Aluminium als Schlüsselelement für die Herstellung von Getränkedosen

Für die Herstellung von zweiteiligen Aluminium-Getränkedosen werden verschiedene Elemente oder Rohstoffe benötigt, darunter Lacke für den Außen- und Innenschutz, Druckfarben für die Schaffung einzigartiger und unverwechselbarer Designs für jede Getränkesorte, Schmiermittel für die richtige Formung des Metalls je nach seinem Zustand im Prozess, die Aluminiumlegierung, die die Grundlage für jeden Behälter bildet, und vieles mehr.

Leider ist die Aluminiumlegierung, die allen Getränkedosenherstellern in Form von Spulen oder Rollen zur Verfügung steht, in den Produktionslinien wenig erforscht und verstanden. Aluminiumcoils in verschiedenen Dicken, Breiten oder Gewichten werden im Prozess meist als Blackbox wahrgenommen, da sie das Element mit den wenigsten Informationen für den Benutzer sind.

Die Aluminiumlegierung macht etwa 70 % der Herstellungskosten einer Getränkedose aus, der Rest der Herstellungskosten entfällt auf Lacke, Druckfarben, Strom, Löhne, Werkzeuge, Schmiermittel, Waschchemikalien und andere Faktoren. Daher ist es von großer Bedeutung, ihre Eigenschaften, eine gute Spezifikation, das Verhalten bei der Verwendung und die Verarbeitung an den Anlagen zu verstehen.

Die für die Herstellung von Getränkedosen üblicherweise verwendete Aluminiumlegierung ist 3104-H19, deren Hauptlegierungsmittel Mangan ist, das eine gute Formbarkeit bei der Formung des Körpers ermöglicht. Die Legierung 3104-H19 ist eine durch Kaltumformung oder Kaltwalzen gehärtete Legierung mit einer unbeschichteten Oberfläche ohne Lackierung oder Oberflächenbehandlung. Jeder Aluminiumbarren wird unter den gleichen Prozessbedingungen hergestellt, was jedoch nicht bedeutet, dass es keine Leistungsschwankungen in den Produktionslinien zwischen den Barren desselben Lieferanten oder Diskrepanzen in der Dosenqualität zwischen den Produktionswerken geben kann, weshalb eine gute Materialspezifikation wichtig ist.

Die Aluminiumcoils werden nach den vom Dosenhersteller gelieferten Spezifikationen hergestellt, wobei Abmessungen wie Breite und Stärke, Art und Menge der Nachschmierung auf der Oberfläche, Gesamtgewicht des Aluminiums und Sekundärverpackung von der herzustellenden Dosenkonstruktion und der Front-End-Konfiguration abhängen. Die mechanischen Eigenschaften, die Oberflächenbeschaffenheit der Folie, die chemische Zusammensetzung und das Gefüge des Materials werden vom Aluminiumhersteller (Walzwerk) vorgeschlagen und normalerweise kontrolliert.

Die Erstellung eines Analysezertifikats (Certificate of Analysis, CoA) zwischen dem Dosenhersteller und dem Aluminiumproduzenten ist für eine gute Qualitätskontrolle der Aluminiumcoils unerlässlich. Diese Bescheinigung muss in der Materialspezifikation vereinbarte Begriffe wie Streckgrenze (YS) oder Dehnungsprozentsatz (ε) u. a. enthalten. Diese Bescheinigungen müssen vom Aluminiumhersteller vor dem Versand der Coils zur Überprüfung und Freigabe an das Werk des Dosenherstellers geschickt werden.

Die Eingangskontrolle der Aluminiumcoils durch den Dosenhersteller ist ein Schlüsselprozess für die ordnungsgemäße Verwendung und Bewirtschaftung des Materials. In diesem Prozess müssen die Angaben im Analysezertifikat und der gute physische Zustand des Aluminiummaterials und der Sekundärverpackung überprüft werden. Mit dieser Eingangskontrolle beginnt die Abfallkontrolle, die einer der wichtigsten Leistungsindikatoren (KPI) eines jeden Dosenherstellers ist.

Daraus lässt sich schließen, dass es von größter Bedeutung ist, das Aluminiummaterial zu verstehen, das in den Produktionslinien verarbeitet werden soll. Da Aluminium den größten Kostenanteil an den Herstellungskosten einer Getränkedose oder eines Verschlusses ausmacht, kann seine gute Spezifikation an die Lieferanten, die Eingangskontrolle, die Verarbeitung und die Reaktion auf unerwartete Abweichungen einen großen Unterschied zwischen Dosen- und Verschlussherstellern ausmachen. Es gibt eine Reihe von Fragen zu Aluminium, die zu einem guten Verständnis führen und die wir in den nächsten technischen Artikeln erörtern werden.