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EIGENSCHAFTEN DES GRUNDSTAHLS

 

ZUSAMMENFASSUNG

Kurzer Überblick über die Eigenschaften des Grundstahls Weißblech, seine Definition, Messung und Einflüsse.

EINLEITUNG

Weißblech ist bekanntlich ein Werkstoff, der aus einem beidseitig mit Zinn beschichteten Stahlblech besteht. Dieser Stahl hat eine gleichmäßige Dicke und ist ohne den Schutz von Zinn rostanfällig. Dieses Stahlblech hat bestimmte Eigenschaften, die für Weißblech unerlässlich sind und einen entscheidenden Einfluss auf die Herstellung von Verpackungen haben. Die wichtigsten sind:

Typ (Grade) – Grad der chemischen Veredelung des Stahls

Oberfläche: Low Box und Sita – Messung der Oberfläche der Folie

Härte – Grad der Härte

Spurweite – Blechdicke

Klingengröße – Arbeit – Trimmen – Toleranz

Faserrichtung – Walzrichtung

Oberflächenbeschaffenheit – Verschiedene Oberflächenbeschaffenheiten

In dieser Arbeit werden wir jeden einzelnen dieser Faktoren entwickeln

TYP (GRADE)

Der chemische Veredelungsgrad des Stahls, d.h. seine Zusammensetzung, wurde im Stahlwerksofen festgelegt. Für die Herstellung von Behältern werden drei Arten von Weißblech verwendet, die mit „L“, „MR“ und „MC“ gekennzeichnet sind.

Weißblech Typ „L“ hat einen geringen Metalloid- (Phosphor-) Gehalt. Der Typ „MR“ ist von mittlerem Gehalt, dessen Temperierung bzw. Härte grundsätzlich im Walzvorgang erworben wird. Der Typ „MC“ hat einen mittleren bis hohen Phosphorgehalt, höher als die beiden anderen Typen. Bei letzteren wird die Härtung im Wesentlichen durch Variationen des Phosphorgehalts erreicht, wobei auch der Walzvorgang einen Einfluss hat. Der bei weitem am häufigsten verwendete der drei Typen ist der „MR“.

Die Mengen an Kohlenstoff, Magnesium, Kieselsäure und Schwefel sind bei den drei Weißblechsorten sehr ähnlich. Diese Elemente können, wenn sie an der Grenze der maximalen Toleranzen liegen, die Eigenschaften des Stahls und seine Leistung beeinflussen. Der Kupferanteil ist bei der Sorte „L“ geringer, was zu einer höheren Korrosionsbeständigkeit führt. Diese Sorte hat auch einen geringeren Anteil an Phosphor, was ihr eine größere relative Verformbarkeit verleiht, wodurch sie tiefgezogen werden kann. Diese hohe Korrosionsbeständigkeit macht diese Art von Weißblech sehr geeignet für säurehaltige Produkte wie Obst und Gemüse.

Die Erhöhung des Phosphoranteils erhöht die Härte beim Walzen, verringert aber im Gegenteil, wie wir bereits angedeutet haben, die Korrosionsbeständigkeit. Aus diesem Grund wird der Typ „MR“ am häufigsten verwendet, wenn Sie durchschnittliche und ausreichende Werte der Härte und Korrosionsbeständigkeit erreichen wollen. In dem Artikel „HOJALATA“, der in diesem Web veröffentlicht ist, wird aber detailliert auf die Besonderheiten der Stahlsockeltypen eingegangen.

OBERFLÄCHENMASSNAHMEN

Für die Messung von Weißblech werden auf dem Markt verschiedene Arten von Einheiten verwendet, die im Wesentlichen denen des Basisstahls entsprechen, da der Einfluss der Verzinnung auf die Endmaße vernachlässigbar ist. Grundsätzlich gibt es drei: amerikanische Basisbox, europäische Basisbox und sita. Die Base Box ist eine Einheit des Oberflächenmaßes, die der Weißblechindustrie eigen ist. Im internationalen Weißblechhandel werden zwei Arten von Base Boxen verwendet: amerikanische und europäische.

Amerikanische Basisbox

Es ist eine Einheit, die auf der Oberfläche von 112 Blechen mit den Maßen 14″ x 20″ basiert, deren Produkt – die Fläche – 31.360 Quadratzoll (217,78 Quadratfuß) beträgt, was 20,23 Metern2 entspricht. Dieses System wurde vom englischen Quintal abgeleitet, das zur Zeit der anfänglichen Entwicklung von Weißblech in diesem Land üblich war.

Europäische Grundbox

Es ist eine Maßeinheit, die auf 100 Blättern mit den Abmessungen 14″ x 20″ oder 18,06 m2 basiert, was 28.000 Quadratzoll entspricht. Es handelt sich um eine Abwandlung der amerikanischen Box, die auf 100 statt 112 Blatt geht.

1 Europäischer Basisfall= 0,8928 Amerikanischer Basisfall

Sita:

Maßeinheit für Weißblech auch nach Fläche, gleich 100 m2. Der Name leitet sich von „System International Tinplate Area“ ab. Entspricht 4.943 amerikanischen Basisfällen oder 5.537 europäischen Basisfällen.

Da alle Bögen in der Regel einen anderen Mittelwert als 14″ x 20″ haben und die Anzahl der Bögen pro Bündel nicht 112 oder 100 beträgt, sind die tatsächlich verwendeten Maßeinheiten 31.360 Quadratzoll (amerikanischer Basisfall), 18,06 m2 (europäischer Basisfall) und meist 100 m2 (sita).

Auf Lexikon-Ebene werden Stapel von 112 oder 100 Blatt beliebiger Größe und Dicke als „Pakete“ bezeichnet. Die Platten werden in Chargen von mehreren Bündeln umreift auf Holzpaletten geliefert. Diese Art von Ladung wird als „Bulk“ bezeichnet. Ein Bündel kann aus 8, 10, 12, 15 oder sogar 20 Paketen bestehen.

TEMPEL

Die Härte oder relative Härte des Weißblech-Basisstahls ist das kumulative Ergebnis einer Reihe von Faktoren oder Schritten: die Zusammensetzung des Stahls, die Walz-, Glüh- und Dressierhärteverfahren.

Das Rockwell-Durometer ist das Standardgerät zur Bestimmung der Oberflächenhärte von reduziertem, einfachem Weißblech. Es handelt sich um ein universelles Gerät, das je nach zu messendem Material unterschiedliche Wechselteile verwendet und daher für die Prüfung einer großen Anzahl von Stahlsorten und unterschiedlichen Dicken geeignet ist.

Dieses Gerät ist für doppelt reduziertes Weißblech aufgrund seiner geringen Dicke und hohen Härte nicht geeignet. In diesem Fall wird ein Zugprüfgerät verwendet, das die Elastizitätsgrenze als vergleichbare Daten wie bei der Bestimmung der Härte ermittelt.

Die Härte von Weißblech wird mit Buchstaben, gefolgt von einer Zahl, bezeichnet. Diese Bezeichnung variiert je nachdem, ob es sich um einfach reduziertes oder doppelt reduziertes Weißblech handelt.

Bei einfacher Reduktion wird der Buchstabe „T“ gefolgt von einer zweistelligen Zahl verwendet. Der Buchstabe kommt von dem Wort „Härte“ und die Zahlen entsprechen dem Durchschnittswert des Härtebereichs, gemessen auf der Rockwell HR 30 T-Skala, aus dem sich dieser Wert zusammensetzt. Die Skala erreicht die folgenden Werte und Verwendungen:

 

Code Merkmalsbereich Anwendungsbeispiele

Härte

T 50 45-52 Weich zum Einpressen Stopfbuchsen, Schächte

T 52 48-56 Mäßiges Tiefziehen Reibungsdichtungen

T 57 54-61 Allzweckkappen, Kronkorken

T 61 57-65 Allgemeiner Einsatz von Deckeln und Körpern höherer Härte

T 65 61-69 Hart Wenig benutzt

T 70 66-73 Sehr hart Wenig benutzt

Bei doppelt reduziertem Weißblech besteht der europäische Bezeichnungscode aus den Buchstaben „DR“ (double reduced) und einer dreistelligen Zahl, die mit der Elastizitätsgrenze desselben, ausgedrückt in N/mm2, übereinstimmt. Der amerikanische Code verwendet die gleichen Buchstaben „DR“, gefolgt von einer Ziffer, die der ersten Ziffer des Wertes seiner Elastizitätsgrenze, ausgedrückt in psi, entspricht. Ein ungefährer Härtewert auf der Rockwell HR 30T-Skala kann angegeben werden, ist aber nicht als zuverlässig anzusehen. Die folgende Wertetabelle kann für das reduzierte Doppel angegeben werden:

Europa Amerika

Code Elastizitätsgrenze Code Härte ca. HR 30T

DR550 550 N/mm2 DR 8 (80.000psi) 73

DR620 620 N/mm2 DR 9 (90.000psi) 76

DR660 655 N/mm2 DR 9M(95.000psi)º 77

DR690 690 N/mm2 DR 10 (100.000psi) 80

CALIBRE

Die Dicke des Weißblechs ist ein Parameter, der keine Schwierigkeiten bereitet, sie wird mit jedem gültigen Verfahren zur Überprüfung der Dicke eines gewalzten Metallprodukts bestimmt, dies kann durch direkte Messung oder durch Wiegen erfolgen.

Früher wurde das Konzept des „Flächengewichts“ verwendet, um Materialien nach der Dicke zu klassifizieren, basierend auf der direkten Beziehung zwischen Gewicht und gleicher Dicke in den anderen Messungen des Blechs. Dieses Basisgewicht wurde in Pfund pro Base Case ausgedrückt. Dieses Kriterium wird vor allem in Europa nicht mehr verwendet.

OBERFLÄCHENMASSNAHMEN

Blättern:

Es ist die klassischste Form der Weißblechversorgung. Es wird in Form von Plattenbündeln mit den in der Bestellung angegebenen Maßen geliefert.

Um die Abmessungen des zu bestellenden Blechs oder die Breite des Coils zu bestimmen, muss zuvor eine Berechnung entsprechend dem endgültigen Bestimmungsort durchgeführt werden. Wenn es sich um Behälterkörper handelt, ist es notwendig, durch eine geometrische Berechnung die Entwicklung derselben zu bestimmen und eine Zusammensetzung mit der Anzahl der Elemente zu machen, die wir durch das Blatt erhalten wollen, daraus werden die Abmessungen des Rechtecks abgeleitet. Wenn es für Deckel verwendet wird, ist die Verteilung der Schnitte der Scheiben auf dem Blech eine Funktion des zu verwendenden Werkzeugs, da es sich um Einfach-, Doppel- oder Mehrfachstempel handeln kann. Für seine Bestimmung genügt es, ein einfaches geometrisches Problem zu lösen.

Die Abmessungen der Platte sind so berechnet, dass an den Rändern ausreichend Material vorhanden ist. Das heißt, zu dem exakten theoretischen Wert, der notwendig ist, um die geplante Operation auszuführen, wird an den vier Seiten ein Beschnitt oder zusätzliches Material mit einem Wert zwischen 1 und 3 Millimetern pro Seite hinzugefügt, um die endgültigen Abmessungen zu erhalten. Der Zweck dieses Beschneidens ist es, genügend zusätzliches Material zu erhalten, um den schlechten Schnitt einer oder mehrerer Einheiten zu vermeiden, die aus der Platte zu erhalten sind. Dieser Wert kann höher oder niedriger sein, abhängig von der Präzision und der Schnittqualität der Schere, mit der das Blech geschnitten wird.

Diese letzten Dimensionen sind die theoretischen Dimensionen des Auftrags. Die Stahlwerke haben ihnen in den von ihnen geschnittenen Blechen üblicherweise ein Aufmaß zwischen 0 und 3 mm in Länge und Breite geliefert. Dies geschieht, um eine mögliche Fehlanpassung oder Welligkeit (gekrümmte Kanten) auszugleichen. Diese überdurchschnittlichen Werte werden als Toleranzen bezeichnet. Das überschüssige Metall, das den Arbeitsbereich des Blechs begrenzt und nicht für die Herstellung von Karosserien oder Abdeckungen verwendet wird, ist für den Schrott bestimmt. Es ist üblich, dieses Übermaß auszunutzen, indem man etwas kleinere Abmessungen als die theoretisch notwendigen verlangt, womit eine bedeutende Einsparung erzielt wird, da z.B. die Reduzierung der Breite um 1 mm in einer großen Charge eine interessante Kostenreduzierung bedeutet.

Spulen:

Ursprünglich wurden in der Eisen- und Stahlindustrie alle Bleche auf bestimmte Größen in einer rechteckigen Form zugeschnitten. Obwohl dieses System immer noch in Kraft ist und viele kleine Metallverarbeiter das Weißblech immer noch in Bündeln geschnitten und vorbereitet bestellen, ist es üblich, die Bestellungen in Coils an die Stahlwerke weiterzugeben und diese dann direkt im Haus des Metallverarbeiters oder durch einen Dritten schneiden zu lassen. Auf diese Weise wird eine bessere Ausnutzung des Materials erreicht.

Die Abmessungen des vom Stahlwerk gelieferten Coils, d.h. Länge und Breite, werden durch die folgenden Normen geregelt:

Länge: Die Differenz zwischen der tatsächlichen Länge und der vom Hersteller für jede Spule angegebenen Länge darf + 3 % nicht überschreiten. Die kumulierte Differenz aller tatsächlichen Längen und der vom Hersteller angegebenen Längen für eine Charge von 100 oder mehr Coils darf 0,1 % nicht überschreiten.

Der Käufer prüft normalerweise die Gesamtbahnlänge, indem er die durchschnittliche Länge der vom Coil abgeschnittenen Bleche mit der Anzahl der erhaltenen Bleche multipliziert und die Längen der anderen Teile des Coils addiert. Die mittlere Länge der geschnittenen Blätter wird durch Messung von mindestens zehn zufällig ausgewählten Blättern mit einer Unsicherheit von 0,2 mm ermittelt.

Breite: Sie wird zunächst nach dem Zielort berechnet, genauso wie die Breite eines Blattes. Die Breite jedes Blechs vom geschnittenen Coil sollte mit einer Unsicherheit von weniger als 0,5 mm gemessen werden. Die Breite sollte in der Mitte des Blechs und senkrecht zur Walzrichtung gemessen werden, wobei das Blech auf einer ebenen Fläche aufliegt. Die durchschnittliche Breite darf die geforderte Breite nicht unterschreiten und um nicht mehr als 3 mm überschreiten.

FASERRICHTUNG

Die gerichtete oder bevorzugte Kornorientierung ist mit dem Walz- und Temperiervorgang verbunden. Die Körner, die das Gefüge des Metalls bilden, werden in Walzrichtung gedehnt, diese Dehnung beeinflusst die Eigenschaften des Grundstahls. Sie hat z. B. einen erheblichen Einfluss auf die Ausbildung des Körperflansches oder auf die Ausbildung des Körperhakens im Verschluss. Die Faserrichtung wird umso deutlicher, je höher der Härtegrad des Materials ist. Wenn die Faserrichtung die Qualität der Verpackung beeinflussen kann, ist es notwendig, dies dem Stahlwerk bei der Bestellung mitzuteilen. Dadurch wird angezeigt, zu welchem Maß das Blech parallel sein soll, und dies markiert die Walzrichtung des Stahls. Manchmal kann es erforderlich sein, dass die Körnung parallel zur Länge – zum Boden des Behälters – d.h. in „Umfangsrichtung“ verläuft und daher als „C“-Körnung bezeichnet wird. Wenn die Maserung parallel zur Breite der Korpusschablone verlaufen soll, verläuft sie parallel zur Achse oder Höhe des Behälters und wird als „H“-Korn-Weißblech bezeichnet. Wenn der Weißblech-Temperierzustand T 61 oder niedriger ist, macht sich die Richtung des Korns in der Regel nicht bemerkbar und „C“- oder „H“-Korn kann ohne Bedenken verwendet werden. Bei hohen Bügeln und insbesondere bei doppelt reduziertem Weißblech ist die Angabe der Faserrichtung zwingend erforderlich, da deren Einfluss beachtlich ist, bei Schablonen für Körper muss zwingend die Faserrichtung „C“ angegeben werden. Wichtig ist auch der Hinweis, dass bei leicht zu öffnenden Deckeln das Aufreißen des Deckels in Richtung der Maserung erleichtert wird, besonders wenn es sich um rechteckige oder ovale Deckel handelt. Bei rechteckigen Behältern sollte das Weißblech unabhängig vom Härtegrad immer die Körnung „C“ haben, da diese einen großen Einfluss auf die Ausbildung der Flansche in den Ecken hat.

OBERFLÄCHENBESCHICHTUNG

Die Oberfläche des Basisstahlblechs kann unterschiedliche Glattheits- oder Rauheitsgrade aufweisen, wodurch sich vor dem Auftragen von Zinn verschiedene Arten der Oberflächenbearbeitung ergeben.

Diese Oberflächengüten sind abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit der Anlasswalzen (Anlasswalzen oder Dressieren). Glatte, gut polierte Walzen erzeugen eine ähnliche Oberfläche auf dem Blatt. Ein leichtes Aufrauen desselben, das durch Sandstrahlen erfolgt, erzeugt ein Blech mit einer gewissen Rauheit. Es gibt verschiedene Grade der Ausführung. Um sich nicht zu wiederholen, werden wir nicht auf ihre Klassifizierung eingehen, Details über sie können in den Werken„HOJALATA“ und„OBERFLÄCHENBEHANDLUNG DER HOJALATA“ gesehen werden, die bereits auf dieser Website veröffentlicht wurden.

 

 

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1 Comment

  1. Alex Zaraki

    Ich wusste gar nicht, dass Weißblech aus Stahl und Zinn besteht! Mein Onkel ist nämlich in der Blechbearbeitung tätig und hat mich mal eingeladen. Vielleicht muss ich mich mal näher mit den Blech-Arten auseinandersetzen?

    Reply

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