado na superfície dos processos de laminação a quente e laminação a frio. A etapa desengordurante também pode remover detritos de superfície residuais, óleo de laminação, e finos de alumínio dos processos de laminação. A superfície desengordurada dá uma aparência superficial melhorada ao corpo da lata e reduz o acúmulo de finos durante o processo de cupping. O agente desengordurante para uso na etapa desengordurante pode incluir água e/ou solventes. Opcionalmente, a água para uso na etapa desengordurante pode ser água quente (isto é, água com uma temperatura de pelo menos cerca de 35°C, tal como de cerca de 35°C a cerca de 100°C). Em alguns casos, os agentes desengordurantes podem incluir agentes ácidos ou alcalinos. Por exemplo, os agentes ácidos adequados para uso na etapa desengordurante incluem ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ou uma mistura desses. Em alguns casos, o agente desengordurante pode incluir um agente umectante. Opcionalmente, o agente desengordurante pode ser usado em combinação com uma limpeza eletroquímica. Em certos casos, o nível de desengorduramento é controlado pela concentração dos agentes, densidade de corrente, tempo de desengorduramento, e/ou temperatura na seção desengordurante. Após o desengorduramento, a tira pode ser enxaguada com água e seca antes da lubrificação. Nivelamento
[0054] O processo descrito aqui pode incluir pelo menos uma etapa de nivelamento aplicada ao produto de liga de alumínio. O termo "nivelamento", conforme usado aqui, inclui o processamento do produto de liga de alumínio para remover tensões de laminação residuais, gerando assim um produto de liga de alumínio que é nivelado por tensão. A etapa de nivelamento também pode eliminar áreas irregulares resultantes das tensões residuais dos processos de laminação. Ao eliminar áreas irregulares do produto de liga de alumínio, as prensas cupping podem operar em velocidades de operação e produção maiores, resultando assim em maior produtividade. A textura da superfície isotrópica do produto de liga de alumínio reduz cúpulas rachadas, reduz desprendimentos e linhas de sangria e circuito durante os processos de cupping e de formação de corpo. Qualquer processo de nivelamento adequado pode ser usado, incluindo nivelamento por tensão, nivelamento por estiramento, nivelamento por rolo, e/ou nivelamento térmico. Não desejando estar limitado pela teoria, o nivelamento mecânico, tal como os processos de nivelamento por tensão, estiramento e rolo, pode estender certos ligamentos na tira, e os processos de nivelamento térmico podem permitir que os deslocamentos dentro da tira relaxem e deformem para eliminar as diferenças de tensão dentro da tira, garantindo assim tensões residuais menores na chapa e um formato de tira melhorado, isto é, planicidade. Além disso, o nível de distorção nas porções restantes da chapa, por exemplo, após preenchimento das cubas com a prensa cupping, é muito reduzido.
[0055] Em alguns exemplos, a tira pode ser aquecida a uma temperatura de pico de metal de cerca de 170°C a cerca de 280°C (por exemplo, de cerca de 200°C a cerca de 240°C) por um período de cerca de 5 segundos a cerca de 15 segundos, para termicamente nivelar a tira. Por exemplo, a temperatura de pico de metal para nivelar termicamente a tira pode ser de cerca de 170°C, 171°C, 172°C, 173°C, 174°C, 175°C, 176°C, 177°C, 178°C, 179°C, 180°C, 181°C, 182°C, 183°C, 184°C, 185°C, 186°C, 187°C, 188°C, 189°C, 190°C, 191°C, 192°C, 193°C, 194°C, 195°C, 196°C, 197°C, 198°C, 199°C, 200°C, 201°C, 202°C, 203°C, 204°C, 205°C, 206°C, 207°C, 208°C, 209°C, 210°C, 211°C, 212°C, 213°C, 214°C, 215°C, 216°C, 217°C, 218°C, 219°C, 220°C, 221°C, 222°C, 223°C, 224°C, 225°C, 226°C, 227°C, 228°C, 229°C, 230°C, 231°C, 232°C, 233°C, 234°C, 235°C, 236°C, 237°C, 238°C, 239°C, 240°C, 241°C, 242°C, 243°C, 244°C, 245°C, 246°C, 247°C, 248°C, 249°C, 250°C, 251°C, 252°C, 253°C, 254°C, 255°C, 256°C, 257°C, 258°C, 259°C, 260°C, 261°C, 262°C, 263°C, 264°C, 265°C, 266°C, 267°C, 268°C, 269°C, 270°C, 271°C, 272°C, 273°C, 274°C, 275°C, 276°C, 277°C, 278°C, 279°C ou 280°C. O tempo de processo de nivelamento térmico pode ser, por exemplo, de cerca de 5 segundos, 6 segundos, 7 segundos, 8 segundos, 9 segundos, 10 segundos, 11 segundos, 12 segundos, 13 segundos, 14 segundos ou 15 segundos. A tira pode ser resfriada à temperatura ambiente após o processo de nivelamento. A velocidade da linha pode ser ajustada para impactar o processo de nivelamento. Em alguns exemplos, a velocidade da linha pode ser de cerca de 100 m/min a cerca de 300 m/min (por exemplo, de cerca de 150 m/min a cerca de 200 m/min). Por exemplo, a velocidade da linha para nivelamento pode ser cerca de 100 m/min, 105 m/min, 110 m/min, 115 m/min, 120 m/min, 125 m/min, 130 m/min, 135 m/min, 140 m/min, 145 m/min, 150 m/min, 155 m/min, 160 m/min, 165 m/min, 170 m/min, 175 m/min, 180 m/min, 185 m/min, 190 m/min, 195 m/min, 200 m/min, 205 m/min, 210 m/min, 215 m/min, 220 m/min, 225 m/min, 230 m/min, 235 m/min, 240 m/min, 245 m/min, 250 m/min, 255 m/min, 260 m/min, 265 m/min, 270 m/min, 275 m/min, 280 m/min, 285 m/min, 290 m/min, 295 m/min, ou 300 m/min. Em alguns exemplos, o produto nivelado é substancialmente isento de tensões de laminação residuais. Conforme usado aqui, o termo "substancialmente isento de tensões de rolamento residuais" significa que os produtos de liga de alumínio podem ter um valor I de cerca de 50 ou menos (por exemplo, cerca de 45 ou menos, cerca de 40 ou menos, cerca de 35 ou menos, cerca de 30 ou menos, cerca de 25 ou menos, cerca de 20 ou menos, cerca de 15 ou menos, cerca de 10 ou menos, ou cerca de 5 ou menos). O baixo nível de tensões residuais de laminação facilita a alimentação da prensa e os processos de ejeção do material restante (teia). Lubrificação
[0056] O processo descrito aqui pode incluir opcionalmente pelo menos uma etapa de lubrificação aplicada ao produto de liga de alumínio. O termo "lubrificação", conforme usado aqui, inclui o processamento do produto de liga de alumínio para aplicar um lubrificante para subsequente produção de cupping. Opcionalmente, o lubrificante aplicado pode ser um lubrificante de película seca. Em alguns casos, o lubrificante pode ser aplicado uniformemente. Em alguns casos, um nível preferido de lubrificação está dentro da faixa de 200 a 1000 mg/m2/lado de produto (por exemplo, de cerca de 200 mg/m2/lado a cerca de 1000 mg/m2/lado, ou de cerca de 500 mg/m2/lado a cerca de 800 mg/m2/lado). Em alguns casos, a etapa de lubrificação elimina a necessidade do uso de lubrificante adicional durante o processamento a jusante (por exemplo, durante o processo de cupping). Em alguns casos, um pós-lubrificante pode ser aplicado a uma ou ambas as superfícies para ajudar a inibir a corrosão relacionada à umidade na atmosfera e a corrosão por atrito, devido ao movimento de interposição (por exemplo, causado pelas camadas sobrepostas do produto de liga de alumínio quando enroladas) durante transporte e desenrolamento. O pós-lubrificante pode ser aplicado a uma ou ambas as superfícies em uma quantidade de cerca de 5 mg/m²/lado a cerca de 100 mg/m²/lado (por exemplo, de cerca de 10 mg/m²/lado a cerca de 25 mg/m²/lado, ou de cerca de 20 mg/m²/lado a cerca de 50 mg/m²/lado). Em alguns casos, o pós-lubrificante pode incluir um ou mais de adipato de dibutila, sebacato de dibutila, adipato de diexila, sebacato de diexila, adipato de dicicloexila, sebacato de dicicloexila, adipato de dioctila, sebacato de dioctila, adipato de diisodecila, sebacato de diisodecila, adipato de diundecila, sebacato de diundecila, adipato de didodecanila, sebacato de didodecanila, sebacato de difenila ou adipato de difenila. Métodos de uso e processamento a jusante
[0057] Os produtos e métodos de liga de alumínio descritos neste documento podem ser usados para a preparação de latas de bebidas, recipientes de alimentos, ou qualquer outra aplicação desejada. Em alguns exemplos, os produtos e métodos de liga de alumínio podem ser usados para preparar corpos de latas de bebida. Os produtos de liga de alumínio, conforme descritos aqui, podem ser usados no processamento a jusante, tal como em um processo de cupping. Os produtos de liga de alumínio, descritos acima, podem ser movidos em um processo de cupping sem o uso de rolos de compressão. Em particular, girar um ímã adjacente ao produto de alumínio produz uma corrente induzida e um campo magnético, fazendo com que o produto de alumínio se mova ao longo do campo magnético gerado. A corrente induzida e o campo magnético podem ser particularmente úteis em uma linha de produção rápida, tal como em uma linha de produção de latas de bebidas. Em alguns casos, o ímã pode ser colocado na frente de uma máquina de cupping, e pode ser pulsado para mover o produto de liga de alumínio à frente. Este método de movimentar o produto de liga de alumínio é referido como o efeito de Lenz. Ao utilizar o efeito de Lenz, o produto de liga de alumínio (por exemplo, chapa ou pré-formas de lata preparadas a partir de uma chapa) pode ser avançado ao longo da linha de produção sem o uso de rolos de compressão, que comprimem o produto e podem riscar a superfície ou causar deformações na superfície do produto que são indesejáveis em uma lata de bebida finalizada.
EXEMPLOS Exemplo 1
[0058] As chapas de alumínio 3104-01 foram testadas quanto à resistência à deformação, resistência à tração final, dilatação e alongamento total. As chapas foram, em seguida, parcialmente recozidas em temperaturas de pico de metal de 180°C, 200°C e 220°C para tempos de imersão de 5, 10 e 15 segundos. As chapas foram testadas quanto à resistência à deformação, resistência à tração final, dilatação e alongamento total após o tempo de imersão ter finalizado. A Figura 1 mostra a mudança na resistência à deformação de acordo com o tempo de imersão e a temperatura de imersão. A Figura 2 mostra a mudança na resistência à tração final de acordo com o tempo de imersão e a temperatura de imersão. Em ambas, as placas tratadas a 220°C reagiram mais rapidamente do que as de temperaturas mais baixas. Uma diminuição na resistência foi observada em 5 segundos a 220°C, enquanto as chapas tratadas a 180°C, 200°C apresentaram pouca alteração na resistência em 5 segundos. A Figura 3 mostra a mudança na dilatação de acordo com o tempo de imersão e a temperatura de imersão. A dilatação é a diferença numérica entre a resistência à deformação e a resistência à tração final. Mais uma vez, as chapas tratadas a 220°C reagiram mais rapidamente do que aquelas em temperaturas mais baixas, mas no geral a dilatação permaneceu estável. A Figura 4 mostra a mudança no alongamento de acordo com o tempo de imersão e a temperatura de imersão. Novamente, as chapas tratadas a 220°C reagiram mais rápido do que aquelas em temperaturas mais baixas, porém não mostraram redução adicional em 10 segundos ou 15 segundos de tempo de imersão. As temperaturas mais baixas demoraram mais para reagir, porém mostraram uma diminuição no alongamento com o aumento do tempo de imersão. Exemplo 2
[0059] Chapas 3104 foram parcialmente recozidas em temperaturas de pico de metal de 180°C, 200°C e 220°C para tempos de imersão de 5, 10 e 15 minutos. As chapas foram então resfriadas em um forno de 170°C a 100°C, seguido por uma têmpera a ar e tensão de deformação medida. Três réplicas foram testadas em cada temperatura com um total de 27 amostras. Um modelo de processo foi usado para prever a tensão de deformação para chapas 3104 parcialmente recozidas em temperaturas de pico de metal variando de 100°C a 240°C para tempo de imersão de 1 segundo a 1.000.000 minutos. A Figura 5 mostra os resultados experimentais de tensão representados com marcadores sobrepostos nas linhas do modelo de processo. A tensão de deformação diminuiu ao longo do tempo, com a maior diminuição observada em temperaturas mais altas. Os resultados modelados se correlacionam bem com os resultados experimentais em temperaturas de até 200°C. Em temperaturas acima de 200°C, a diminuição experimental da tensão de deformação é maior do que a prevista pelo modelo. Ilustrações de ligas, produtos e métodos adequados
[0060] Conforme usado abaixo, qualquer referência a uma série de ligas, produtos ou métodos ilustrativos deve ser entendida como uma referência a cada uma dessas ligas, produtos ou métodos disjuntivamente (por exemplo, "Ilustrações 1-4" deve ser entendida como "Ilustração 1, 2, 3 ou 4").
[0061] A Ilustração 1 é um método de produção de um produto de liga de alumínio, compreendendo a fundição de uma liga de alumínio contendo cerca de 0,05 - 0,4% em peso de Cu, 0,25 - 0,9% em peso de Fe, 0,8 - 3,0% em peso de Mg, 0,1 - 2,0% em peso de Mn, 0,2 - 0,7% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, até 0,25% em peso de Zn, até 0,4% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al, para formar uma liga de alumínio fundido, aquecer a liga de alumínio fundido, laminar a quente a liga de alumínio fundido para produzir um produto laminado, laminar a frio o produto laminado para produzir um produto de liga de alumínio, e nivelar o produto de liga de alumínio.
[0062] A Ilustração 2 é o método de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a fundição é realizada por fundição de lingote semicontínua direta a frio ou fundição de tiras.
[0063] A Ilustração 3 é o método de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que o aquecimento da liga de alumínio fundido compreende homogeneizar a liga de alumínio fundido.
[0064] A Ilustração 4 é o método de qualquer ilustração precedente ou subsequente, compreendendo ainda o desengorduramento do produto de liga de alumínio.
[0065] A Ilustração 5 é o método de qualquer ilustração precedente ou subsequente, compreendendo ainda a remoção de finos de alumínio, óleo de laminação, e detritos do produto de liga de alumínio.
[0066] A Ilustração 6 é o método de qualquer ilustração precedente ou subsequente, compreendendo ainda a lubrificação do produto de liga de alumínio com um lubrificante cupping.
[0067] A Ilustração 7 é um produto de liga de alumínio preparado de acordo com o método de qualquer ilustração precedente ou subsequente.
[0068] A ilustração 8 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a liga de alumínio compreende uma liga de alumínio da série 3xxx.
[0069] A ilustração 9 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a liga de alumínio compreende uma liga de alumínio da série 5xxx.
[0070] A ilustração 10 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, compreendendo cerca de 0,05 - 0,3% em peso de Cu, 0,4 - 0,8% em peso de Fe, 0,8 - 2,8% em peso de Mg, 0,1 - 1,5% em peso de Mn, 0,25 - 0,6% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, 0,1 - 0,25% em peso de Zn, até 0,35% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al.
[0071] A ilustração 11 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que o produto de liga de alumínio é uma chapa.
[0072] A ilustração 12 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que o produto de liga de alumínio compreende uma espessura inferior a cerca de 240 µm.
[0073] A ilustração 13 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a espessura é de cerca de 170 µm a menos de cerca de 240 µm.
[0074] A ilustração 14 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a espessura é de cerca de 180 µm a cerca de 230 µm.
[0075] A ilustração 15 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a chapa tem uma resistência à deformação longitudinal de pelo menos cerca de 260 MPa.
[0076] A ilustração 16 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a tensão de deformação longitudinal é de cerca de 260 MPa a cerca de 300 MPa.
[0077] A ilustração 17 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem uma topografia de superfície isotrópica.
[0078] A ilustração 18 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio tem uma relação de alongamento de textura de 0,1 a 0,7.
[0079] A Ilustração 19 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem pelo menos cerca de 200 mg de lubrificante cupping por metro quadrado por lado (mg/m2/lado).
[0080] A Ilustração 20 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem lubrificante cupping em uma quantidade de cerca de 200 mg/m2/lado a cerca de 1000 mg/m2/lado.
[0081] A Ilustração 21 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem um pós-
lubrificante em uma quantidade de cerca de 5 mg/m²/lado a cerca de 100 mg/m²/lado.
[0082] A Ilustração 22 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que o pós-lubrificante compreende adipato de dibutila, sebacato de dibutila, adipato de diexila, sebacato de diexila, adipato de dicicloexila, sebacato de dicicloexila, adipato de dioctila, sebacato de dioctila, adipato de diisodecila, sebacato de diisodecila, adipato de diundecila, sebacato de diundecila, adipato de didodecanila, sebacato de didodecanila, sebacato de difenila ou adipato de difenila.
[0083] A ilustração 23 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a chapa é nivelada por tensão em uma direção longitudinal.
[0084] A ilustração 24 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a chapa é termicamente nivelada a uma temperatura que varia de cerca de 170°C a cerca de 280°C.
[0085] A ilustração 25 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que o produto de liga de alumínio é substancialmente isento de finos e detritos de alumínio.
[0086] A ilustração 26 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que o produto de liga de alumínio compreende um corpo de lata de bebida.
[0087] A Ilustração 27 é um produto de liga de alumínio, compreendendo uma liga de alumínio contendo cerca de 0,05 - 0,4% em peso de Cu, 0,25 - 0,9% em peso de Fe, 0,8 - 3,0% em peso de Mg, 0,1 - 2,0% em peso de Mn, 0,2 - 0,7% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, até 0,25% em peso de Zn, até 0,4% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al, em que o produto de liga de alumínio compreende uma espessura inferior a cerca de 240 µm.
[0088] A ilustração 28 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a espessura é de cerca de 170 µm a menos de cerca de 240 µm.
[0089] A ilustração 29 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a espessura é de cerca de 180 µm a cerca de 230 µm.
[0090] A ilustração 30 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que a liga de alumínio compreende cerca de 0,05 - 0,3% em peso de Cu, 0,4 - 0,8% em peso de Fe, 0,8 - 2,8% em peso de Mg, 0,1 - 1,5% em peso de Mn, 0,25 - 0,6% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, 0,1 - 0,25% em peso de Zn, até 0,35% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al.
[0091] A Ilustração 31 é o produto de liga de alumínio de qualquer ilustração precedente ou subsequente, em que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio tem uma relação de alongamento de textura de 0,1 a 0,7.
[0092] Todas as patentes, publicações e resumos, citados acima, são incorporados aqui por referência em suas totalidades. Várias modalidades da invenção foram descritas em cumprimento dos vários objetivos da invenção. Deve ser reconhecido que estas modalidades são meramente ilustrativas dos princípios da presente invenção. Numerosas modificações e adaptações das mesmas serão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica sem desvio do espírito e do escopo da presente invenção, como definido nas reivindicações a seguir.
Claims (21)
1. Método de produção de um produto de liga de alumínio, caracterizado pelo fato de que compreende: fundir uma liga de alumínio compreendendo cerca de 0,05 - 0,4% em peso de Cu, 0,25 - 0,9% em peso de Fe, 0,8 - 3,0% em peso de Mg, 0,1 - 2,0% em peso de Mn, 0,2 - 0,7% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, até 0,25% em peso de Zn, até 0,4% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al, para formar uma liga de alumínio fundido; aquecer a liga de alumínio fundido; laminar a quente a liga de alumínio fundido para produzir um produto laminado; laminar a frio o produto laminado para produzir um produto de liga de alumínio; e nivelar o produto de liga de alumínio.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fundição é realizada por fundição de lingote semicontínua direta a frio ou fundição por tiras.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da liga de alumínio fundido compreende homogeneizar a liga de alumínio fundido.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda desengordurar o produto de liga de alumínio.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a remoção de finos de alumínio, óleo de laminação, e detritos do produto de liga de alumínio.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda lubrificar o produto de liga de alumínio com um lubrificante cupping.
7. Produto de liga de alumínio, caracterizado pelo fato de que é preparado de acordo com o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
8. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a liga de alumínio compreende uma liga de alumínio da série 3xxx ou 5xxx.
9. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o produto de liga de alumínio é uma chapa.
10. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a chapa tem uma resistência à deformação longitudinal de pelo menos cerca de 260 MPa.
11. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a chapa é termicamente nivelada a uma temperatura que varia de cerca de 170°C a cerca de 280°C.
12. Produto de liga de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que a chapa é nivelada por tensão em uma direção longitudinal.
13. Produto de liga de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que o produto de liga de alumínio compreende uma espessura inferior a cerca de 240 µm.
14. Produto de liga de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio tem uma relação de alongamento de textura de 0,1 a 0,7.
15. Produto de liga de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 14, caracterizado pelo fato de que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem lubrificante cupping em pelo menos uma quantidade de cerca de 200 mg por metro quadrado por lado (mg/m2/lado).
16. Produto de liga de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 15, caracterizado pelo fato de que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio compreendem um pós- lubrificante em uma quantidade de cerca de 5 mg/m²/lado a cerca de 100 mg/m²/lado.
17. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o pós-lubrificante compreende adipato de dibutila, sebacato de dibutila, adipato de diexila, sebacato de diexila, adipato de dicicloexila, sebacato de dicicloexila, adipato de dioctila, sebacato de dioctila, adipato de diisodecila, sebacato de diisodecila, adipato de diundecila, sebacato de diundecila, adipato de didodecanila, sebacato de didodecanila, sebacato de difenila ou adipato de difenila.
18. Produto de liga de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 17, caracterizado pelo fato de que o produto de liga de alumínio é substancialmente isento de finos e detritos de alumínio.
19. Produto de liga de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 18, caracterizado pelo fato de que o produto de liga de alumínio compreende um corpo de lata de bebida.
20. Produto de liga de alumínio, caracterizado pelo fato de que compreende: uma liga de alumínio compreendendo cerca de 0,05 - 0,4% em peso de Cu, 0,25 - 0,9% em peso de Fe, 0,8 - 3,0% em peso de Mg, 0,1 - 2,0% em peso de Mn, 0,2 - 0,7% em peso de Si, até 0,1% em peso de Ti, até 0,25% em peso de Zn, até 0,4% em peso de Cr, até 0,15% em peso de impurezas, e Al, em que o produto de liga de alumínio compreende uma espessura inferior a cerca de 240 µm.
21. Produto de liga de alumínio de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que uma ou mais superfícies do produto de liga de alumínio tem uma relação de alongamento de textura de 0,1 a 0,7.
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| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] |