开口钢桶：包装用钢桶防渗漏问题探讨

胡佳英

【摘要】本文就包装用钢桶的防渗漏问题，根据国际标准的有关规定，从桶边、桶盖以及生产工艺等方面，进行了计算、实验和探讨，总结出有关的工艺要求和工艺参数。

1 问题的提出

包装用钢桶是一种广泛使用的容器。随着我国加入WTO和国际贸易的扩展，人们对钢桶的使用范围也日益广泛，运输方式以及运输距离都发生了很大的变化，因而钢桶的质量问题也就十分重要，尤其当桶内盛装的是易燃、有毒或腐蚀性物品时越显突出。这里就容积为200升的钢桶防渗漏问题加以探讨，其中重点讨论桶身与桶盖、桶底卷接部位的防渗漏问题。

2 钢桶结构及质量技术要求

我国的有关国家标准规定，钢桶卷边部位为二重五层矩形卷边，与之相应的检验坠落试验高度仅为0.8米。

《国际海运危规》则对这种钢桶进行了分类要求。坠落试验如图1所示，要求在桶内盛满点总容积98%的水，然后进行自由坠落。坠落后钢桶允许变形，但不得有渗漏。

坠落高度H的分类见下表：

表中：ρ——拟装贮运物擀的相对密度。

为了达到Ⅰ、Ⅱ类标准，目前大多数生产企业广泛采用三重七层园形卷接。但三重七层圆形卷接生产难度较大，工艺较为复杂。现将某厂在解决这一工艺问题时的探讨与实践简介如下。

图2为三重七层圆形卷接钢桶的结构简图。

如图（a）所示，三重七层圆形形卷边由桶身、桶盖与桶底三级重叠部分外加一勾头组成。所谓三重即部们1和2、3和4、5和6组成的重叠部分，为勾头。而二重五层卷边只有两组重叠和一个勾头。很显然三重七层卷边增加了一道渗漏重叠层，且能保证密封填料不脱落。

从坠落试验结果看，当钢桶呈45度倾斜状态（最不利的坠落角）落地后，局部卷边处承受很大的冲击力而发生变形，如图（b）。其中由1和2组成的第一重叠层因变形而分开，但第二、第三重叠层和勾送完好无损。当用二重五层卷边桶作同样试验时，仅剩下一个重叠和一个勾送，防渗漏能力明显不如前者。

3 三重七层卷边工艺要点

3.1 桶底盖的下料尺寸

桶底盖下料尺寸直接影响卷边的成型。当下料过剩、若成型滚lwc沟槽取较大尺寸，则卷边出现空洞，松散；若沟槽尺寸较小则卷边严重挤压，卷边不呈圆形，强度降低；若下料尺寸不足，则达不到七层卷边的要求；当卷边部位的尺寸不均匀，即宽窄不一致时，耐成型滚轮沟槽设计只能适应某一尺寸，这样就会在一圆周上出现过度挤压，松散和空洞等诸种现象。综合各方面因素，我们得出桶底盖冲边部们宽度尺寸取34.5±0.5mm为最J。并且，为了防止边宽不均匀，采取下料、冲压成型一次完成。

3.2 桶底盖预卷边

卷边质量的好坏，主要由卷层面的结合程度以及桶身翻边端头与底盖的冲边外缘之间的搭接效果决定。我们知道卷边中心层曲率半径远小于第一道滚轮沟槽的半径，若在卷边过程中仅靠第一道滚轮的压滚作用很难达到要求。且被封卷的材料有较大的冷作硬化现象，因此在进行卷边之前应先做一次预卷，使桶底和桶盖的冲边端头形成一勾头（如图3所示）。这样的勾头形状可使填充密封胶借助旋转惯性力正好处于最J的内顶面位置。因此我们将原来的刷胶固化二十四小时后进行预卷边，然后进行封卷的工艺改为在专业预卷机上预卷后再喷涂密封胶。

图4为预卷边滚轮结构，通过对预卷边的特性分析得知，工艺的关键是预卷轮的沟槽半径，如果半径R过大，则会出现中心部位有空洞和翻边端头与冲边外缘搭接不良的现象，从而不能形成七层卷边。但R过小则桶身翻边部不能插入预卷圆弧中，底或盖就会自咬耐不能形成卷边。最J半径取R=2.4mm。

3.3 桶身的翻边

桶身翻边尺寸及角度的大小和一致性都影响三重七层的形成。尺寸过大则桶身翻边部无法插入预卷的底盖的沟槽中。尺寸过小则无法形成第三重叠层，使底盖在卷边过程中出现乱咬现象。翻边最J角度为105～110度，翻边宽度尺寸取19+1mm。

3.4 卷边封口

翻边宽度和冲边宽度确定后（如图5所示），卷边的松紧程度取决于卷边封口滚轮沟槽的半径R及沟槽的几何形状。其计算公式如下：

式中：

R1——第一道卷边封口滚轮沟槽半径；

R2——第二道卷边封口滚轮沟槽半径；

B1——桶身翻边宽度；

B2——桶底盖冲边宽度；

δ1——桶身板材厚度（200升桶采用1～1.25mm）

δ2——桶底盖板材厚度；

K——系数，一般取1.05～1.10。

滚轮的外形与预卷边滚轮相同，而沟槽的几何形状的做成阿基米德螺线为最J。第二道滚轮的主要作用是校正卷边的几何中心位置和进一步使卷层贴合紧密，并保证卷边最后尺寸小于9.5mm（见图1）。

若尺寸大于9.5mm，则说明贴合不紧密或中心有空洞。

4 密封前的选用

可供选择的密封胶很多，通常根据所盛装货物的化学性能而定。总的要求是应选择耐寒、耐热、耐老化、化学性能稳定以及弹性好的密封胶作为填充材料，以达到抗冲击、防渗漏的辅助作用。在工艺操作过程中第一次喷胶完全固化后再对全部冲边内表面涂刷厚度0.1～0.15mm的薄胶层，在不完全干固时进行封卷，效果较好。