Machines de fabrication de canettes en deux ou trois pièces : quelle ligne correspond à votre produit

Prenez une canette de boisson en aluminium et une grande canette de nourriture en acier côte à côte et l'histoire de fabrication derrière chacune est presque complètement différente, même si les deux ont commencé comme du métal plat. L’un a été formé à partir d’un seul disque tiré et étiré sans couture nulle part sur le corps. L'autre était enroulé dans un cylindre, soudé le long d'une couture et auquel étaient fixées des pièces supérieures et inférieures séparées. Le type de machine qui a réellement du sens pour une ligne de production donnée se résume à une poignée de facteurs concrets (formatage, épaisseur de paroi, volume de production et matière première) plutôt qu'un type étant simplement l'option la plus récente ou la meilleure.

Ce qui sépare une ligne en deux pièces d'une ligne en trois pièces

Une canette en deux parties commence par un disque métallique plat qui est tiré dans une tasse peu profonde, puis passe par des stations de repassage murales qui étirent et amincissent les parois de la tasse tout en formant la hauteur finale du corps, ne laissant que l'extrémité supérieure ouverte pour le remplissage et le sertissage. Une canette en trois parties commence par une feuille plate enroulée en cylindre, soudée le long d'un seul joint, avec une extrémité inférieure formée séparément fixée avant le remplissage et une extrémité supérieure fixée après.

Cette différence de couture n’est pas cosmétique – c’est la raison pour laquelle les canettes en deux parties dominent le marché des boissons. Un corps sans soudure présente un point de défaillance en moins pour les fuites et aucune ligne de soudure qui pourrait s'affaiblir sous la pression interne d'une boisson gazeuse, tandis qu'une couture soudée en trois pièces, bien que fiable pour la plupart des produits alimentaires, ajoute une étape de fabrication et un point d'inspection potentiel qu'une ligne en deux pièces n'a tout simplement pas.

Dessiner et repasser les murs (DWI) versus dessiner et redessiner (DRD)

Dans la fabrication de boîtes de conserve en deux parties, il existe deux approches de formage distinctes, et les mélanger conduit à un mauvais choix d'équipement pour le produit. Les machines DWI tirent la tasse, puis amincissent et allongent les parois à travers une série d'anneaux de repassage, produisant le corps haut et à paroi mince typique des canettes de boisson standard. Les machines DRD dessinent et redessinent la tasse dans une forme plus courte et plus large sans amincissement significatif des parois, ce qui convient aux canettes peu profondes comme les boîtes de thon ou de nourriture pour animaux plutôt qu'aux corps de boisson hauts.

• Contrôle de l'épaisseur des parois : DWI peut affiner la paroi d'une boîte jusqu'à une fraction de l'épaisseur du disque d'origine grâce à des étapes de repassage progressives, réduisant ainsi considérablement le coût du matériau par boîte sur de grands volumes de production.
• Proportions du corps : Le DRD est adapté aux formes de canettes larges et peu profondes, car il ne repose pas sur l'allongement des parois comme le fait le DWI : essayer de forcer une forme de canette de boisson haute via un processus DRD n'est pas pratique.
• Cas d'utilisation du matériau : Le DWI est le procédé dominant pour les canettes de boissons en aluminium, en particulier parce que la ductilité de l'aluminium supporte bien les étapes de repassage agressives ; Le DRD est plus courant pour les corps de boîtes de conserve en acier qui n'ont pas besoin du même amincissement des parois.

Deux pièces contre trois pièces pour les boîtes de conserve en particulier

Les boîtes de conserve sont confrontées à des exigences mécaniques différentes de celles des canettes de boissons : elles ont souvent un diamètre plus grand, doivent résister aux températures de stérilisation en cornue et nécessitent parfois des parois plus épaisses pour résister à une manipulation plus brutale lors de la distribution alimentaire. C’est dans cette combinaison que les lignes à trois pièces détiennent toujours un net avantage.

Vitesse de ligne, sortie et temps de changement

L'écart de vitesse est l'argument le plus clair en faveur du DWI dans la production de boissons : une seule ligne en deux pièces fonctionnant à plein régime peut produire en une minute ce qu'une ligne en trois pièces a besoin de quatre à cinq minutes pour produire, ce qui se traduit par une différence de capacité substantielle sur une période de production complète.

Coût de l'outillage et volume minimum qui le justifie

L'outillage d'une ligne DWI (matrices, poinçons, anneaux de repassage) représente un investissement initial important, et ce coût n'est rentable qu'en cas de volumes de production élevés, où les économies par canette sur le matériel et la main d'œuvre compensent la dépense initiale. Pour un producteur produisant environ 50 millions d'unités par an sur un seul SKU, le coût d'outillage inférieur d'une ligne en trois pièces et un changement de taille plus rapide ont souvent plus de sens sur le plan financier, même si sa production par minute est inférieure.

• SKU standardisé à grand volume : Le coût de l'outillage DWI s'amortit rapidement et les économies de matériaux réalisées grâce au composé de repassage mural sont considérablement à grande échelle.
• Changements de format fréquents ou volume inférieur : Les lignes en trois parties changent de diamètre et de hauteur de canette avec moins de frais de réoutillage, ce qui convient aux producteurs qui utilisent plusieurs SKU sur la même ligne.
• Opérations de startup ou de co-packer : Une mise de fonds moindre sur une ligne à trois pièces réduit le risque financier lié à la production de canettes avant que la demande ne soit pleinement établie.

Compatibilité des matières premières et manipulation des matériaux

L'aluminium et l'acier se comportent différemment sous les contraintes de formage, ce qui explique en partie pourquoi chaque processus s'oriente vers un matériau particulier. La ductilité élevée de l'aluminium tolère le repassage agressif en plusieurs étapes dans une ligne DWI sans se fissurer, tandis que l'acier - plus résistant mais moins ductile - est plus souvent soumis à des procédés de soudage en trois pièces ou à un formage DRD moins profond qui n'exige pas le même allongement de paroi. L'acier étamé ou sans étain est encore largement utilisé pour les boîtes de conserve alimentaires, en particulier en raison de sa résistance à la corrosion et de sa compatibilité avec le traitement en cornue, ce qui est une considération distincte de la méthode de formage utilisée par la ligne.