用于金屬瓶或噴霧罐的鋁合金板的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及侶合金制金屬瓶化OUteillem6tallique)和噴霧罐（b說ti居r a紅OSOl)的技術領域，其也被本領域技術人員分別稱為"瓶型罐"或"瓶型飲料罐"和"氣 霧劑罐"，其通過沖壓-拉伸制造，即通過包括運兩個基本步驟的方法，并特別地與縮頸 (r^treint或necking)W及任選地螺紋加工（filetage或t虹eading)和卷邊（ourlage或 curling)的附加步驟相關。
[0002] 本發明還特別設及其組成和接受的熱處理特別適于運類應用的侶合金板，并在上 述步驟中特別是在縮頸中特別具有良好的成型能力，W及具有特別是在沖壓和拉伸步驟中 需要的低各向異性。
【背景技術】
[0003] 侶合金由于其特別是與塑料材料和鋼材相比具有非常好的美觀式樣W及其適用 于回收利用和耐腐蝕性，越來越多地用于飲料容器的制造中，運些飲料容器也稱為"罐"或 "飲料罐"，還稱為金屬瓶或"瓶型罐"W及噴霧罐。 W04] 除非另作說明，W下論及的所有侶合金均為根據"侶業協會（Aluminum Association)"在定期發布的"登記記錄系列巧egistrationRecordSeries)"中的定義 所指明。 陽0化]罐，本領域技術人員也稱為"飲料罐"，是通過在冶金狀態化9下的3104型合金板 沖壓-拉伸制造的。
[0006] 本領域技術人員公知的該冶金狀態，對應于板的連續立式誘鑄，然后修整 (scalpage)，均化，然后熱社，再在無中間退火操作下經過幾次冷社使其總的冷壓下率為80 至 90%。
[0007] 將板進行第一次切割和沖壓操作；在該步驟的過程中，將卷繞的板供給至沖床，沖 床也稱為"制杯機"，由其切割出被稱為毛巧（flan)的圓盤并進行第一次沖壓操作W制造 "杯"。
[0008] 然后，所述杯傳送至第二個沖床或"制罐機化Odymaker)"，在那里進行至少一次第 二沖壓，也稱為再沖壓，W及幾次連續的拉伸操作；其包括使沖壓出的粗巧（ebauche)通過 拉伸凹模化agued' (Hirage)W延伸該金屬并使其變薄。對于底部，成型為倒寫頂的形式 W使其能承受內含物產生的內部壓力。
[0009] 因此，逐步獲得其壁薄于底部的罐。然后，運些罐在一個機器中進行加工，該機器 使它們作旋轉運動同時剪刀將它們切割至所需的高度。
[0010] 然后，在幾個清潔和沖洗池中對它們進行清洗，并然后烘干，一般在180至250°C 烘5至10分鐘。
[0011] 然后，使用漉對它們進行印刷并噴涂外表面，再一般在200至230°C烘烤5至10分 鐘。
[0012] 然后，在預成型體內使涂料蒸發，再一般在190至220°C烘烤3至10分鐘。
[0013] 該步驟獲得的罐被稱為"預成型體"。
[0014] 然后，將該飲料罐傳送至縮頸和翻邊工作站，其也稱為"頸部翻邊機（necker flanger)"，在運里對預成型體的頂部經過幾次連續的直徑減小，并為隨后蓋子的配合翻 邊。
[0015] 侶合金制的金屬罐和噴霧罐或氣霧劑罐通常由圓形鑄錠機（coul6eSiirroue)生 產的柱銷（pion)通過沖擊擠壓而制造。
[0016] 通過沖壓-拉伸W及然后縮頸制造的侶合金瓶或"瓶型罐"首先出現在1993年的 日本和1995年的歐洲。
[0017]其證據為Toyo I^ikagaku Kenkyusho在 1993 年的專利申請JP7060386 和 Hoogovens的優先權為1995年的專利申請EP0740971。
[0018] 然而，運些瓶不具有整型的結構。實際上，該罐的立壁和頸部是由預成型體的底部 制造，并且其蓋壓接在預成型體的頂部。
[0019]DaiwaCan在2000年要求優先權1999年的申請WO0115829中也是運種情況，其 要求保護使用復雜工具通過熱成型制造的侶合金瓶。
[0020] 由侶合金主要通過沖壓-拉伸和縮頸進行"瓶型罐"型或噴霧罐的制造，實際上需 要運樣的材料，其能：
[0021] -經受深沖壓，即形成具有立壁和水平底的杯，具有沖壓比（rappod d'emboutissage)即毛巧的直徑和沖頭的直徑的比值達到1.9或更大，并且在縮頸過程中 具有大的形變，從而僅經過兩次沖壓（沖壓和再沖壓）即實現直徑的明顯減小，
[0022] -提供良好質量的杯，即沒有本領域技術人員稱為"皺耳（cornepinc6e)"或權皺 的缺陷，W避免在隨后拉伸過程中的任何破損，
[0023] -經受在縮頸過程中的形變而不破損，在瓶的情況下在該縮頸過程中預成型體的 直徑減小的級別達50%，W及在瓶的情況下在形成螺紋和卷邊過程中和在噴霧罐的情況下 在卷邊過程中不破損；運里的螺紋加工和卷邊操作代替飲料罐更簡單的翻邊操作，
[0024]-使成品瓶或噴霧罐能夠承受足夠的"翻轉和/或爆破壓力"。本領域技術人員公 知，后者對應于在罐經受升壓而翻轉或爆破時底部的內部壓力值；一般根據應用的不同在 5至20bar之間變化。
[0025] 主要通過沖壓-拉伸并然后縮頸制造的整型侶合金瓶或"瓶型罐"出現在21世紀 初的日本。其證據為KobeSteel優先權2001年的申請JP2003082429。
[00%] 運里要求保護的合金為在冶金狀態H19下的3104型。
[0027]KobeSteel在優先權2005年的申請EP1870481也是同樣的情況。
[0028] 運類技術方案也用于大批量生產中，特別是在美國。
[0029] 然而，在沖壓和尤其是縮頸中該材料具有非最佳成型性的缺點。
[0030] 尤其地，在所述"杯"沖壓后，其周邊形成的被本領域技術人員稱為"皺耳"的形狀 并不能讓人滿意。
[0031] 運實際上是具有六個凸耳的輪廓，兩個分別位于社制方向的0°和180°處，四個 位于所述方向任一旁的45°處，如圖1所示。
[0032] 發現所述的構型，由于在0°和180°處的凸耳，存在嚴重的導致本領域技術人員 公知的"皺耳"現象的風險，并且在隨后的拉伸過程中有破裂的危險。
[0033]此外，該材料沒有大幅度變軟，即當烤漆時其機械強度只略微降低，而使通過縮頸 的成型更困難。
[0034] 技術問題
[00對本發明的目的是通過W下特性克服運些困難，即，使杯能W達1. 9或更大的沖壓 比進行深沖壓、拉伸而不破裂、W及尤其是在縮頸成型中"預成型體"的直徑減小達50%而 無裂紋和權皺，當在瓶的情況下進行"螺紋加工"W及當在瓶的情況下和在噴霧罐的情況下 進行卷邊時也同樣如此。
[0036] 發明目的
[0037] 本發明的目的是提供一種制造用于金屬瓶或噴霧罐的侶合金板的方法，所述金屬 瓶或噴霧罐通過沖壓-拉伸和縮頸制造，所述方法包括W下步驟：
[0038] 誘鑄具有W下組成（重量％ )的侶合金板巧：
[0039]Si:0. 10 -0. 35，Fe:0. 30 - 0. 55，Cu:0. 05-0. 20，Mn:0. 70 - 1. 0，Mg:0. 80 - 1. 30， 化：<0. 25，Ti:<0. 10,其他元素各自<0. 05且總共<0. 15,其余為侶，
[0040] 修整和在溫度550至630°C下均化所述板巧至少1小時，
[0041]熱社，
[0042] 第一次冷社步驟，壓下率為35至80%，
[0043] 在溫度300至400°C下重結晶退火至少1小時，
[0044] 重復冷社，壓下率為10至35%，至厚度為0.35至1.0mm。
[0045] 優選重結晶退火在溫度340至360°C下進行至少1小時。
[0046] 根據有利的變體，所述侶合金具有W下組成（重量％ ):
[0047] Si：0. 20 - 0. 30,Fe：0. 35 - 0. 50,Cu：0. 05-0. 15,Mn：0. 80 - 0. 90,Mg：1, 15 -1. 25,Zn:迎.25,Ti:<0. 10,其他元素各自<0. 05且總共<0. 15,其余為侶。 W48] 本發明還設及通過例如上述方法制造的板，其在205°C熱處理10分鐘即模擬烤漆 后的屈服強度為170至200MPa，且極限抗拉強度為200至230MPa。
[0049] 優選地，模擬烤漆的熱處理前后所述板的屈服強度下降20至40MPa。
[0050] 根據一個有利的實施方案，在冷社至厚度為0. 35至1.Omm后通過依據標準NFEN 1669的杯碟法（m6thodedesgodets)測得的所述板的各向異性指數為0. 5至4. 0%。
[0051] 甚至更有利地，在使用杯碟法的測試結束時，所述板在社制方向任一旁的45°處 具有凸耳而在所述方向的0°和180°處沒有凸耳。
[0052] 根據一個優選的實施方案，所述板的成形性為：在經過兩次深沖壓的過程中未見 裂紋或權皺，第一次的沖壓比即毛巧的直徑與沖頭的直徑的比值為1. 5至1. 9,第二