DE3247698C2

DE3247698C2 - Verfahren zum Herstellen eines zur Fertigung von Dosendeckeln geeigneten Bandes

Info

Publication number: DE3247698C2
Application number: DE3247698A
Authority: DE
Inventors: Robert Joel Dipl.-Ing. Hombrechtikon Dean; Peter Pfungen Furrer; Kurt Zürich Neufeld
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: LAUENER ENGINEERING AG THUN CH
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1986-09-25
Also published as: CA1216411A; CH657546A5; US4582541A; DE3247698A1

Abstract

Eine Aluminiumlegierung mit 0,15 bis 0,50% Si, 0,3 bis 0,8% Fe, 0,05 bis 0,25% Cu, 0,5 bis 1,0% Mn, 2,5 bis 3,5% Mg und bis 0,20% Ti wird mittels einer Bandgießmaschine vom Gießwalztyp zu einem 5 bis 10 mm dicken Band vergossen und an eine Enddicke von 0,20 bis 0,40 mm kaltgewalzt. Das Band eignet sich zur Fertigung von Dosendeckeln mit hohen Festigkeits- und Verformbarkeitsanforderungen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines zur Fertigung von Dosendeckeln geeigneten Bandes aus einer Aluminium-Magnesium-Mangan-Legierung durch Gießwalzen und Walzen des gegossenen Bandes bis zum Endprodukt.

Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 29 01 020 bekannt. Die dort verwendete Schmelze aus einer Aluminiumlegierung enthält neben üblichen Verunreinigungen als wesentliche Bestandteile 0,4 bis 1,0% Mangan und 1,3 bis 2,5% Magnesium, wobei der Gesamtgehalt an Magnesium und Mangan zwischen 2,0 und 3,3% beträgt und das Verhältnis von Magnesium zu Mangan zischen 1,4 : 1 und 4,4 : 1 liegt. Die Schmelze wird mittels einer Bandgießmaschine kontinuierlich zu einem Band vergossen, worauf das Gußband kontinuierlich mit Gießgeschwindigkeit warm um mindestens 70% abgewalzt wird, wobei die Warmwalz-Starttemperatur zwischen 300⁰C und der Ungleichgewicht-Solidustemperatur der Legierung liegt und die Temperatur am Walzende mindestens 280°C beträgt. Darauf wird das warmgewa'zte Band warm aufgehaspelt und an ruhiger Luft auf etwa Raumtemperatur erkalten gelassen. Anschließend wird das erkaltete Warmwalzband auf Enddicke kaltgewalzt. Bei der Schmelze wird wieder aufbereiteter Schrott verwendet.

Da dem wieder Aufbereiten von Aluminium steigende Bedeutung zukommt (in den USA werden mehr als die Hälfte aller Aluniiniumdosen nach Gebrauch der Wiedereinschmelzung zugeführt), sind seit einiger Zeit Bestrebungen im Gange, eine Legierung zu entwickeln, welche sich für Dosenkörper und Dosendeckel gleichermaßen eignet oder zumindest aus dem gemeinsamen Schrott durch nur geringfügige Korrekturen darstellen läßt. Insbesondere soll die Menge zusätzlich benötigten Primär-Aluminiums so gering wie möglich sein.

Um Material einzusparen werden Anstrengungen unternommen die Deckeldicke zu verringern. Bei gleichbleibenden Forderungen an die Steifigkeit des Deckels muß daher nebst kontruktiven Änderungen die Festigkeit des verwendeten Materials erheblich gesteigert werden. Die diesbezüglichen Möglichkeiten des obengenannten Verfahrens sind jedoch begrenzt.

Die Erfinder haben sich dementsprechend die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von Dosendeckeln zu entwickeln, welches folgende Merkmale aufweist:

— weitgehender Einsatz von Rücklaufmetall

— Erzielung höherer Festigkeiten ohne Beeinträchtigung der Verformbarkeit

— Kostengünstigkeit.

Diese Aufgabe soll gemäß der Erfindung dadurch gelöst werden, daß eine Schmelze einer Aluminiumlegierung mit 0,15 bis 0,50% Silizium, 0,3 bis 0,8% Eisen, 0,05 bis 0,25% Kupfer, 0,5 bis 1,0% Mangan, 2,5 bis 3,5% Magnesium und bis 0,20% Titan zwischen zwei gekühlte, einen Gießspalt von 5 bis 10 mm bildende Gießwalzen eingebracht und das so entstandene Band auf eine Enddicke von 0,40 bis 0,20 mm kalt abgewalzt wird, wobei das Band bei vier- bis zehnfacher Enddicke zwischengeglüht wird.

Das erstarrte Gußband tritt demnach in einer Dicke von 5 bis 10 mm mit einer Geschwindigkeit von 0,3 bis 0,8 m/min aus dem Gießspalt aus und wird auf eine Enddicke von 0,20 bis 0,40 mm kalt abgewalzt. Die hohe Erstarrungsgeschwindigkeit beim Gießwalzen ermöglicht eine stärkere Übersättigung an gelösten Legierungselementen und hilft hiermit, die Festigkeit des Deckelbandes zu erhöhen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung geschieht nach Patentanspruch 2 das Kaltwalzen auf Enddicke unter Verwendung einer auf Wasser basierenden Walzemulsion, worauf eine selbsttätige Entfestigung bei einer Bundtemperatur von 160 bis 220° C stattfindet.

Mit den hierbei möglichen großen Stichabnahmen erreicht das zu einem Bund aufgehaspelte Band eine Temperatur von etwa 160 bis 220°C. Dank der daraus folgenden Entfestigung kann der zusätzliche Arbeitsschritt einer Entfestigungsglühung entfallen.

Zur Verbesserung der Verformbarkeit wird weiterhin nach Anspruch 3 vorgeschlagen, im Anschluß an das Kaltwalzen auf die Enddicke vor dem Lackieren eine Entfestigungsglühung durchzuführen.

Dies stellt eine Teilentfetigungsglühung dar. Sie kann nach Anspruch 4 als Bundglühung bei 180 bis 215⁰C

während ¹A bis 8 Stunden oder nach Anspruch 5 als Banddurchlaufglühung bei 200 bis 235° C während 10 Sekunden bis 10 Minuten durchgeführt werden.

Zur weiteren Verbesserung der Verformbarkeit des Deckelmaterials kann im Laufe des Abwalzens zur End- 5 dicke nach Anspruch 6 eine Zwischenglühung als Bundglühung bei einer Temperatur von 300 bis 410°C Metalltemperatur während einer Dauer von V₂ bis 8 Stunden durchgeführt werden.

Es kann aber auch nach Anspruch 7 die Zwischenglü- 10 hung als Banddurchlaufglühung bei einer Temperatur von 300 bis 440° C Metalltemperatur während einer Dauer von 2 Sekunden bis 2 Minuten durchgeführt werden.

Das folgende Beispiel stellt eine der möglichen erfin- 15 dungsgemäßen Ausführungsformen dar:

Zusammensetzung:

Si Fe Cu Mn Mg Ti AL ,_n

Gew,% ²⁰

.21 .46 .07 .72 2.94 .0.2 95.50

Gießwalzdicke: 6,5 mm 25

Gießgeschwindigkeit: 60 cm/min

Kaltwalzen auf 1,9 mm

Zwischenglühung: 380°C/2hMT

Kaltwalzen (ohne Emulsion)

auf 0,315 mm, bzw. 0,330 mm 30

Entfestigungsglühung: 205°C/8 Min.

Lackierung, Einbrennung: 204°C/8 Min.

Mechanische Eigenschaften

der lackierten Deckelbänder

(in Walzrichtung): 35

Streckgrenze, Rp 0,2: 321 MPa

Bruchfestigkeit, Rm: 376 MPa

Bruchdehnung, A 2": 7,7%

Die Bänder beider Dicken wurden zu Getränkedosen 40 vom Integralniet-Typ verarbeitet. Die resultierende Beulfestigkeit betrug:

0,330 mm: 0,70 MPa

0,315 mm : 0,65 MPa 45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Hersteilen eines zur Fertigung von Dosendeckeln geeigneten Bandes aus einer AIuminium-Magnesium-Mangan-Legierun durch Gießwalzen und Walzen des gegossenen Bandes bis zum Endprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmelze einer Aluminiumlegierung mit 0,15 bis 0,50% Silizium, 0,3 bis 0,8% Eisen, 0,05 bis 0,25% Kupfer, 0,5 bis 1,0% Mangan, 2,5 bis 3,5% Magnesium und bis 0,20% Titan zwischen zwei gekühlte, einen Gießspalt von 5 bis 10 mm bildende Gießwalzen eingebracht und das so entstandene Band auf eine Enddicke von 0,40 bis 0,20 mm kalt abgewalzt wird, wobei das Band bei vier- bis zehnfacher Enddicke zwischengeglüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltwalzen auf Enddicke unter Verwendung einer auf Wasser basierenden Walzemulsion geschieht, worauf eine selbsttätige Entfestigung bei eine Bundtemperatur von 160 bis 220⁰C stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Kaltwalzen auf die Enddicke vor dem Lackieren eine Entfestigungsglühung durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfestigungsglühung als Bundglühung bei einer Temperatur von 180 bis 215° C während einer Dauer von 'Λ bis 8 Stunden durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfestigungsglühung als Banddurchlaufglühung bei 200 bis 235°C während 10 Sekunden bis 10 Minuten durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglühung als Bundglühung bei einer Temperatur von 300 bis 410⁰C Metalltemperatur während einer Dauer von '/2 bis 8 Stunden durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglühung als Banddurchlaufglühung bei einer Temperatur von 300 bis 440°C Metalltemperatur während einer Dauer von 2 Sekunden bis 2 Minuten durchgeführt wird.