Latas de Aluminio

 

El noventa y cinco por ciento de toda la cerveza la  cerveza y refresco. y refresco. Las latas en los Estados Unidos están hechas de aluminio. Los fabricantes de latas estadounidenses producen aproximadamente 100 mil millones de latas de aluminio para bebidas al año, equivalente a una lata por estadounidense por día. Si bien casi todas las latas de alimentos están hechas de acero, las propiedades únicas del aluminio lo hacen ideal para contener bebidas carbonatadas. El aluminio es un metal no ferroso que como principal propiedad tiene su alta ductilidad, lo que permite que se deforme fácilmente adoptando la forma a la cual se le somete. El aluminio base que se utiliza para la fabricación de latas de bebida consiste en su mayoría de aluminio, pero también contiene pequeños porcentajes de otros metales, “… los más comunes con sus porcentajes son: 1% de Manganeso, 0.4% hierro, 0.2% silicio y 0.15% de cobr e.” e.” (Woodward). (Woodward). Las latas de aluminio en la actualidad pueden llegar a pesar aproximadamente 15 gramos, no obstante, puede soportar presiones superiores a las 90 libras por pulgada cuadrada ejercidas por el dióxido de carbono carbo no de las bebidas y cervezas.. cer vezas.. El acabado brillante brillan te del aluminio también llo o convierte en un fondo atractivo para la impresión decorativa, importante para un producto que debe captar la atención de los consumidores en un mercado competitivo. El aluminio no se usaba para latas de bebidas hasta después de la Segunda Guerra Mundial. Durante la guerra, el gobierno de los Estados Unidos envió grandes cantidades de cerveza en latas de acero a sus militares en el extranjero. Después de la guerra, la mayoría de la cerveza se vendía de nuevo en  botellas, pero los soldados que regresaban regresaban conservaban conservaban un gusto nostálgico nostálgico por las latas. Los fabricantes continuaron vendiendo cerveza en latas de acero, aunque las botellas eran más baratas de producir. La compañía Adolph compañía Adolph Coors fabricó la primera lata de cerveza de aluminio en 1958. Su  pieza de dos piezas solo podía contener 7 onzas (198 g), en lugar de las 12 (340 g) habituales, y hubo problemas con el proceso de producción. Sin embargo, la lata de aluminio demostró ser lo suficientemente popular como para incitar a Coors, junto con otras compañías de metal y aluminio, a desarrollar mejores latas. El siguiente modelo fue una lata de acero con una tapa de aluminio. Este híbrido puede tener varias ventajas distintas. El extremo de aluminio alteró la reacción galvánica entre la cerveza y el acero, dando como resultado una cerveza con el doble de vida útil que la almacenada en latas de acero. Quizás la ventaja más significativa de la parte superior de aluminio era que el metal blando  podía abrirse con una simple lengüeta de tiro. Las latas de estilo antiguo requerían el uso de un abridor especial popularmente llamado "llave de la iglesia", y cuando Schlitz Brewing Company introdujo su cerveza en una lata de aluminio en Pop, en 1963, otros fabricantes de cerveza importantes rápidamente se subieron al carro de la banda. A fines de ese año, el 40% de todas las latas de cerveza de los Estados Unidos tenían tapas de aluminio, y para 1968, esa cifra se había duplicado al 80%. Mientras que las latas superiores de aluminio estaban barriendo el mercado, varios fabricantes apuntaban a la lata de bebidas de aluminio más ambiciosa. La tecnología que Coors había utilizado  para hacer hacer su lata de de aluminio aluminio de 7 onzas onzas se basaba basaba en el proceso de "extrusión "extrusión por impacto", impacto",

 

  Ilustración 1: El método moderno para hacer latas de aluminio para bebidas se llama dibujo de dos piezas y planchado de paredes, introducido por primera vez por la compañía Reynolds Metals en 1963. 

donde un punzón clavado en una bala circular formaba el fondo y los lados de la lata en una sola  pieza. La compañía compañía Reynolds Reynolds Metals introdujo una lata de aluminio aluminio hecha por un proceso diferente llamado "dibujo y planchado" en 1963, y esta tecnología se convirtió en el estándar para la industria. Coors and Hamms Brewery fueron de las primeras compañías en adoptar esta nueva lata, y PepsiCo y Coca-Cola empezaron a usar latas de aluminio en 1967. La cantidad de latas de aluminio enviadas en los EE. UU. Aumentó de quinientos millones en 1965 a 8,5 mil millones en 1972, y el número continuó aumentando a medida que el aluminio se convirtió en la opción casi universal para las bebidas carbonatadas. La moderna lata de aluminio para bebidas no solo es más ligera que la del acero viejo o la lata de acero y aluminio, sino que también no se oxida, se enfría rápidamente. Materias primas:

La materia prima de la lata de aluminio para bebidas es, por supuesto, el aluminio. El aluminio se deriva de un mineral miner al llamado bauxita. Los productores productor es estadounidenses de aluminio importan impor tan  bauxita, principalmente principalmente de Jamaica y Guinea. La bauxita se refina y luego se funde, y el aluminio fundido resultante se moldea en lingotes. La base de aluminio para latas de bebidas consiste  principalmente  principalm ente en aluminio, aluminio, pero también contiene contiene pequeña pequeñass cantidades cantidades de otros metales. Estos Estos son típicamente 1% de magnesio de magnesio , 1% de manganeso, de manganeso,   0,4% de hierro, 0,2% de silicio y 0,15% de cobre. Una gran parte del aluminio utilizado en la industria de las latas de bebidas se deriva de material reciclado. El veinticinco por p or ciento del suministro sumini stro total de aluminio estadounidense estadoun idense  proviene de chatarra reciclada, reciclada, y la industria de las latas de bebidas es el principal usuario de material reciclado. El ahorro de energía es significativo cuando las latas usadas se vuelven a fundir, y la industria de latas de aluminio ahora reclama más del 63% de las latas usadas.

 

Proceso de fabricación:

Cortando el espacio en blanco  blanco   

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1 El método moderno para hacer latas de aluminio para bebidas se llama dibujo de dos  piezas y planchado de paredes. El proceso comienza comienza con un un  lingote de aluminio que se moldea para que tenga un espesor de aproximadamente 30 pulgadas (76 cm) y luego se enrolla en una lámina delgada. El primer paso en la fabricación real de la lata es cortar la hoja en un círculo, llamado espacio en blanco, que formará la parte inferior y los lados de la lata. Cada espacio en blanco es de 5,5 pulgadas (14 cm) de diámetro. Algún material es necesariamente perdido entre cada ca da círculo, pero los l os fabricantes han h an encontrado que qu e se  pierde el mínimo mínimo de aluminio cuando las las hojas son lo suficientem suficientemente ente anchas pa para ra contener contener dos filas escalonadas de siete espacios en blanco cada una. Se desperdicia alrededor del 1214% de la hoja, pero puede reutilizarse como chatarra. Después de cortar la pieza circular, se "dibuja" o se levanta para formar una taza de 3.5 pulgadas (8.9 cm) de diámetro.

Ilustración 2: Las pequeñas ondulaciones en la parte superior del metal se llaman "orejas". "Earing" es un efecto inevitable de la estructura cristalina de la lámina de aluminio. 

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   Redibujando la copa  copa   

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2 La taza pequeña resultante del sorteo inicial se transfiere a una segunda máquina. Una manga sostiene la taza en su lugar, y un golpe que se introduce rápidamente en la taza vuelve a dibujarlo a un diámetro de aproximadamente 2,6 pulgadas (6,6 cm). La altura de la copa aumenta simultáneamente de 1.3 a 2.25 pulgadas (3.3 a 5.7 cm) iniciales. El punzón luego empuja la taza contra tres anillos llamados anillos de planchado, que estiran y adelgazan las paredes de la taza. Toda esta operación, el dibujo y el planchado, se realiza en un golpe de golpe continuo, que solo toma una quinta parte de un segundo para completar. La copa ahora tiene aproximadamente 5 pulgadas (13 cm) de altura. Luego, otro  puñetazo presiona contra la base de la taza, lo que hace que el fondo sobresalga sobresalga hacia adentro. Esta forma contrarresta contr arresta la presión pr esión del líquido líqu ido carbonatado carbonatad o que contendrá contendr á la lata. Las paredes inferior e inferior de la lata también son un poco más gruesas que las  paredes superiores, superiores, para para mayor mayor resistencia. resistencia.

 Recortar las orejas  orejas   

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3 El proceso de dibujo y planchado deja la lata ligeramente ondulada en la parte superior. Estas pequeñas ondulaciones en el metal se llaman "orejas". "Earing" es un efecto inevitable de la estructura cristalina de la lámina de aluminio. Las empresas de aluminio han estudiado este fenómeno de forma exhaustiva y han podido influir en la colocación y la altura de las orejas mediante el control de la laminación de la lámina de aluminio. Sin embargo, algo de material se pierde en esta etapa. Alrededor de un cuarto de pulgada se recorta desde la parte superior de la lata, dejando las paredes superiores rectas y niveladas.

 Limpieza y decoración. decoración.    

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4 El proceso de dibujo y planchado deja la pared exterior de la lata con una superficie lisa y  brillante, por lo que no requiere ningún acabado adicional, adicional, como el pulido. Después de recortar las orejas, la lata se limpia y luego se imprime con su etiqueta. Después de decorar la lata, se aprieta ligeramente en la parte superior para hacer un cuello, y al cuello se le da un reborde exterior en el borde superior, que se doblará una vez que se agregue la tapa.

 La tapa  tapa   

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5 La tapa está hecha de una aleación una  aleación ligeramente diferente al aluminio para la base y los lados de la lata. La protuberancia interna de la parte inferior de la lata lo ayuda a soportar la  presión ejercida por el líquido en su interior, pero la tapa plana debe ser más rígida y resistente que la base, por lo que está hecha de aluminio con más magnesio y menos manganeso que el resto de la lata. Esto da como resultado un metal más fuerte, y la tapa es considerablementee más gruesa que considerablement qu e las paredes. La tapa se corta cort a a un diámetro de 2.1  pulgadas (5.3 cm), más pequeño pequeño que el diámetro diámetro de 2.6 pulgadas pulgadas (6.6 cm) cm) de las paredes. paredes. El centro de la tapa se estira ligeramente hacia arriba y es arrastrado por una máquina para formar un remache.. un remache.. La  La lengüeta de tiro, una pieza de metal separada, se inserta debajo del

 

remache y se sujeta con esta. Luego, la tapa se califica de modo que cuando el consumidor tira de la pestaña, el metal se desprenda fácilmente y deje la abertura adecuada. Para asegurarse de que las latas se hacen correctamente, se revisan automáticamente en busca de grietas y agujeros. Una de cada 50,000 latas es generalmente defectuosa.  Relleno y costura.  costura.   

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6 Después de que se forma el cuello, la lata está lista para ser llenada. La lata se sujeta firmemente contra el asiento de una máquina de llenado y se vierte una bebida. Se agrega la tapa. El reborde superior formado cuando la lata recibió su cuello se dobla alrededor de la tapa y se cierra herméticamente. En este punto, la lata está lista para la venta.

Propiedades mecánicas:

Los materiales están sujetos a tres esfuerzos principales, tensión, compresión y cortante. “Los esfuerzos de tensión tienden a estirar al material, las de compresión a compactarlo, y las cortantes comprenden tensiones que tienden a ocasionar que porciones adyacentes del material se deslicen una respecto a la otra.” (Groover, 2013).  2013).  Para representar estos tres esfuerzos se utiliza la curva Esfuerzo-Deformación que es la relación que describe las propiedades mecánicas de estos esfuerzos. (Figura 10). A diferencia de algunos metales, el aluminio tiene un esfuerzo de fluencia que no se encuentra bien definido en la curva, debido a que su parte elástica no es lineal. Para la fabricación de latas de aluminio es muy importante conocer que propiedades tiene el material, de eso depende la fuerza, velocidad y materiales a utilizarse. El aluminio tiene  propiedadess mecánicas que son fundamentales  propiedade fundamentales para lograr una embutición, la más importante es su Ductilidad. “La ductilidad es la capacidad que tiene un material para deformarse plásticamente sin sufrir una fractura. Esta medición se toma ya sea como elongación o como reducción del área” (Groover, 2012). Tabla 1: Propiedades Mecánicas del Aluminio.

Propiedad Densidad Módulo de Young Resistencia a la tracción Limite elástico % de elongación Módulo de Poisson T° de Fusión

Valor 2.6989 66.6 230-570 215-505 10-25 0.35 660

Unidad [g/cm] [GPa o Kn-m-1] [MPa] [MPa] % °C

 

Propiedades físicas:

Las propiedades físicas más destacables del aluminio y sus aleaciones son: poco peso, buena resistencia a la corrosión, y conductividad elevada, tanto térmica como eléctrica. En la tabla 2 se  presenta un resumen de las propiedades propiedades físicas más 26 características características del aluminio puro. Evidentemente, algunas de estas propiedades varían según el contenido en impurezas. Algunas de las propiedades más importantes son: Propiedades Color Estructuraa cristalográfica Estructur cristalográf ica Parámetro reticular reticular a (25°C) Densidad a 20 °C Cambio volumétrico durante la solidificación solidificació n Calor de combustión Punto de fusión Punto de ebullición Calor especifico a 20°C Coeficiente lineal de expansión térmico x 106   Conductividad Conductivid ad térmica a 0°C

Valor Blanco-Plata FCC (Cúbica centrada en las caras) 0.4041 nm 2.699 g/cc 6,7% 200Kcal/at-gr 660,2°C 2057°C / 2480°C 930 J 23,0 (20 - 100°C) 0,50 cal/s/cm2/cm/°C

Conductividad térmica aa 20°C 100°C Resistividad eléctrica Susceptibilidad magnética 18°C x 106  

0,51 cal/s/cm2/cm/°C 2,69 μΩcm 0,63

BIBLIOGRAFÍA Groover, M (2007). Trabajo Metálico de Láminas. Fundamentos de la Manufactura Moderna. Quinta Edición. McGraw Hill. Hosford, William F. y John L. Duncan. "La lata de aluminio para bebidas". Scientific  American, septiembre de 1994, pp. 48-53.

Universidad de Cádiz. PROPIEDADES DEL ALUMINIO. Tabla Periódica. Obtenido el 15 de agosto de 2017 desde, http://tablaperiodica.uca.es/Tabla/elementos/Aluminio/Grupo1/Prop. http://tablaperiodica.uca.es/Tabla/elementos/Aluminio/Grupo1/Prop.%20Al %20Al Woodward, A. Aluminum Beverage Can. How Products Are Made. Obtenido el 12 de enero de 2017 de http://www.madehow.com/Volume-2/Aluminum-Beverage Can.html#ixzz4S786Mzrh