PROPIEDADES DEL ACERO BASE

RESUMEN

Breve reseña de las características del acero base de la hojalata, su definición, medida e influencias. 

INTRODUCCIÓN

Como es bien conocido, la hojalata es un material formado por una lámina de acero recubierta de estaño por ambas caras. Este acero es de un grueso uniforme, y susceptible de oxidarse sin la protección del estaño. Dicha lámina de acero tiene ciertas características que son las esenciales de la hojalata, e influyen en la fabricación de los envases de forma decisiva. Las principales son:

Tipo (Grado)                                       - Grado de refinamiento químico del acero

Superficie: Caja baja y Sita                  - Medición del área de la superficie de la lámina

Temple                                                - Grado de dureza

Calibre                                                - Grueso de la lámina

Medida de la hoja                               - Trabajo – Recorte – Tolerancia

Dirección del grano                             - Orientación de la laminación

Acabado superficial                             - Diferentes acabados

En este trabajo desarrollaremos cada uno de estos factores

TIPO (GRADO) 

El grado del refinamiento químico del acero, es decir su composición,  se estableció en el horno de fabricación del mismo. Para la fabricación de envases se emplean tres tipos, identificados  como hojalatas “L”, “MR”, y “MC”.  

La hojalata tipo “L” tiene un bajo contenido metaloide (fósforo). El tipo “MR” es de contenido medio, cuyo temple o dureza se adquiere básicamente en la operación de laminado. El tipo “MC” tiene un contenido de medio a alto en fósforo, superior a los otros dos tipos. El temple de esta última se adquiere básicamente mediante variaciones en el contenido de fósforo, aunque también influye la operación de laminado. El más empleado de los tres tipos con gran diferencia es el “MR”. 

Las cantidades de carbono, magnesio, sílice y azufre son muy parecidas en los tres tipos de hojalata. Estos elementos, si se encuentran en el límite de las tolerancias máximas, pueden influir en las características del acero y en su funcionamiento. La presencia de cobre es menor en el grado “L”, dando lugar a una mayor resistencia a la corrosión. Este tipo también presenta una menor proporción de fósforo, aportándole además una maleabilidad relativa mayor, lo que le permite un embutido profundo. Esta elevada resistencia a la corrosión hace de este tipo de hojalata muy adecuado para productos ácidos como frutas 

El aumento de la cantidad de fósforo incrementa su dureza durante el proceso de laminado del mismo, pero por el contrario, como ya hemos indicado, reduce su resistencia a la corrosión. Por ello cuando se quiere conseguir unos valores medios y suficientes de dureza y resistencia a la corrosión se recurre al tipo “MR” que es el de mayor uso. En el articulo “HOJALATA”, publicado en esta Web se detalla mas particularidades sobre los tipos de acero base.

MEDIDAS DE SUPERFICIE 

En el mercado se emplean varios tipos unidades para medir la hojalata, que básicamente se corresponden a las de su acero base, ya que la influencia del estañado en las dimensiones finales es despreciable. Básicamente son tres: Caja base americana, caja base europea y sita.  La caja base es una unidad de medida de superficie peculiar a la industria de la hojalata En el comercio internacional de hojalata se emplean dos tipos de caja base: americana y europea 

Caja base americana

Es una unidad basada en la superficie de 112 hojas de medidas 14” x 20”  cuyo producto – area – es  31.360 pulgadas cuadradas (217,78 pies cuadrados) equivalente a 20,23 metros2 Este sistema se derivó del quintal ingles comúnmente en uso el tiempo del desarrollo inicial de la hojalata en este país.

Caja base europea

Es una unidad de medida basada en 100 hojas de dimensiones 14” x 20”, o lo que es lo mismo 18,06 m2 equivalente a 28.000 pulgadas cuadradas. Es una variación de la caja americana, pasando a 100 hojas en vez de 112. 

1 caja base europea= 0.8928 caja base americana

Sita:

Unidad de medida de hojalata también por superficie, igual  a 100 m2. Su nombre deriva de “System International Tinplate Area”. Equivale  a 4.943 cajas base americanas ó a 5.537 cajas base europeas.

Debido a que todas las hojas normalmente son de media distintas a 14” x 20” y el numero de ellas por bulto es distinto a 112 o 100,  las unidades de medida realmente empleadas son 31.360 pulgadas cuadradas (caja base americana), 18,06 m2 (caja base europea) y sobre todo 100 m2 (sita).

A nivel de léxico, los lotes de 112 o 100 hojas de cualquier tamaño y grueso se conocen con el nombre de “paquetes”.  Las hojas se suministran en lotes de varios paquetes flejados en plataformas de madera. A tal tipo de carga se le denomina “bulto”. Un bulto puede estar formado por 8, 10, 12, 15, o hasta 20 paquetes.

TEMPLE

El temple o dureza relativa del acero base de la hojalata, es el resultado acumulado de una serie de factores o pasos: la composición del acero, las técnicas de laminado, recocido y templado (skin-pass).

Cuando se trata de una hojalata del tipo simple reducida, el durometro Rockwell es el equipo estándar de determinación de la dureza superficial, aplicado para  comprobar su temple Es un equipo universal que emplea diferentes partes de cambio en función del material a medir, que le hacen apropiado para probar un gran número de tipos de aceros y de diferentes gruesos.

Para la hojalata doble reducida este dispositivo es inadecuado, debido a la gran delgadez y alta dureza de la misma. En este caso se usa un equipo para pruebas de tracción, determinándose su límite elástico como dato equiparable a la determinación de su dureza.

La dureza de la hojalata se designa con unas letras seguidas de un número. Esta nominación varia si se trata de una hojalata tipo simple reducida o doble reducida.

Para el caso de simple reducida  se emplea la letra “T” seguida por un numero de dos cifras. La letra proviene de la palabra “temple”, y las cifras se corresponden con el valor medio del campo de durezas, medidas en la escala Rockwell HR 30 T, que comprenden dicho valor. La escala alcanza los siguientes valores y utilizaciones:

 

Código        Rango de          Características                    Ejemplos de uso

                    dureza

T 50                45-52            Blando para embutir                Golletes, vertederos

T 52                48-56            Embutición moderada              Cierres a fricción

T 57                54-61           Uso general                              Tapas, tapón corona

T 61                57-65            Uso general de más dureza      Tapas y cuerpos

T 65                61-69            Duro                                       Poco usado

T 70                66-73             Muy duro                               Poco usado 

Cuando se trata de hojalata doble reducida, el código de designación europeo se compone de las letras “DR” (doble reducida) y una cifra de tres dígitos que coinciden con el limite elástico de la misma expresado en N/mm2.  El código americano emplea las mismas letras “DR” seguido de un digito, correspondiente a la primera cifra del valor de su límite elástico expresado en psi. Se puede dar un valor aproximado de dureza en la escala Rockwell HR 30T, pero no puede tomarse como un dato fiable. Para la doble reducida se puede dar el siguiente cuadro de valores:

  Europa                                             America

Código            Límite elástico           Código                     Dureza aprox. HR 30T

DR550             550 N/mm2                 DR 8 (80.000psi)            73

DR620            620 N/mm2                 DR 9 (90.000psi)             76 

DR660            655 N/mm2                 DR 9M(95.000psi)º         77

DR690            690 N/mm2                 DR 10 (100.000psi)         80

CALIBRE

El espesor de la hojalata es un parámetro que no presenta dificultad, se determina con cualquier procedimiento valido para comprobar el grosor de un producto laminado metálico, este puede ser por medida directa o por pesada.

Con anterioridad se empleaba el concepto de “peso base” para clasificar por espesores los materiales, basándose en la relación directa entre peso y espesor a igualdad en las otras medidas de la hoja. Este peso base se expresaba en libras por caja base. Dicho criterio ya no se usa sobre todo en Europa.

MEDIDAS DE SUPERFICIE

Hojas:

Es la forma más clásica de suministro de hojalata. Viene en forma de bultos de hojas a las medidas especificadas en el pedido.

Para determinar las dimensiones de la hoja a pedir o el ancho de la bobina, hay que proceder a un cálculo previo en función de su destino final. Si el mismo es para cuerpos de

envases, se precisa determinar por un cálculo geométrico el desarrollo de los mismos y hacer una composición con el número de elementos que deseamos obtener por hoja, de ahí se deducirá las dimensiones del rectángulo. Si su uso es para tapas, la distribución de los cortes de los discos sobre la hoja es función del  útil a usar, ya que puede ser de punzón simple, doble o múltiple. Bastará resolver un problema geométrico simple para su determinación.

Las dimensiones de la lámina se calculan para dar material suficiente en los bordes. Es decir, al valor teórico exacto necesario para realizar la operación prevista, se añadirá un recorte o extra de material en los cuatro lados de un valor entre 1 a 3 milímetros por lado para obtener sus dimensiones finales. El objeto de este recorte es dar el material extra suficiente para evitar el mal corte de una o varias unidades a obtener de la hoja. Este valor puede ser mayor o menor en función de la precisión y calidad de corte de las cizallas usadas para el corte de la lámina. 

Estas dimensiones finales son las medidas teóricas del pedido. Las siderurgias las han suministrado comúnmente con una sobre medida entre 0 a 3 mm  en longitud y en ancho, en las laminas cortadas por ellas. Esto se hace para compensar los posibles fallos de descuadrado u ondulaciones (orillas curvadas). Estas sobre medias se conocen con el nombre de tolerancias. El metal extra que limita el área de trabajo de la hoja, y que no se usa en la fabricación de cuerpos o tapas, se destina a desecho. Es frecuente aprovechar esta sobre medida, pidiendo unas dimensiones algo más pequeñas que las teóricas necesarias, con lo cual se consigue en ahorro importante, ya que por ejemplo la reducción de 1 mm. en ancho en una partida grande supone una disminución de costo interesante. 

Bobinas:

Originariamente toda lámina se cortaba en medidas específicas en forma rectangular en la siderurgia. Aunque este sistema sigue en vigor y todavía muchos pequeños metalgraficos piden la hojalata cortada y preparada en bultos, lo normal es pasar los pedidos a la siderurgia en bobinas y proceder a su troceado en casa del metalgrafico directamente o recurriendo aun tercero. Así se consigue un mejor aprovechamiento del material.

Las dimensiones de la bobina suministradas por la siderurgia, es decir longitud y anchura se controlan por las siguientes normas:

Longitud: La diferencia entre la longitud real y la longitud indicada por el fabricante para cada bobina no debe ser superior al  + 3%. La diferencia acumulada de todas las longitudes reales y las longitudes indicadas por el fabricante para una partida de 100 bobinas, o más, no debe ser superior al 0.1%.

El comprador normalmente, comprueba la longitud total de banda multiplicando la longitud media de las hojas cortadas de la bobina por el número de hojas obtenidas y añadiendo las longitudes de otras partes de la bobina. La longitud media de las hojas cortadas se obtiene midiendo, al menos, diez hojas elegidas al azar con una incertidumbre de 0.2 mm.

Anchura: Se calcula inicialmente en función de su destino, igual que la anchura de una hoja. La anchura de cada hoja procedente de la bobina cortada, debe medirse con incertidumbre menor de 0.5 mm. La anchura debe medirse en el centro de la hoja y perpendicularmente a la dirección de laminado, estando la hoja reposando en una superficie plana. La anchura media no debe ser inferior a la solicitada y no superarla en más de 3 mm.

DIRECCIÓN DEL GRANO

La orientación direccional o preferida del grano está ligada a la operación de laminado y a la de temple. Los granos que conforman la estructura del metal, se alargan en el sentido de laminación, este alargamiento influye sobre las propiedades del acero base.   Por  ejemplo tiene bastante influencia en la formación de la pestaña del cuerpo o en la formación del gancho de cuerpo en el cierre. La dirección del grano se hace más evidente cuanto mas elevado es el temple del material. Cuando la dirección del grano pueda influir en la calidad del envase, es necesario especificarla a la siderurgia con el pedido. Así se indicara a que medida de la lámina debe ser paralela, y ello marcará el sentido de laminación del acero. A veces las plantillas de los cuerpos puede ser que requieran tener el grano paralelo a la longitud – a la base  del envase - , es decir en una dirección “circunferencial” y por ello se designa como grano “C”. Si el grano debe ser paralelo al ancho de la plantilla del cuerpo, será paralelo al eje o altura del envase y se conoce como hojalata de grano “H”. Cuando el temple de la hojalata es T 61 o inferior, la dirección del grano por lo general no se deja sentir por sí sola, y se podrá usar el grano “C” o “H” sin preocupación. Para los temples altos y sobre todo para la hojalata doble reducida es imperativo indicar la dirección del grano, pues su influencia es notable, en el caso de plantillas para cuerpos debe ser obligatorio grano “C”. También es importante indicarlo en tapas del tipo fácil apertura, el desgarre de la tapa se facilita en el sentido del grano, sobre todo si son tapas de forma rectangular u oval. En el caso de envase de forma rectangular, siempre la hojalata debe ser grano “C”, sea cual sea el temple usado, ya que tiene gran incidencia en la formación de las pestañas en las esquinas.

ACABADO SUPERFICIAL

La superficie de la lamina de acero base puede tener diferentes grados de suavidad o aspereza, presentando diversos tipos de acabado superficial previo a la aplicación del estaño.

Estos grados de acabado dependen de las características de la superficie de los rodillos del tren de temple (temper rolling o skin-pass). Los rodillos suaves y bien pulidos producirán una superficie semejante sobre la lámina. Una ligera aspereza de los mismos, hecha por medio de chorro de arena, genera una lámina con cierto grado de aspereza. Existen varios grados de acabado.  Para no ser reiterativos no entraremos en su clasificación, detalles sobre los mismos se pueden ver en los trabajos “HOJALATA” y  “TRATAMIENTO SUPERFICIAL DE LA HOJALATA” ya publicados en esta Web.

CONTROL DIMENSIONAL DE ENVASES TIPO TRES PIEZAS

INTRODUCCIÓN

Ya hemos tratado en otros trabajos, diferentes aspectos de un sistema de control de calidad, bien desde el punto de vista de realización de ciertas pruebas, como desde la definición de defectos, plan de muestreo, niveles de calidad, etc. También se ha desarrollado para materiales concretos  -fondos - la misma materia que aquí se comentará. Así podríamos remitirnos a los siguientes trabajos:

-         “Recepción de envases en una planta llenadora”

-         “Control dimensional de fondos”

-         “Propiedades mecánicas de los envases”

Ahora nos centraremos en la forma de controlar los parámetros mas importantes de los envases tipo “tres piezas”, una vez terminados los mismos. No entraremos en el control de sus fondos, que ya ha sido estudiado en “Control dimensional de fondos”, ni en la verificación de cierres que está desarrollado en los trabajos:

-         “Control de cierres”

-         “Especificaciones de los cierres del envase de bebidas”

-         “Medidas del cierre”

En la actualidad existen medios de control muy sofisticados, que permiten medir las cotas principales de un envase de manera prácticamente automática. Por el elevado costo de estos equipos, los mismos solo se justifican cuando el volumen de actividad es grande. Esto provoca  que para pequeñas empresas no tenga mucho sentido su adquisición. Los procedimientos que aquí se explicitan, utilizan instrumentos simples y económicos y están pensados para este último tipo de sociedades.

Las pruebas e instrumentos que se detallan, están ideados para hacer por ejemplo el control de recepción de envases en una conservera, aunque lo que aquí se describe, es incluso valido para montar directamente un control en el taller de fabricación de una metalgrafica.

 

PARÁMETROS A CONTROLAR

 

Desglosaremos cuales son las medidas básicas de un envase que deben ser controladas. Para ello nos apoyaremos en la figura nº 1

 

Figura nº 1

En el cuadro siguiente se resumen: a) las cotas a tomar - marcadas con la misma letra que en la figura  1-, b) el concepto que reflejan y c) la tolerancia normal aplicada en estas medidas.

 

 

COTAS

 

 

CONCEPTO

 

 

TOLERANCIAS

       e

      -

     A

     B

     P

     -

Espesor hojalata

Dureza hojalata

Diámetro interior

Altura real del envase

Ancho pestaña

Resistencia axial mínima

Según normas

“         “

+ 0.05

+ 0.40

+ 0.20

-

     -

     -

     -

 

 

Resistencia radial mínima

Capacidad

Estanqueidad

 

 

-

Según normas

Ver prueba

 

 

                                                                                                                                           

Para el espesor, temple de la hojalata y capacidad del envase, nos remitimos a las normas internacionales en vigor. Las resistencias axial y radial dependen del tamaño del envase, así como la presión de prueba de estanqueidad, por tanto no se pueden simplificar en un cuadro único. Serán comentadas en la descripción específica de cada prueba. 

Existen otros parámetros que se pueden medir, pero que no incluimos en este trabajo porque o son más complicados o se pueden seguir en artículos ya publicados en la Web, como por ejemplo:

            - a.-  Estañado de la hojalata. Ver:   “Determinación del recubrimiento de estaño en la hojalata” en la sección “Información Técnica”.

            - b.- Carga de barniz interior y exterior. Ver: “Determinación del peso de película seca de barniz”.

             - c.-  Cierre del fondo y tapa. Nos remitimos a los trabajos indicados en la introducción.

             - d.- Cordones – nº, paso entre ellos, perfil -. Al final, lo importante, es el valor de la resistencia radial del envase que los cordones generan. Por tanto, no entraremos en el análisis de los cordones, pero sí de la resistencia radial.

Consideremos pues que ya disponemos de un cuadro completo con los valores de los parámetros a controlar. Puede confeccionarse como el indicado mas arriba, añadiendo en la columna de tolerancias las cuantías de cada cota. Con él delante podemos empezar el control

 

ESPESOR

Finalidad: Asegurar que el cuerpo del envase tiene la resistencia mecánica adecuada.

Instrumento de medida: Micrómetro de puntas delgadas o semi-esféricas, preferentemente digital.

Método: Lectura directa

 

DUREZA

Finalidad: Asegurar que el cuerpo del envase tiene la resistencia mecánica adecuada

Equipo de medida: Durómetro equipado con escalas Rockwell  HR 15T y HR 30T.

Método: Ver manual del equipo en cada caso.

Si la hojalata es del tipo doble reducida, no es fiable la utilización del durómetro. Hay que recurrir a otros medios más complejos.

 

DIÁMETRO INTERIOR “A”

Finalidad: Asegurar 

-         a .- La capacidad del envase

-         b.-  El ajuste correcto de la tapa

Instrumento de medida: Calibre en forma de pinza  con reloj comparador y aro patrón según figura nº 2. Puede fabricarse o adquirirse en el mercado. El aro patrón debe tener un diámetro interior coincidente con el del envase.

El calibre consta de dos piezas – o segmentos- semicirculares, cuyo diámetro exterior es el mismo que el  interior del envase. Un segmento va montado en posición fija sobre el soporte, y el otro se desplaza ligeramente hacia el centro cuando se pulsa la palanca. Así se reduce el diámetro del calibre, facilitando su introducción en el cuerpo del bote. El reloj comparador detecta el desplazamiento del segmento móvil.

 

Figura nº 2

Diámetro A  = Diámetro interior del envase +  0.01 mm.

Método:

A) Puesta acero: Cerrar los segmentos del calibre (con la palanca inferior) e introducirlos en el aro patrón hasta el fondo. Abrir los segmentos suavemente, soltando la palanca. Poner la carátula del reloj comparador a cero. Extraer  el calibre retrayendo los segmentos.

B) Medida del diámetro interior del cuerpo: Cerrar los segmentos e introducirlos en el interior de cuerpo a medir, hasta que penetren a fondo. El envase debe estar en posición vertical. Soltar suavemente la palanca para que se expandan. La soldadura debe situarse en el rebaje efectuado en el segmento fijo para este fin, así no distorsionará la medida.

En la carátula aparecerá la diferencia entre el diámetro interior del cuerpo y el del aro patrón. Su valor nos indicará si la medida está o no dentro de tolerancias.

 

ALTURA DEL ENVASE “B”

Finalidad: Cerciorarse de

-         a .- La capacidad del envase

-         b.-  Buen funcionamiento de la línea de llenado y cerradora.

Instrumento de medida:

-         Reloj comparador con base

-         Regleta rectificada

-         Cala patrón, de altura exactamente igual  a la del envase a comprobar

Ver figura nº 3.

Figura nº 3

Método:

-         Poner acero la carátula del reloj comparador con la ayuda de la cala patrón usada en lugar del envase.

-         Cambiar la cala patrón por el envase a medir.

-         Comprobar la diferencia de lectura. Su valor indica si la altura del envase esta dentro o fuera de tolerancias.

Método alternativo: Medición directa usando pie de rey

 

ANCHO DE PESTAÑA “P”

Finalidad: Disponer de la apestaña adecuada para la realización del cierre.

Instrumento de medida: Calibre de medición de ancho de pestaña según figura nº 4.  Puede conseguirse en el mercado o fabricarse en el taller. Consta de un reloj comparador, montado sobre una regleta equipada con topes (fijo y móvil).

Figura nº 4

Método:

-         Poner a cero el comparador estando los topes fijo y móvil en contacto.

-         Abrir el tope móvil usando el empujador, colocar el calibre sobre la boca del envase como se indica en la figura nº 4.

-         Tomar la lectura directa del ancho de pestaña “P”, aproximando el tope móvil hasta que contacte con el borde la misma.

-         Tomar la lectura en tres puntos a 120º y calcular la media aritmética de las tres. 

Método alternativo: Medida directa usando pie de rey

 

RESISTENCIA AXIAL

Finalidad: Verificar que el envase soportará bien las cargas verticales de apilamiento en almacenes.

Equipo de medida: En el mercado existen variadas ofertas de quipos de medida de la resistencia axial. Como ejemplo ver el indicado en la parte derecha de la figura nº 5. Básicamente consta de un sistema para transmitir un esfuerzo axial – prensa de husillo – y un dinamómetro que va midiendo esta fuerza. Es posible construir este equipo, de forma simple, utilizando componentes sueltos del comercio: Dinamómetro de máxima, husillo dotado de manivela, estructura de tubo  inoxidable,  dos platos – inferior y superior -, el superior debe de estar unido al husillo por un sistema articulado para asegurar un apoyo uniforme, base del conjunto…

Figura nº 5

Método: Introducir el envases entre los platos del equipo y someterlo lentamente al esfuerzo axial. Parar inmediatamente que  se produzca  el hundimiento de algún cordón. El valor alcanzado de la fuerza será su resistencia axial. En los equipos automáticos, cuando se produce una ligera deformación vertical del envase, se detiene instantáneamente la prueba. 

Valores adecuados de resistencia axial

A titulo orientativo sus valores pueden ser:

Para envase de diámetro igual o menor de 73 mm:     250 Kgrs.

Para envases de diámetro  99 mm:                              450    “

Para envases de diámetro 153 mm:                                650    “

 

RESISTENCIA RADIAL

Finalidad: Comprobar que el bote se comportará adecuadamente al ser sometido a diferencias de presión – externa e interna – importante. Esto es frecuente durante su proceso industrial. Cuando estas presiones sobrepasan su resistencia radial el envase se colapsa.

Equipo de medida: El mercado ofrece equipos adecuados para controlar la resistencia radial. Muchas veces es posible adquirir un equipo que presenta dos estaciones diferenciadas para medir ambas resistencias (axial y radial), como se aprecia en la figura nº 5. La cámara situada a la izquierda es el compartimento cerrado herméticamente donde se somete el envase a la prueba. Es fácil hacer un equipo “casero”, con una olla grande de cocinar a presión – que sea capaz de contener varios envases –, un manómetro de máxima acoplado a su tapa y una entrada a la olla de aire comprimido dotado de llave de paso rápida.

Método: El principio de funcionamiento para la medición de la resistencia radial consiste en introducir el envase, cerrado por ambos extremos, en una cámara hermética y  someterlo de forma progresiva a presión exterior hasta que se produzca una deformación – chupado – permanente. Se detecta fácilmente porque la presión externa en ese momento sufre un ligero descenso al aumentar el espacio exterior,  la misma va acompañada de un sonoro “crac” originado por el colapsado de las paredes del envase. En los equipos automáticos del mercado, se detiene automáticamente el proceso. En el “casero”, hay que estar pendiente del ruido y cortar el aire de inmediato.

La resistencia radial se mide en Kgrs/cm2. Un valor aceptado como bueno de la misma es como mínimo 1.7 Kgrs/cm2 para envases de diámetro 99 mm. o menores. Este valor desciende para latas de mayor diámetro  reduciéndose hasta por debajo 1 Kgrs/cm2 para latones de 5 Kgrs. (diámetro 153)

 

CAPACIDAD

Finalidad: Asegurarse que envase puede recibir el contenido previsto.

Equipo de medida y método: Según norma UNE EN 20090-1 para España

 

ESTANQUEIDAD

Finalidad: Confirmar la hermeticidad del envase.

Equipo de medida: Probadora de fugas. Básicamente consiste en un depósito de agua, en el cual se sumerge el envase y dentro de él se le somete a presión interior por medio de aire comprimido.

Hay una gran variedad de probadoras de agua en el mercado, adaptadas a diferentes formatos de envases, numero de ellos, etc. La figura nº 6 muestra una de un solo cabezal, es decir para probar la estanqueidad de un solo envase  por ciclo.

Figura nº 6

No es difícil preparar una en el taller a base de:

-         Tanque de acero inoxidable

-         Conjunto basculante con varios soportes de envases

-         Cabezales desplazables, montados sobre el conjunto basculante, que cierran herméticamente la boca de los envases con juntas de goma, dotados de boquillas de inyección de aire.

-         Circuito neumático de suministro de aire, con válvula mandada por leva. Actúa al introducir el conjunto basculante en el agua.

Método:

Posicionados los envases sobre los soportes, se aproximan los cabezales que taponan la boca de los mismos. El conjunto bascua, sumergiéndose en el baño de agua. La válvula permite el paso de aire comprimido. Si el envase presenta fugas, se apreciaran burbujas de aire en el agua.

Los envases deben ser totalmente estancos sometidos a una presión de prueba de 1.5 Kgrs/cm2. Para los formatos de diámetro 153 y mayores, tanto redondos como de otra forma, este valor será el máximo aplicable sin que se produzca deformación permanente en la cubeta de la tapa/fondo. Esta presión suele ser inferior a 1 Kgrs/cm2.

 

HOJALATA DOBLE REDUCIDARESUMEN

 Descripción del proceso de fabricación y características de este tipo de hojalata. Hojalata delgada de alto temple que reduce costos.

 

DEFINICIÓN

La hojalata - o TFS - doble reducida, suministrada en bobinas o empaquetes de hojas, es un producto obtenido a partir de un acero base con un bajo contenido en carbono, sometido después del recocido a una segunda reducción de espesor en  frío y a continuación revestido por electrólisis en sus dos caras de estaño – o cromo-.

Esta segunda reducción en frío se realiza sobre un tren SKIN-PASS de dos cuerpos o cajas, especialmente estudiado para este trabajo. Los porcentajes de reducción oscilan entre 25 y 45% según los casos. En la figura nº 1 se representa en esquema la segunda reducción del acero base partiendo de un espesor de 0.23 para conseguir 0.17.  

Figura nº 1: Esquema de funcionamiento de un tren SKIN-PASS

Este alargamiento está en función del producto a obtener (DR 520 a DR 620) y de las características del acero base (análisis - espesor - colada - bobina). El porcentaje de este alargamiento en la 2ª reducción, después del recocido, es función de las características del tipo DR solicitado. Así por ejemplo  los alargamientos suelenser:

- Aprox. 30%        para obtener un tipo DR 520

- Aprox. 35 a 40% para obtener un tipo DR 550

- Aprox. 40 a 45% para obtener un tipo DR 580

La superficie de los  cilindros de trabajo de la segunda caja del tren SKIN-PASS, están tratados de manera adecuada para obtener el acabado superficial deseado del material. Los mas usuales son acabado brillante y piedra. Este último es el más empleado.

Durante el proceso es necesario realizar una refrigeración y posterior secado por aire de la superficie de la banda. En la figura nº 2 se  detalla esta operación.

Figura nº 2: Lubricación de la banda durante la 2ª reducción

El resto del proceso de fabricación de la hojalata doble reducida es común a la del tipo simple reducida. Una breve descripción del mismo se da en el artículo de esta Web:

- Nociones básicas sobre hojalata

 

DIMENSIONES

El material doble reducido se entrega en laminas o bobinas en espesores que varían normalmente entre 0.20 a 0.14 mm ambos incluidos. En cuando a anchos de bobina o dimensiones de hoja, se mueven en valores semejantes a los usados para hojalata simple reducida, dependiendo en última instancia de las características de la línea de fabricación.

 

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

La hojalata doble reducida presenta una elevada rigidez, caracterizándose por una dureza medida en la escala Rockwell 30T entre 70 a 80 grados. Esta medición se efectúa sobre un equipo Rockwell 15T para espesores inferiores a 0.20  mm y posteriormente se convierte en valores en escala Rockwell 30T. Su carga de rotura es del orden de 60 Kgr/mm2. En cuadro siguiente refleja las características de los tres tipos principales de esta hojalata según normas europeas y americanas.

La más común de ellas es la DR 550. Las variedades mas duras pueden entregarse en espesores superiores a 0.20 mm y se obtienen por laminación de acero renitrurado. La tipo DR 660 puede llegar a tener cargas de rotura superiores a 70 Kgr/mm2. Todos los aceros base cuyo limite elástico (longitudinal) es > 500 n/mm2 entran en la categoría de los DR

 

UTILIZACIÓN

Las propiedades mecánicas de la hojalata doble reducida obligan a un especial cuidado en cuanto a la dirección del grano. Los cuerpos de envases deberán enrollarse en el sentido de laminación, es decir  la base del envase a de ser paralela al sentido de laminación. De no hacerse así se pueden presentar problemas de pestañas rajadas en los cuerpos.

En el corte – o cizallado – de los cuerpos, es muy importante vigilar el afilado de las cuchillas, ya que los cortes que no estén realizados de una manera  “limpia” también pueden provocar grietas en las pestañas. Cuando se utiliza para cuerpos de envases, es necesario el empleo de “cajas desfibradoras” o “flexor”, conjunto de parejas de rodillos que rompen parcialmente las fibras de laminación, para mejorar la conformación de la hojalata.

Como consecuencia de su mayor dureza, permite reducir el espesor usado, produciendo envases más ligeros y baratos que los realizados con la hojalata simple reducida.

Utilizaciones típicas de esta hojalata son: cuerpos de envases cilíndricos tipo 3 piezas para diferentes clases de conservas, cápsulas de cierre, e incluso tapas y fondos para envases. En este último caso el espesor debe ser mayor.