lesson 5. metal container

Metal Containers(Kemasan Logam)

Mahros DarsinTeknik Mesin

Universitas Jember

Latar Belakang

Baja adalah salah satu bahan kemasan tertua.- Pada mulanya digunkan dalam bentuk bundar, kotak,

kubus, dan kanister. - Tampilan tua dari kotak logam difabrikasi efektif untuk

membuat nostalgia pada pada atas suatu keadaankhusus atau kemasan hadiah.

- Kaleng makanan sehat, disolder berbentuk kelangsilinder mulai permulaan tahun1800-an.

Keunggulan kaleng logam

Relatif tidak mahal Mampu diproses panas Kokoh Mudah diproses dengan jalur kecepatan tinggi Siap didaur ulang Perlindungan menyeluruh terhadap gas dan

cahaya Salah satu perangkat penghantaran produk yang

dapat stabil sendirinya

Kaleng makanan: konstruksi kaleng

Gambar 1. Konstruksi Three-piece (kiri) dan two-piece(kanan) can

BackgroundShallow drawn containers with friction or slip covers- Two-piece shallow drawn cans with double-seamed (folded) ends - Two-piece cans (Figure 5.1). reduced metal usageimproved appearanceelimination of a possible leakage locationmore elaborate tooling required- Deeper draws and multiple draws and draw-and-iron process -Impact-extrusion: tin, lead, and Al; collapsible tubes (nearly Al); heavier gauge aluminum extrusions used for pressurized aerosol containers

Bentuk umum kaleng logam

a. Kaleng baja Three-piece untuk makananb. Kaleng Aerosol, dibuat dengan dua cara:

(1) kaleng baja Three-piece dengan bodi dilas dan duatutup; dan(2) kaleng one-piece, kaleng aluminium diekstrusiimpak diberi berleher (masuk) untuk menerima cangkirkatup

c. Kaleng baja atau aluminum two-piece drawn-and-ironed (DWI) untuk minuman.

d. Kaleng Two-piece baja atau aluminum dengandrawing atau draw and redraw (DRD)

e. Full-opening (kaleng mudah dibuka), ring pull-top cans (dilengkapi dengan cincin penarik)

f. Double-seamed, kaleng dengan tutup konvensionalg. Kaleng dengan tutup berengsel, biasanya baja

Bentuk umum kaleng logam

Kaleng bundar datar dari baja ditarik atau aluminum denganslipcovers (Gambar 2)

Kaleng Three-piece baja atau aluminum berbentuk oval,tpenyembur (Gambar 2)

Bentuk pear tradisional Kaleng baja three-piece F-style cans (Gambar 2) Oblong key-opening cans, three-piece steel Multiple friction cans of three-piece steel, also referred to as

double- and triple-tight cans Three-piece, square-breasted steel can Spice cans (smaller three-piece cans) with a perforated metal or

plastic top Industrial pails and drums Two-piece, low-profile steel or aluminum ovals, with full-opening

ring pull-tops

Bentuk umum kaleng logam

Figure 5.2 Examples of specialized can shapes

Kaleng Baja Three-Piece

Kaleng baja 3 keping dapat disambung secara pelipatan, pengeleman, pengelasan atau penyolderan (Gambar3).

- Aluminum tidak dapat disolder dan tidak dapat dilassecara ekonomis

- Karena itu bodi kaleng tiga keping hanya terbuat daribaja

- Pelipatan mekanis atau pengelingan digunakan hanyauntuk kaleng yang akan digunakan untuk produkkering

Penyambungan sisi KalengBaja Three-Piece

Gambar 3. Penyambungan bodi kaleng secara mekanis, pengelasan, dan pengeleman (penyemenan) untuk kaleng tiga keping

Penyambungan sisi KalengBaja Three-Piece

Adhesive bonding (pengeleman adesif), ataucementing (penyemenan), menggunakan adesifthermoplastik yang diekstrusikan terhadap blank dalam keadaan panas. Menjadi metode penyambungan bodiyang menarik untuk kaleng yang tidak dikenaipemrosesan panas, mempunyai litografi pembungkusanyang sempurna, misalnya kaleng tiga keping untukminuman, sari jus beku dan kaleng cat

Kaleng disolder, (solder : 97.5% lead/timbal dan 2.5% tin/timah putih). Ekstraksi timbal oleh produk makanan berpotensimenimbulkan masalah (racun), di beberapa negarasudah dilarang

Kaleng dilas, (kuat dan mengeliminasi potensi bahayayang timbul dari timbal).

Pengelasan bodi Kaleng Baja Three-Piece

Nama proses resistance and laser weldingCara kerjabody sheet (dalam bentuk tabung) dengan sedikit

overlap dilewatkan di antara dua elektrode; arus listrikmemamnaskan dan menymbungkan lembaran kaleng(Gambar 4).

Sambungan las: sekitar 30% lebih tebal daripada dualembaran logam

Kaleng untuk makanan sehat dan bermanik-manik: untukmeningkatkan ketahanan/kekuatan (tetap tahan ketikamendapat tekanan internal dan benturan dari luar)

Pengelasan bodi Kaleng Baja Three-Piece

Gambar 4 Proses pengelasan kaleng

Manik-manik Kaleng

Pemberian manik-manik samping: Memerlukan bahan lebih banyak Mengurangi kekuatan tekan dari atas ke bawah Pelabelan menjadi rumit

Tutup Kaleng

Gambar 5. Bentuk umum penampang sebuah tutup kaleng

Tutup kaleng yang direncanakan untuk pemrosesan thermal danserangkaian panel ekspansi melingkar (Gambar 5) Hal inimengijinkan pergerakan tutup bergerak (mengembang danmengkerut) cukup fleksibel terjadi benjolan atau jika tidak akanmengubah bentuk kaleng.

Pemasangan Tutup

Gambar 6 Double-seaming adalah penempelan tutup kaleng diatas bodi. Proses ini melibatkan dua tahap pengeriringan (curling)

Pemasangan Tutup

double seam adalah komponen kritis. Setiap sudut, radius, dan dimensiharus benar untuk menjamin penutupan yang hermetis

Two-Piece Cans (Kaleng duakeping) Draw Draw and redraw (DRD) Draw and iron (D&I /DWI) Proses Draw : Proses penekanan profil kaleng (yang

mana tingginya kurang daripada diameternya) dapatditarik (drawing) langsung dari blank bentuk bundar. Proses ini biasa juga disebut sebagai "shallow draw."

Blanks sebelum di-draw dpat juga diberi dekorasi terlebihdahulu (Gambar 8)

Drawing/Shallow drawing

Gambar 8 Garis lurus menjadi berubah arah selama pen-drawing-an

DRD, D&IProses Draw-and-redraw : hasil drawing pertama

mendapatkan bentuk piala/cup. Kedua, mengurangidiameter seiring semakin dalamnya kaleng. Kalengdengan ketinggina lebih dari diameternya memerlukandrawing ketiga.

Proses Draw-and-iron: kaleng minuman berkarbonasidpat dibuat denganproses ini (Gambar 9 dan 10).

Dinding tipis kaleng hasil D&I digunakan untuk: Kaleng yang tidak akan mengalami proses thermal

berlebihan Memberikan dukungan terhadap dinding, misalnya

kaleng minuman berkarbonasi, jus tidak berkarbonasi, minuman ringan dapat menggunakan baja atupunaluminum, bir sensitif terhadap butiran baja terlarut, namun relatif tidak sensitif terhadap aluminum

Urutan Proses PembuatanKaleng Two-Piece

Gambar 9 Urutan proses pembutan kaleng D&I berleher

Two-Piece Cans

Gambar 10. Drawing kedua dan langkah ironing dalam satu tahapgerakan kontinyu. Gambar punch (pons) dan cincin-cincin dibesarkan

untuk memudahkan ilustrasi proses. Langkah pons berhenti padaperkakas ujung dasar.

Ekstrusi Impek (Impact Extrusion)

Ekstrusi impek membentuk logam ulet seperti timah putih(tin), timbal (lead) dan aluminum menjadi pipa tanpasambungan.

- Tin karena mahal jarang digunkan kecuali untuk tabungyang dapat dihancurkan untuk keperluan farmasi.

- Lead, sekarang hanya digunakan untuk aplikasi ketiakketahanan kimia sangat diperlukan.

- Kebanyakan ekstrusi impek dari bahan aluminum.

Urutan Ekstrusi Impek

Gambar 11 Urutan Ekstrusi Impek. Logam bundar – dihantam – logam mengalirmengikuti bentuk tabung. Tinggi tabung dapat tujuh kali dimaternya

Tutup untuk tabung ekstrusiimpek

Gambar 12. Ujung/tutup umum dari tabung ekstrusi impek(A): ujung bundar (bentuk yang paling umum)(B): Pembuka mata ulir(C): Ujung Nasal (D): ujung Mastitis (E): Tabung Neckless/ tanpa leher(F): Ujung Grease

KEMASAN AEROSOL

Kemasan Aerosol merujuk ke produk yang dikemas dalam wadah bertekanan dandilengkapi dengan katup yang memungkinkan untuk mengeluarkanisinya sesuai yang dikehendaki

-tergantung pada formulasi, sistem katupdan sarana pembuat tekanan, kalengaerosol dapat dirancang untuk dapatmengeluarkan produk dari bentuk gas sampai bentuk pasta

AEROSOL

Produk perawatan diri (parfum, krimpencukur, deodoran, semprot rambut);

produk rumah tangga (semir, pembersih, dan penyegar ruangan);

bagian pasar yang lebih kecil (cat, produk otomotif, dan semprot serangga);

makanan (terbatas)

Penggunaan

·kemampuannya untuk menyimpan produkdalam bentuk partikel yang lebih bagusdan tetap tersuspensi dalam udaradalam waktu yang lebih lama daripadayang tersedia dalam pompa tangan atausistem yang lain

Keunggulan aerosol:

Propellant AerosolAdalah produk aerosol yang umum yang

memiliki fase cair dan gas (lihat gambar )Fase cair: berisi produk yang akan

diekspelFase uap: pada tekanan yang dinaikkan

dan akan memaksa produk naik kebagian dari tabung yang terbenam danmengelurakan-nya melalui nosel kapansaja katup terbuka

AEROSOL

AEROSOL

Gambar 13. Aerosol dalam dua fase, propellan dimasukkan dalam produk. Pada sistem tiga fase, propellat membentuk lapisan terpisah

Produk biasanya mengisi sampai 75%, namun tidak pernah melebihi 92,5% dariruang yang tersedia.

- Kaleng aerosol yang dirancang bagusakan mampu mengelurakan 95% darikeseluruhan isi produk.

Kapasitas kemasan

Prinsip: Propellant yang sesuai dan tekanan pemicu, tekanan

fase uap dipelihara dengan gas yang keluar darilarutan

- Propellant yang ideal: CFCs, hydrocarbons, vinyl chlorida, and dimethyl ether Dispensers Bertekanan yang lain- Sebuah variasi rancangan dimana produk dan

propellant berada pada bilik yang berbeda- Dua sistem yang berbeda:a. Menggunakan kantong dalam yang dapat dihancurkan

untuk mewadahi produk. b. Menerapkan tekanan melalui sebuah piston (gambar

14)

AEROSOL

AEROSOL

Gambar 14. Aerosol dengan propellant dalam bilik terpisah dari produk

Proses pembuatan kaleng aerosol

Gambar 15. Kaleng two piece aerosol yang diproses dengan ekstrusiimpek (kiri dan tengah) dan kaleng aerosol three piece dari baja yangdilas (kanan). Semua kaleng aerosol pada bagian bawahnya berbentukkubah ke dalam utnuk melawan tekanan internalUntuk proses ekstusi impek lihat pada gambar 11

Karakteristik Kaleng Aerosol

penghalang terbaik terhadap semua gas dan bau sifat tekuk yang terbaik (mampu ditekuk dan diluruskan) dapat didekorasi Mempunyai daerah pilihan jalur yang luas karena kemapuan

logam bertahan pada suhu curing. Tabung umumnya dilapisi dengan dasar enamel putih dan

dipanaskan, dicetak dengan offset kering (offset letterpress). Aplikasi umum: produk aerosol products, ketika kelicinan dan

penampilan yang tanpa sambungan merupakan aset. Sisi dinding diinginkan kaku Silinder tersebut tidak dianil Sisi dinding dipangkas, ditekuk dan dikeriting untuk diasembly

dengan tutup bawah