packaging journal 4-5_2020

„Materialien mit hoher Festigkeit
und hoher Dehnung bieten ein höheres Potenzial
für die Dickenreduzierung.“
sen, daher wurden im Rahmen des Projekts alle
verschlossenen Dosen mit einer neuen röntgenbasierten,
zerstörungsfreien Falzmessanlage
der Firma CMC-Kuhnke GmbH vermessen. Mit
diesem System steht eine objektive Methode
zur Messung von Falten innerhalb der Naht zur
Verfügung. Alle Industriepartner konnten die
Verbesserung des Faltenbildes durch das optimierte
Rollenprofil für alle hochfesten Materialien
nachweisen.
Funktionsprüfung verdeutlicht das Potenzial
In anschließenden Untersuchungen wurden die
verschlossenen Dosen mit allen Versuchsmaterialien
einem Beultest unterzogen, dabei konnte
ermittelt werden, dass alle höherfesten Materialien
zu einer Steigerung des ertragbaren Beuldrucks
führen. Zudem wurde festgestellt, dass
die Materialien mit hoher Festigkeit und hoher
Dehnung ein höheres Potenzial für die Dickenreduzierung
aufweisen.
Gewichtseinsparung von bis zu vier Gramm
pro Dose möglich
Innerhalb des Projekts konnte also der technologische Nachweis
für die Senkung des Materialeinsatzes bei gleichbleibender Funktionsanforderung
und besserer Prozessstabilität erbracht werden.
Die Industrieteilnehmer schätzten, dass mit einem Deckelmaterial
der Festigkeit von 650 N/mm 2 und hohen Dehnungen eine Absenkung
der Deckelblechdicke um 0,02 Millimeter bei gleicher Funktion
möglich ist.
Zum Konsortium
Das Projektkonsortium für die Untersuchung
der Verschließtechnologie setzt
sich zusammen aus:
❚ Materiallieferanten (thyssenkrupp
Rasselstein GmbH, Tata Steel)
❚ Verschließmaschinenhersteller
(Cantec GmbH & Co. KG, Lanico
Maschinenbau Otto Niemsch GmbH,
Gebrüder Leonhardt GmbH & Co. KG
Blema Kircheis, Ferrum Ltd. – Canning
Technology)
❚ Werkzeuganbieter
(MAIKO Engineering GmbH, Albert
Schmutzler GbR)
❚ Dosenhersteller (CAN-PACK S.A.,
Auxilliar Conservera S.A.,
International Packaging Association,
Glud & Marstrand A/S) sowie
❚ Messsystementwickler
(CMC-KUHNKE GmbH, F+K WERK-
STOFFPRÜFUNG UND LABOR GmbH)
❚ Compoundlieferanten (Wakol GmbH,
Henkel Adhesive Technologies).
Autor Dipl.-Ing. Thomas
Lieber ist Gruppenleiter
im Bereich Blechbearbeitung
und Grundlagen am
Fraunhofer-Institut für
Werkzeugmaschinen und
Umformtechnik (IWU)
in Chemnitz.
Die Auswirkung dieser Reduzierung der Deckeldicke
um ca. 20 Mikrometer würde an
einer Standarddose mit dem Volumen 425
Milliliter zu einer Gewichtseinsparung von
vier Gramm pro Dose führen, was bei den im
Markt eingesetzten Milliardenstückzahlen zu
einer bedeutenden Materialreduzierung auflaufen
würde und entsprechende Kostenersparnisse
erzielen könnte. Zukünftige Serienversuche
sollen die Ergebnisse bestätigen.
Der ausführliche Abschlussbericht des
Projekts ist in Kürze bei der Forschungsvereinigung
Stahlanwendung e. V. (FOSTA) zu
erhalten.
>> www.stahlforschung.de
Seaming of high-strength packaging steels
With constantly decreasing resources and
production volumes in the billions, the topic
of material savings is of central importance
for the packaging steel industry. In a research
project, it was investigated to what extent
thinner, higher-strength metallic packaging materials can be reliably
processed with the seaming technology, especially for three-piece
food cans. Its results show that all materials with higher strength
have the potential for functional improvements indicating significant
weight savings . It can also be concluded that materials with high
strength and high elongation have a greater potential for improving
the functionality of the can.
Beuldruck in bar Mittelwert Minimum
Beultest (Bild links) und
ertragbare Beuldrücke
(Grafik rechts) beim
Standardmaterial
(MAT_a) und bei Testmaterialien
mit höherer
Festigkeit und
unterschiedlichen
Dehnungen (MAT_b und
MAT_c). MAT_c weist
hierbei eine höhere
Dehnung auf.
2,70
2,55
2,40
2,25
2,10
MAT_a - 0,15 MAT_b - 0,15 MAT_c - 0,15