캔 제조 공정

왜 제목이 그런가 하면 캔 제조 공정 ,이는 서로 다른 제조 공정을 가진 여러 종류의 캔이 존재한다는 의미입니다. 세 조각으로 구성된 캔과 두 조각으로 구성된 캔이 있는데, 두 조각 캔은 양철판 또는 알루미늄으로 만들 수 있으며, 세 조각 캔은 일반적으로 양철판으로 만들어집니다.

우리는 보통 양철판 캔을 간단히 양철 캔이라고 부릅니다. '양철 캔'이란 무엇인가요? 오늘날 대부분의 식품 및 음료 캔은 주로 철강(흑색 금속) 또는 알루미늄(비철 금속)으로 만들어집니다. '양철(tin)'이라는 용어는 녹을 방지하기 위해 철강 위에 얇게 도금된 주석에서 유래했습니다. 알루미늄 캔은 이 주석 층이 필요하지 않습니다.

두 조각 캔(주로 음료용)과 세 조각 캔 (다양한 식품 제품에 사용됨) 사이의 제조 공정은 크게 다릅니다. 우리는 둘 다 다룰 것입니다.

원자재
1. 강철: 일반적으로 저탄소 냉간 압연 강판 코일을 사용합니다. 강도가 높고 비용이 저렴하며 자성이 있어 컨베이어 시스템에 유리합니다.
2. 주석: 부식을 방지하고 식품의 풍미를 보호하기 위해 강판 위에 전기 도금된 얇은 층입니다. 이 강판을 백강판(tinplate)이라고 합니다.
3. 알루미늄: 대부분의 음료 캔에 사용됩니다. 가볍고 부식에 강하며 성형이 용이합니다.
4. 래커 또는 에나멜: 금속이 식품이나 음료와 반응하는 것을 방지하기 위해 캔 내부에 도포되는 유기 코팅입니다(예: 금속 맛 발생 방지).
5. 밀봉제: 뚜껑 부분에 사용되어 기밀 상태를 유지하는 고무와 같은 재질입니다.

제조 공정: 두 가지 주요 방법

1. 그 3피스 캔 제조 공정
이 방법은 원통형 본체와 두 개의 끝면(뚜껑) 등 세 개의 개별 부품으로 캔을 만듭니다. 일반적으로 수프, 채소, 페인트 및 에어로졸 제품에 사용됩니다.

단계 1: 본체 블랭크 제작
대형 주석 도금 강판 코일이 슬리터를 통해 공급되어 개별 직사각형 시트로 절단됩니다.

2단계: 코팅 및 경화
이 시트들은 보호용 래커로 안팎에 코팅되며, 고온의 오븐을 통과하여 코팅층을 경화(건조 굽기)시킵니다.

3단계: 절단 및 말림
코팅된 시트는 컵 프레스에 공급되어 직사각형 본체 판재를 프레스 성형(펀칭)합니다.
판재는 원통 형태로 말아주는 기계에 공급됩니다.

4단계: 납땜, 용접 또는 접합
과거에는: 측면 이음부를 납 기반 솔더링으로 밀봉했으나, 현재 식품 캔에서는 더 이상 사용되지 않습니다.
현대적 방법 (용접): 실린더의 두 가장자리를 맞대고 전기적으로 용접합니다. 이렇게 하면 추가 금속 없이도 강력하고 안전한 이음부를 형성할 수 있습니다.
대체 방법 (접합): 일부 캔의 경우, 이음부를 나일론 계열 접착제로 결합한 후 열처리하여 경화시킵니다.

5단계: 플랜지 가공
원통형 본체의 상단과 하단은 바깥쪽으로 벌어져(플랜지 형성) 선반을 형성한다. 이 플랜지는 나중에 뚜껑을 장착할 수 있도록 하며, 뚜껑이 말아올려질 수 있게 한다.

6단계: 끝부분(뚜껑) 만들기
이는 별개이지만 동시에 진행되는 공정이다. 알루미늄 또는 강판 코일이 프레스에 공급되어 시간당 수천 개의 얕고 오목한 디스크를 찍어낸다.
이 디스크들의 가장자리는 말아 올려진다
씰링 물질이 뚜껑의 말린 부분 안쪽에 분사된다.
그 후 끝부분에 래커 코팅을 하고 경화시킨다.

7단계: 실링(캔 닫기)
한쪽 끝(뚜껑)을 플랜지 처리된 본체 위에 올린다.
클로저 또는 실러(closer or seamer)라 불리는 기계가 회전하는 롤러를 이용해 뚜껑의 말린 부분과 본체의 플랜지를 함께 말아 감아 이중 밀봉된 기밀 상태의 더블 실링을 만든다. 제품을 충전한 후, 두 번째 끝부분도 동일한 방식으로 부착한다.

2. 두 조각형 캔 제조 공정 (드로우앤드아이언드 - D&I)
이 방법은 캔을 단 두 부분으로 제작합니다: 몸체와 바닥이 일체형인 부분과 상단 뚜껑 하나입니다. 음료수, 특히 탄산음료 및 맥주 캔 제조에 거의 전 세계적으로 사용되고 있습니다.

1단계: 컵핑
알루미늄(또는 강철) 코일에 윤활유를 도포한 후 컵핑 프레스에 공급합니다.
프레스는 툴과 다이를 사용하여 매 스트로크마다 시트에서 수백 개의 얕은 컵을 동시에 블랭킹하고 드로잉합니다.

2단계: 드로잉 및 아이어닝(D&I)
이 얕은 컵들이 텅스텐 카바이드로 된 일련의 아이어닝 링을 통과하면서 밀려 들어갑니다.
이 과정에서 컵의 측면 벽이 극도로 얇아지고 길어지며, 바닥은 두껍고 튼튼하게 유지됩니다. 이를 통해 긴 원통형의 이음매 없는 형태가 만들어집니다. 이것이 D&I 공정의 핵심입니다.

3단계: 트리밍
캔 본체는 이제 위쪽 가장자리가 거칠고 고르지 않은 긴 컵 모양입니다.
고속 회전 트리머가 캔을 정확하고 균일한 높이로 절단합니다.

4단계: 세척 및 코팅
가공 과정에서 사용된 윤활제를 제거하기 위해 잘린 캔을 뒤집어 세척합니다.
외부는 제품 디자인을 인쇄한 후 보호용 투명 바니시로 코팅합니다.
내부는 전용 락커(예: 탄산음료의 산이 금속과 반응하는 것을 방지하기 위한 것)를 분사하여 오븐에서 경화시킵니다.

5단계: 넥킹(비밍)
음료 캔의 경우, 더 작고 가볍고 저렴한 마감재를 사용할 수 있도록 상단 지름이 몸체보다 좁아야 합니다.
캔은 여러 개의 다이를 통과하면서 점차적으로 상단이 좁아지는 **넥킹(neck-in)** 처리를 거칩니다. 최신 시스템은 단 7~8단계 만에 독특한 테이퍼형 목을 형성할 수 있습니다.

6단계: 플랜징
새롭게 형성된 목 상단부에 플랜지를 만들어 향후 덮개가 고정될 받침대를 만듭니다.

7단계: 마감재 제작 및 부착
뚜껑(끝부분)은 세 조각 캔과 동일한 방식으로 제작됩니다.
캔에 음료를 채운 후, 동일한 더블 실링 공정을 사용하여 뚜껑을 밀봉합니다.

품질 관리
전체 공정 과정에서 캔은 결함 여부를 철저히 검사합니다. 주요 시험 항목은 다음과 같습니다.
누출 테스트: 캔에 압력을 가한 후 물속에서 기포가 발생하는지 확인합니다.
실링 검사: 마이크로미터를 사용하여 더블 실링의 치수를 정밀하게 측정하여 밀봉의 완전성을 보장합니다.
코팅 완전성: 전기화학적 시험 등을 통해 내부 와니스 코팅의 핀홀(pinhole) 유무를 점검합니다.

이 고도로 자동화된 공정을 통해 현대의 캔 생산라인은 분당 수천 개의 캔을 생산할 수 있으며, 다양한 제품들을 위한 내구성 있고 가볍고 안전한 포장을 제공합니다.

캔 생산라인 공장을 설립하려면 어떤 종류의 캔을 생산할지 결정해야 합니다. 세 조각 캔인지 두 조각 캔인지, 제조할 캔의 모든 지름(dia)은 무엇인지, 요구되는 속도는 얼마인지, 필요로 하는 재료는 무엇인지 결정한 후 구매를 진행할 수 있습니다. https://www.google.com/

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