開口鋼桶：包裝用鋼桶防滲漏問題探討

胡佳英

【摘要】本文就包裝用鋼桶的防滲漏問題，根據國際標準的有關規定，從桶邊、桶蓋以及生產工藝等方面，進行了計算、實驗和探討，總結出有關的工藝要求和工藝參數。

1 問題的提出

包裝用鋼桶是一種廣泛使用的容器。隨著我國加入WTO和國際貿易的擴展，人們對鋼桶的使用范圍也日益廣泛，運輸方式以及運輸距離都發生了很大的變化，因而鋼桶的質量問題也就十分重要，尤其當桶內盛裝的是易燃、有毒或腐蝕性物品時越顯突出。這里就容積為200升的鋼桶防滲漏問題加以探討，其中重點討論桶身與桶蓋、桶底卷接部位的防滲漏問題。

2 鋼桶結構及質量技術要求

我國的有關國家標準規定，鋼桶卷邊部位為二重五層矩形卷邊，與之相應的檢驗墜落試驗高度僅為0.8米。

《國際海運危規》則對這種鋼桶進行了分類要求。墜落試驗如圖1所示，要求在桶內盛滿點總容積98%的水，然后進行自由墜落。墜落后鋼桶允許變形，但不得有滲漏。

墜落高度H的分類見下表：

表中：ρ——擬裝貯運物搟的相對密度。

為了達到Ⅰ、Ⅱ類標準，目前大多數生產企業廣泛采用三重七層園形卷接。但三重七層圓形卷接生產難度較大，工藝較為復雜。現將某廠在解決這一工藝問題時的探討與實踐簡介如下。

圖2為三重七層圓形卷接鋼桶的結構簡圖。

如圖（a）所示，三重七層圓形形卷邊由桶身、桶蓋與桶底三級重疊部分外加一勾頭組成。所謂三重即部們1和2、3和4、5和6組成的重疊部分，為勾頭。而二重五層卷邊只有兩組重疊和一個勾頭。很顯然三重七層卷邊增加了一道滲漏重疊層，且能保證密封填料不脫落。

從墜落試驗結果看，當鋼桶呈45度傾斜狀態（最不利的墜落角）落地后，局部卷邊處承受很大的沖擊力而發生變形，如圖（b）。其中由1和2組成的第一重疊層因變形而分開，但第二、第三重疊層和勾送完好無損。當用二重五層卷邊桶作同樣試驗時，僅剩下一個重疊和一個勾送，防滲漏能力明顯不如前者。

3 三重七層卷邊工藝要點

3.1 桶底蓋的下料尺寸

桶底蓋下料尺寸直接影響卷邊的成型。當下料過剩、若成型滾lwc溝槽取較大尺寸，則卷邊出現空洞，松散；若溝槽尺寸較小則卷邊嚴重擠壓，卷邊不呈圓形，強度降低；若下料尺寸不足，則達不到七層卷邊的要求；當卷邊部位的尺寸不均勻，即寬窄不一致時，耐成型滾輪溝槽設計只能適應某一尺寸，這樣就會在一圓周上出現過度擠壓，松散和空洞等諸種現象。綜合各方面因素，我們得出桶底蓋沖邊部們寬度尺寸取34.5±0.5mm為最J。并且，為了防止邊寬不均勻，采取下料、沖壓成型一次完成。

3.2 桶底蓋預卷邊

卷邊質量的好壞，主要由卷層面的結合程度以及桶身翻邊端頭與底蓋的沖邊外緣之間的搭接效果決定。我們知道卷邊中心層曲率半徑遠小于第一道滾輪溝槽的半徑，若在卷邊過程中僅靠第一道滾輪的壓滾作用很難達到要求。且被封卷的材料有較大的冷作硬化現象，因此在進行卷邊之前應先做一次預卷，使桶底和桶蓋的沖邊端頭形成一勾頭（如圖3所示）。這樣的勾頭形狀可使填充密封膠借助旋轉慣性力正好處于最J的內頂面位置。因此我們將原來的刷膠固化二十四小時后進行預卷邊，然后進行封卷的工藝改為在專業預卷機上預卷后再噴涂密封膠。

圖4為預卷邊滾輪結構，通過對預卷邊的特性分析得知，工藝的關鍵是預卷輪的溝槽半徑，如果半徑R過大，則會出現中心部位有空洞和翻邊端頭與沖邊外緣搭接不良的現象，從而不能形成七層卷邊。但R過小則桶身翻邊部不能插入預卷圓弧中，底或蓋就會自咬耐不能形成卷邊。最J半徑取R=2.4mm。

3.3 桶身的翻邊

桶身翻邊尺寸及角度的大小和一致性都影響三重七層的形成。尺寸過大則桶身翻邊部無法插入預卷的底蓋的溝槽中。尺寸過小則無法形成第三重疊層，使底蓋在卷邊過程中出現亂咬現象。翻邊最J角度為105～110度，翻邊寬度尺寸取19+1mm。

3.4 卷邊封口

翻邊寬度和沖邊寬度確定后（如圖5所示），卷邊的松緊程度取決于卷邊封口滾輪溝槽的半徑R及溝槽的幾何形狀。其計算公式如下：

式中：

R1——第一道卷邊封口滾輪溝槽半徑；

R2——第二道卷邊封口滾輪溝槽半徑；

B1——桶身翻邊寬度；

B2——桶底蓋沖邊寬度；

δ1——桶身板材厚度（200升桶采用1～1.25mm）

δ2——桶底蓋板材厚度；

K——系數，一般取1.05～1.10。

滾輪的外形與預卷邊滾輪相同，而溝槽的幾何形狀的做成阿基米德螺線為最J。第二道滾輪的主要作用是校正卷邊的幾何中心位置和進一步使卷層貼合緊密，并保證卷邊最后尺寸小于9.5mm（見圖1）。

若尺寸大于9.5mm，則說明貼合不緊密或中心有空洞。

4 密封前的選用

可供選擇的密封膠很多，通常根據所盛裝貨物的化學性能而定。總的要求是應選擇耐寒、耐熱、耐老化、化學性能穩定以及彈性好的密封膠作為填充材料，以達到抗沖擊、防滲漏的輔助作用。在工藝操作過程中第一次噴膠完全固化后再對全部沖邊內表面涂刷厚度0.1～0.15mm的薄膠層，在不完全干固時進行封卷，效果較好。