SOMMARIO

Breve descrizione delle diverse fasi della fabbricazione della banda stagnata, della sua struttura e delle sue proprietà.

INTRODUZIONE

Con questo lavoro intendiamo dare alcune nozioni molto generali sulla banda stagnata. Essendo la materia prima di base nel settore metallurgico, è necessario presentare anche molto brevemente le sue proprietà, in modo che i non iniziati possano avere una conoscenza minima che vi aiuterà ad entrare meglio in questo sito, o ad interpretare meglio qualsiasi scritto relativo a questo settore.

La banda stagnata è fondamentalmente un foglio di acciaio rivestito di stagno su entrambi i lati. I suoi inizi risalgono a quasi 700 anni fa. Ha quindi una storia molto lunga, anche se è stato durante il XX secolo che la sua tecnica di elaborazione si è evoluta in profondità.

ACCIAIO DI BASE

È il corpo della latta e determina le sue caratteristiche. La scelta del tipo di acciaio con cui la banda stagnata è fabbricata è definita dal suo uso finale. Per la sua fabbricazione vengono utilizzati diversi tipi di acciaio di base, come MR, MC o L. Sono acciai con una quantità di carbonio tra lo 0,05 e lo 0,12% e di manganese dallo 0,30 allo 0,6%. Lo zolfo non dovrebbe superare lo 0,05%. Possono anche contenere piccole quantità di fosforo, silicio… In seguito riassumeremo sotto forma di tabella la durezza di questo acciaio a seconda del suo utilizzo.

Nella sua produzione si possono distinguere le seguenti fasi:

– Lavorazione delle lastre

– Laminato a caldo

– Laminato a freddo

– Ricottura

– Passaparola per la pelle

A) Fabbricazione di piastre. Segue la procedura comune per ottenere l’acciaio in un’acciaieria. Ci sono due opzioni: Processo per colata continua o con stampi per lingotti. La figura 1 mostra uno schema generale del processo fino al completamento della piastra.

Figura 1: Produzione di piastre in acciaio

Nel caso della produzione di lingotti, una volta che l’acciaio è stato fuso e i lingotti sono stati formati, vengono laminati in lastre, che vengono chiamate “bramme”. Questa operazione viene effettuata in laminatoi reversibili. Alcuni tipi hanno anche dei rulli laterali che lavorano simultaneamente le quattro facce del lingotto, eliminando l’operazione di girare il lingotto sul suo asse durante questa fase.

Il prodotto finale di questa operazione, la lastra, ha uno spessore da 125 a 230 mm, la larghezza approssimativa della banda stagnata da ottenere e una lunghezza che dipende dalle dimensioni del lingotto.

Il processo di colata continua elimina queste diverse fasi, sviluppando l’intero processo in modo ininterrotto.

B) Laminato a caldo. Questo è il prossimo passo. Normalmente c’è una fase intermedia, che consiste nel raffreddamento e stoccaggio delle lastre, un processo di selezione, una preparazione della superficie (scarfing) e un riscaldamento della lastra alla temperatura adatta alla laminazione. Il diagramma 2 mostra le diverse fasi di questo processo.

Figura n. 2: processo di laminazione a caldo

Il laminatoio a caldo riduce la lamiera a un nastro continuo di circa 2 mm di spessore. Questo treno è normalmente composto da due sezioni, una sezione di sgrossatura e una sezione di finitura. Può essere di tipo continuo o reversibile, a seconda della capacità dell’impianto, ecc.

Alla fine di questo processo il materiale è finito sotto forma di bobine.

C) Laminato a freddo. Le bobine prodotte devono essere decapate e lubrificate prima della laminazione a freddo, che di solito viene effettuata in una serie di vasche contenenti acido solforico diluito caldo. Vengono poi lavati, asciugati e lubrificati con olio di palma o altro lubrificante adatto alla laminazione a freddo. La linea di decapaggio è normalmente dotata di una fresa circolare che taglia i bordi, assicurando così che siano adatti alla riduzione a freddo o alla laminazione a freddo, e impostando anche la larghezza massima della banda stagnata da ottenere. Un diagramma di questa fase è mostrato nella Figura 3.

Figura No. 3: Laminazione a freddo, ricottura e laminazione skin-pass dell’acciaio di base

La laminazione a freddo può essere fatta in mulini continui (tandem) o reversibili. Durante questa riduzione vengono utilizzati lubrificanti e refrigeranti, e lo spessore risultante è molto vicino allo spessore finale desiderato nel caso della banda stagnata ridotta.

D) Ricottura. Il coil ottenuto è fatto di un materiale molto duro e soggetto a forti tensioni e necessita di un trattamento adeguato per dargli la lavorabilità necessaria. Questo trattamento si chiama ricottura e può essere fatto in continuo o in forni a campana. Vedere il diagramma nº 3. In entrambi i casi è essenziale rimuovere i residui degli agenti lubrificanti e di raffreddamento usati in precedenza, essendo il metodo usato per questo, coerente con il tipo di ricottura da fare, normalmente si usano mezzi elettrolitici.

E) Skin-pass. Segue l’operazione di rinvenimento – trattamento superficiale o finitura, chiamato “skin-pas” o “temper rolling”. È fatto per mezzo di una riduzione o laminazione, senza lubrificante e molto leggero, che di solito non supera il 2% di spessore. Vedere il diagramma nº 3.

Questa fase dà una superficie liscia, migliora la forma e induce la necessaria duttilità nel materiale. Nel caso della banda stagnata a doppia riduzione, l’operazione di rinvenimento è sostituita da una seconda riduzione del calibro o da una seconda laminazione del 33% circa, questa volta utilizzando un lubrificante di superficie.

È pratica comune preparare le bobine prima dell’operazione di stagnatura. Consiste principalmente nel taglio dei bordi e nell’eliminazione delle sezioni di scarsa qualità o fuori specifica.

LINEA DI STAGNATURA

Attualmente il sistema utilizzato per depositare un sottile strato di stagno è elettrolitico. In passato, un altro era usato per immersione in bagni di stagno fuso – il coke di latta – che è diventato obsoleto a causa del suo alto consumo di stagno.

Ci sono diversi modi di procedere nella fabbricazione della banda stagnata elettrolitica. Fondamentalmente si tratta di far passare la bobina di lamiera nera, già preparata, attraverso una vasca – elettrolita – di sali di stagno che incorpora diversi additivi. Lo stagno viene prelevato da elettrodi immersi nel bagno.

Semplificando il processo, si possono distinguere le seguenti fasi: Vedi figura nº 4.

Figura n. 4: linea di stagnatura elettrolitica

– Svolgimento e preparazione delle bobine di lamiera nera: alimenta continuamente la linea, tagliando l’inizio e la fine di ogni bobina e saldandole. Ha un sistema di stoccaggio del nastro che permette l’accumulo di una certa quantità di nastro, che alimenta la linea mentre la bobina viene cambiata e impiombata.

– Sgrassaggio: Rimuove gli elementi residui sulla superficie del nastro: residui di lubrificante, agenti di raffreddamento, ecc. Si ottiene attraverso bagni chimici.

– Lavaggio: Pulisce i resti dell’operazione di sgrassaggio per mezzo di getti d’acqua e/o di vapore.

– Decapaggio: Rimuove l’ossido di ferro aderito a entrambi i lati della bobina e lascia la superficie pronta a ricevere lo stagno.

– Stagnatura: Si applica lo stagno su entrambi i lati, ci sono diverse procedure di applicazione, processo acido e processo alcalino o di base, quest’ultimo a sua volta ha due opzioni, linee alogene orizzontali e linee alcaline verticali. I più comuni sono quelli che usano il processo acido. Gli elettroliti sono la parte più delicata.

– Stagnatura: Il suo scopo è quello di dare una finitura lucida alla banda stagnata, poiché la semplice elettrodeposizione dello stagno produce una superficie micro-ruvida con un aspetto opaco. In questa operazione si produce uno strato di lega ferro-stagno, intermedio tra l’acciaio di base e lo stagno superficiale su ogni faccia, che aumenta la resistenza della banda stagnata agli elementi corrosivi.

– Passivazione: consiste fondamentalmente nel formare uno strato di ossido cromico e stagno. I metodi utilizzati sono vari, chimici o elettrochimici, ognuno progettato per ottenere caratteristiche speciali. Questo strato protettivo aiuta a prevenire l’ossidazione, non solo durante la fabbricazione, ma anche nelle operazioni successive, come la verniciatura. Ha un’importanza decisiva nella corretta adesione delle vernici alla latta. I diversi trattamenti di passivazione producono diverse forme di attacco o macchie quando la banda stagnata è sottoposta al contatto con prodotti corrosivi o composti di zolfo.

– Oliatura: Si applica un lubrificante alla superficie della latta. Lo scopo di questo lubrificante non è tanto quello di proteggere la latta stessa, ma la passivazione e non di contrastare le proprietà di questa è molto leggera, quindi il metodo di applicazione più comunemente usato è per elettrodeposizione, anche se può essere fatto a spruzzo o per immersione. Il lubrificante più comunemente usato è il sebacato di diottile con un carico di 0,005 gms/m2.

– Taglio e imballaggio: La linea termina con la composizione di bobine se la fornitura è in questo modo, o il taglio in fogli. In questo secondo caso l’installazione è più complessa, poiché comporta un processo di selezione e separazione del materiale difettoso.

STRUTTURA IN BANDA STAGNATA

Lo stagno utilizzato nella protezione dell’acciaio di base è di elevata purezza, con più del 99,80% di stagno e meno dello 0,04% di antimonio, arsenico, bismuto, rame e altri metalli.

La banda stagnata non consiste solo nell’acciaio di base e in due strati sottili di stagno su entrambi i lati. Abbiamo già parlato della formazione di zone di lega ferro-stagno, della passivazione e dell’oliatura. Quindi il suo stato finale è quello mostrato nella figura n. 5:

Figura n. 5: sezione trasversale della banda stagnata

La banda stagnata elettrolitica può essere prodotta in varie finiture, anche se tre sono le più comuni. A) Luminoso, che è il più comune. B) Matte, o pietra, che consiste nel stagnare l’acciaio di base con una superficie ruvida e poi non rifondere lo stagno, e C) Stessa opzione B ma rifondendo lo stagno, che dà una finitura lucida ma non riflettente.

DUREZZA

Un fattore chiave nella selezione della latta corretta per ogni applicazione è la sua durezza. In realtà dipende dalla durezza dell’acciaio di base utilizzato per la sua fabbricazione. La latta di tipo “doppio ridotto” è più dura di quella di tipo “singolo ridotto”.

La durezza è valutata sulla scala HR 30T. In generale, le lattine più bianche sono utilizzate per imballare salsicce o componenti imbutiti. I più duri hanno la loro principale applicazione nella formazione di corpi di contenitori cilindrici. La seguente tabella fornisce un riassunto generale dei diversi tipi di banda stagnata classificati in base alla loro durezza.

Figura n. 6: gradi di durezza e usi della banda stagnata

 

BANDA STAGNATA DIFFERENZIALE

Quando il rivestimento di stagno non è lo stesso su entrambi i lati, la banda stagnata è chiamata differenziale. Il carico di stagno è misurato in grs/m2. La prima colonna della tabella nº 7 mostra le combinazioni di stagnatura più comuni nella banda stagnata differenziale. In passato sono stati usati altri tipi di denominazioni, come quelle indicate nella seconda colonna.

Per identificare facilmente i diversi tipi di rivestimento, linee parallele di diverse dimensioni sono segnate su una delle sue facce, normalmente su quella con il rivestimento più grande. A questo scopo, prima della stagnatura, si fanno questi segni sul foglio nero, che la sottigliezza dello strato di stagno permette di vedere sotto di esso.

Figura n. 7: Marcatura differenziale della banda stagnata

VANTAGGI DELLA BANDA STAGNATA

Tra gli altri possono essere elencati:

– Qualità di presentazione: grazie alla sua finitura metallica e lucida, conferisce alla confezione un aspetto piacevole.

– Idoneità per la fabbricazione di barche: le sue proprietà di durezza, elasticità, conducibilità termica, ecc. lo rendono il materiale più adatto a questo scopo.

– Resistenza alla corrosione: La protezione di stagno lo rende il materiale metallico più economico sul mercato con elevate proprietà anticorrosione.

– Leggerezza: L’estrema sottigliezza che possono presentare le loro pareti, permette di ottenere contenitori di un peso molto leggero. Questo è un chiaro vantaggio, eliminando il peso morto nella manipolazione e nel trasporto.

– Sigillatura: Le sue proprietà meccaniche facilitano il processo di aggraffatura industriale, permettendo una tenuta perfetta, con una tecnologia alla portata di qualsiasi utente.

– Sterilizzazione: La sua eccellente resistenza alle pressioni esterne o interne, così come la sua buona conduzione del calore, facilitano qualsiasi tipo di processo di sterilizzazione.

– Impermeabilità: È un materiale totalmente impermeabile, che costituisce una magnifica barriera a qualsiasi tipo di contaminazione esterna.

Torna a Lattine del mondo delle materie prime