امروز
1399 بهمن 3
33 15
اولین ورق قلع اندود در سال ۱۳۷۵ میلادی و در المان ساخته و در ادامه و درسال ۱۶۶۵ در انگلستان آهن سفید ساخته شد. قلع‌اندود کردن فرایندی است که بر روی فولاد یا آهن کارشده لایه نازکی از قلع پوشیده می‌شود، محصول نهایی بدست آمده از این فرایند ورق قلع‌اندود می‌باشد. این ورق اغلب برای جلوگیری از زنگ زدگی استفاده می‌شود. قلع یک فلز براق سفید نقره ای رنگ است که در درجه حرارت معمولی در مقابل آب و هوا مقاوم است و اسیدها و باز های ضعیف نمی‌توانند به راحتی روی آن اثر بگذارند اما اسیدها و باز های قوی به راحتی روی آن اثر می گذارند. قلع در آب حاوی کربنات ها، با سرعت کمی خورده می شود و خوردگی قلع در خاک شدیداً کم است. این فلز به راحتی لحیم پذیر است به همین دلیل در صنعت برق به کار برده می شود و با مقابل مواد غذایی و اتمسفر واکنش نمی دهدو این فلز سمی نیست و به همین دلیل کاربرد زیادی در پوشش قطعات صنعتی مواد غذایی دارد.
اولین و گسترده‌ترین کاربرد ورق‌های قلع‌اندود تولید قوطی‌های کنسرو می‌باشد. در گذشته این ورق‌ها برای گلدان، سینی‌ها و … مورد استفاده قرار می‌گرفت. این ورق‌ها بر اساس روش الکترولیت اسیدی با محلول فرواستان تولید می‌شود. دراین روش ورق سیاه پس از عبور از حوضچه‌های شستشوی الکترولیتی و شستشو با آب و عبور از حوضچه‌های اسید شویی الکترولیتی و شستشو با آب (طی دو مرحله) وارد حوضچه‌های محتوی محلول الکترولیت شده و طی پنج مرحله در حالی که شمش خالص قلع به عنوان آند و ورق به عنوان کاتد عمل می‌کند، به روش الکترولیتی هر دو سطح ورق قلع اندود می‌گردد. پس از انجام عملیات پوشش دهی قلع، ورق با عبور از کوره‌ای به نام مافل تا درجه حرارت بالای نقطه ذوب قلع گرم گردیده و سپس در حوضچه‌ای سریعاً سرد می‌گردد. پس از این مرحله ورق قلع اندود بعلت جلوگیری از اکسیداسیون سطحی وارد عملیات شیمیایی (رسوب دادن لایه‌ای از کروم) گردیده و و پس از طی عملیات خنک سازی و بازسازی‌های کنترل کیفی، بسته‌بندی گردیده و به بازار مورد مصرف خود که صنایع بسته‌بندی است روانه می‌گردد. ضخامت ورق تین پلیت mm 0.16 تا mm0.45 است و با قراردادن یک لایه قلع روی ورق سرد روغنی st12 جهت تولید قوطی های چای، کنسرو، مواد غذایی و روغن نباتی استفاده می شود و تا مواد غذایی از فساد مصون بماند.
این لایه به منظور سهولت در جدا شدن ورق ها از همدیگر و جلوگیری از خوردگی استفاده می شود. همچنین این لایه به چسبندگی محافظ ثانویه که به منظور پوشش استفاده می شود کمک می کند. روغن مورد استفاده در این لایه معمولاً از ترکیباتی مانند دی اکتیل سباسات و استیل تری بوتیل سیترات که برای سلامتی انسان نیز مضر نیستند، می باشد.
این لایه از به وجود آمدن و گسترش اکسید قلع در سطح فلز جلوگیری کرده و به ورق فلزی قابلیت جذب مواد دیگر می دهد. مواد تشکیل دهنده این سطح پوششی از کروم، اکسید کروم و اکسید کروم هیدراته می باشد که بر روی سطح قلع قرار دارند.
این لایه ما بین سطح ورق فلزی و قلع ایجاد می شود و برای حفظ چسبندگی قلع بر روی فلز است.در صورت قلع اندود کردن به روش غوطه وری در قلع مذاب ورق قلع اندود شده فاقد این لایه خواهد بود.
تا سال ۱۹۳۴ ميلادي قلع اندود کردن ورق ها به روش غوطه وري انجام مي شدکه در آن سال، روش الکتروليز براي قلع اندود کردن ورق ها در انگلستان مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن، فرآيند پيوسته توليد براي نوارهاي فولادي، جايگزين روش توليد غير پيوسته ورق شد که هزينه توليد ورق قلع اندود را بسيار كاهش داد. اين نوع ورق‌ها داراي ضخامت قلع زياد و يكسان در دو طرف ورق هستند.
تا قبل از جنگ جهاني دوم عملاً تمام ورق هاي تین پلیت با روش غوطه وري ساخته مي شدند. امروزه كمتر از ۶ درصد از كل ورق هاي توليدي به روش مذكور تهيه مي شوند. با روش غوطه وري هيچ گاه امكان پوشش يكنواخت قلع به ميزان كمتر از ۶/۱۹ گرم در متر مربع در دو رويه ميسر نبوده اما در روش الكتروليت كه پس از جنگ جهاني توسعه يافته است، مي توان تا ۶/۵ گرم در متر مربع در مجموع دو سطح فولاد را از قلع به طور يكنواخت پوشاند. يك نوع از ورق هاي تین پلیت تهيه شده به طريقه غوطه وري اصطلاحاً ورق فولادي قلع اندود ناميده مي شود (۹۰% سرب ۱۰ درصد قلع) اين ورق ها كه ورق هاي SCMT نيز ناميده مي شوند، به دليل خاصيت مسموم كنندگي سرب نبايد براي مواد غذائي استفاده شوند.
پوشش قلع بر روي سطح ورق هاي مخصوص مواد غذائي، ۱۵ تا ۸۰ ميليونيوم يك اينچ بر هر طرف سطح ورق مي باشد. ورق فولاد مورد استفاده، ضخامتي حدود يك صدم يك اينچ را دارد كه پس از تميز نمودن آن را از حمام محلول رقيق اسيد سولفوريك يا اسيدكلريدريك عبور داده و سپس ورق ها را ازحمام هاي الكتروليت كه در قطب آند (مثبت) ورق هاي قلع قرار گرفته اند و در قطب كاتد (منفي) ورق هاي فولادي قرار مي گيرند، عبور مي دهند و به اين طريق دو سطح ورق هاي فولادي قلع اندود مي شوند و مهم ترين مزيت روش الكتروليت آن است كه كنترل دقيقي از پوشش قلع را بر روي ورق امكان پذير نموده است.
ورق هاي قلع اندود در يك اندازه ۲۰*۱۴ اينچ به صورت ۱۱۲ ورق در يك جعبه (بسته) بسته بندي شده است كل ناحيه ورق ۲۱۳۶۰ اينچ مربع است كه اصطلاحا به عنوان يك جعبه اصلي كه يك مقياس صنعتي است، شناخته شده است. با كاربرد گسترده ورق هاي الكتروليت براي اغلب محصولات غذائي، توليد كنندگان ورق هاي Tp براي صرفه جوئي بيشتر به ورق با پوشش متفاوت روي آورده اند چنين ورقي داراي يك پوشش سنگين تر (۵/۰، ۷۵/۰ و ۱) بر روي سطح داخلي قوطي و يك پوشش سبك (۲۵/۰) پوند قلع بر روي سطح بيروني مي باشد. اين ورق‌ها مي‌توانند ضخامت‌هاي متفاوتي و يا يكساني از قلع در دو سطح داشته باشند.
در ابتدا ورق فولادی نورد گرم شده را داخل حمام اسید اسید شویی می کنند تا لایه اکسید آهن که در طول رول کردن به وجود آمده است از بین برود. بعد از چندین مرحله اسید شویی ورق های فولادی اسیدشویی شده را خشک کرده و بعد از برش کاری لبه های آن، روغن کاری شده و مجددا به صورت رول جمع می شود.
در این مرحله غلطکهایی پشت سرهم ورق های اسید شویی شده را گرفته و به آنها را به ضخامت های بین ۱۲/۰ تا ۴۹/۰ میلی متر می رساند. شکل قرار گیری غلتطکها متفاوت است به صورتی که در بالا و پایین هرکدام قالب های کمکی بزرگ با دو قالب کوچک وسط آنها وجود دارند. رشته ورق و رول ها نیازمند روغن کاری با مخلوط روغن مخصوص و آب می باشند. همچنین آب، خنکی لازم را برای رول ها فراهم می کند.
بعد از نورد سرد ورق نیازمند چربی زدایی می باشد بدین منظور ابتدا رشته ورق از ناخالصی ها و چربی ها و پسماندهای چربی پاکسازی شده و سپس به شویه الکترولیتی چربی زدایی می شود. پس از ورود به ورق به حمام آلکالینی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند، رشته ورق لایه برداری سپس مرطوب و در آخر خشک می شود و بعد از اتمام مراحل به صورتت رول در می آید.
نورد سرد موجب آسیب پذیر تر شدن ورق فلزی شده و به همین دلیل بسته بندی ورق در این شرایط کمی مشکل می باشد از این ورق فلزی بعد از نورد سر ر ابه منظور بازیابی ساختار کریستالی و چکش خوری، آنیل(بازپخت) می کنند. در فرآیند آنیل کردن پیوسته، رشته ورق از حلقه های عمودی که در داخل کوره ای قرار دارند که اتمسفر موجود در کوره از اکسید شدن سطح ورق جلوگیری می کند، عبور داده می شود. رشته ورق در این کوره پیوسته تقریبا به مدت ۲ دقیقه تا دمای ۶۸۰ درجه سانتیگراد عبور داده می شود که ضخامت آن سخت تر و انعطاف پذیر تر از مواد آنیل شده گروهی می باشد.
نوعی دیگر از آنیل کردن به منظور بالا رفتن مقاومت ورق های نورد سر شده و بازیابی ساختار کریستالی می باشد که این روش ۳ روز به طول می انجامد. در این روش ورق ها به صورت رول شده روی یکدیگر قرار گرفته و تحت سیستم محافظتی داخلی و کاورهای کوره های بیرونی قرار می گیرند. این رول ها تا دمای ۶۰۰ درجه سانتی گراد گرمادهی می شوند. نتیجه این روش موجب جلوگیری از اکسید شدن سطوح رشته ورق ها با اتمسفر کنترل شده ی بدون اکسیژن می شود.
ورق های فولادی بعد از آنیل شدن بسیار نرم می وشند و برای بسیاری از کاربردها مناسب نمی باشند از این رو با کاهش سطحی دمای غلطک که موجب بالا بردن کیفیت و صافی سطح ورق فولادی نیز می شود استحکام ورق را به سطح مطلوبی می رسانند. محصول تولید شده در این مرحله به عنوان بلک پلیت به بازار عرضه می شود، بلک پلیت برای بسته بندی استفاده نمی شود. برای بسته بندی بلک پلیت باید روکش دهی و قلع اندود شود.
فولاد هایی با استحاکم بالا می توانند به وسیله کاهش سطح و با قرار گرفتن روی غلطک کاهش سطح دو مرحله ای بوجود آیند. اگرچه این فرآیند باعث دفرمه پذیرشدن کمتر فولاد می شود و استحکام اضافه شده شناسایی و از لحاظ ارزش برای ایجاد بسته بندی های باریک و کم وزن محاسبه شود.
در این مرحله ورق های فلزی پس از جوش داده شدن به یکدیگر داخل خط روکش دهی رشته ورق الکترولیتی می شوند. در این خط روکش دهی، لایه های نازکی از جنس قلع یا کرومیوم بر روی سطح ورق فلزی قرار گرفته می شود. پس از این مرحله ورق فولادی به ورق قلع اندود تبدیل خواهد شد.
روکش دهی پلیمری با به وسیله به کار بردن نوار پلیمر از قبل آماده شده یا به وسیله پروسه مستقیم اکستروژن انجام شود. پلیمر های متفاوتی وجود دارند، که انواع اصلی آن ها PET و PT می باشند که در گرید ها و رنگ های مختلفی موجود می باشند. روکش های پایمری عمدتاً برای ورق های فولادی ای که روکش کرومیومی شده اند به کار برده می شوند. ورق هایی که روکش پلیمری شده اند می توانند به صورت مستقیم برای تولید قوطی های حلبی استفاده شوند. این نوع ورق های روکش شده مشخصات محافظتی بالایی دارند. این نوع روکش دهی می تواند برای کاربرد های خاص فولاد استفاده شود.
بعد از روکش دهی ورق های قلع اندود به صورت رول و یا برگه های شیت برش خورده در می آیند. شیت های ورق قلع اندود به صورت لبه صاف (استریپ ادج) برای قطعات فلزی مستطیل شکل مانند بدنه ی قوطه های حلبی و یا به صورت دایره ای (اسکرال کات) برای قطعات فلزی گرد مانند درب یا انتهای قوطی های حلبی استفاده می شود.
نظرات