Estaño : chapa de acero recocida laminada en frío con un espesor de 0,10-0,36 mm (según GOST R 52204-2004) con recubrimientos protectores aplicados de estaño o recubrimientos especiales, por ejemplo. barniz , zinc , cromo y otros. Se produce en hojas con dimensiones de 512–1000 × 712–1200 mm o en rollos de hasta 1 m de ancho y con un peso de hasta 15 toneladas.
El más extendido en el mundo es el estaño recubierto con una capa de estaño (estaño blanco, o estañado ). Según el método de aplicación de la capa protectora, se divide en hojalata caliente (con una capa de estaño de 1,6-2,5 micras de espesor) y hojalata estañada por deposición electrolítica (con una capa de estaño de 0,34-1,56 micras de espesor).
El estaño sin una capa protectora de estaño se denomina no estañado o negro .
Inicialmente, el proceso de producción de la hojalata era bastante laborioso. Hojas de estaño negro (sin estañar) con dimensiones de 1 × 1 m y un espesor de unos 2 mm se fabricaban manualmente con martillos de herrero, después de lo cual las hojas terminadas se decapaban en barriles con ácido láctico , que se obtuvo como resultado de la fermentación de la harina de centeno. Después del decapado, las láminas de hojalata negra se clasificaron y estañaron en contenedores, para lo cual se utilizaron tres baños, en los que se bajaron sucesivamente marcos con láminas de estaño terminadas (hasta 20 piezas por marco), después de lo cual se extrajeron con pinzas y se sumergieron. en agua fría para enfriar. Entre las operaciones de estañado, se untaban con manteca de cerdo láminas de estaño negro. Se añadieron a cada baño 600-700 kilogramos de estaño líquido con adición de cobre (en una proporción de 1:70). Esta proporción era necesaria debido a que con una mayor adición de cobre, la superficie del estaño se deslustraba.
Una vez completado el proceso de estañado, la hojalata acabada se pulía manualmente con estopa y una mezcla de aserrín, tiza y salvado hasta que brillaba, después de lo cual las hojas de hojalata se enviaban para su embalaje y posterior venta.
Históricamente, los centros más famosos para la producción de estaño en conserva fueron las ciudades alemanas de Wunsiedel , Nuremberg y Amberg , sin embargo, existe una versión según la cual la primera producción industrial de hojalata se estableció en el Palatinado , que formaba parte del territorio austríaco. Imperio en ese momento.
Según M. R. Fasmer (Diccionario etimológico de la lengua rusa. - M .: Progress M. R. Fasmer 1964-1973), el nombre está tomado de las lenguas turcas o de la lengua mongola: cf. kazajo. ǯez "cobre amarillo, estaño", Tat. ǯiz "cobre amarillo", chagat.. Alt., tel. čas "estaño, bronce", Kypch. jäz "cobre amarillo", Alt., tel., leb. jäs "cobre", barra. jis (Radlov 3, 376, 528, 1909; 4, 85, 154), también Mong. ǯes "cobre, latón", Calma. zes - lo mismo (Korsh, Akad. Slov. 2, 403; IORYAS 8, 4, 34; Ramstedt, KWb. 473; Rev. I, 231) [1] . En Kazajistán existe una ciudad llamada Zhezkazgan (dzhezkazgan en la época soviética), cuyo nombre proviene de las palabras Zhez (cobre) y kazgan (excavado). En las cercanías de la ciudad se extrae cobre, plomo, zinc y otros metales no ferrosos.
Inicialmente, la producción de hojalata era un secreto (similar a la producción de porcelana ), que durante unos 300 años fue propiedad solo de Austria y Alemania .
Sin embargo, en 1665 el secreto de la fabricación de hojalata fue robado por los británicos, quienes gradualmente comenzaron a tomar el liderazgo de los alemanes, no solo adoptando su experiencia, sino también creando sus propias tecnologías de producción.
En 1720, se construyeron varias fábricas de hojalata en Gales , utilizando láminas de metal laminadas en caliente para la producción, así como procesos mejorados de decapado y estañado, lo que permitió a los británicos tomar el control del mercado y ocupar el lugar del líder en la producción con centro en Gales .
El estaño debe su exitosa promoción en el mundo a la creación de una lata . Tras el anuncio de Napoleón I de una recompensa de 12.000 francos por un método de enlatado de alimentos para el ejército francés, que fue recibida por el francés Nicolas Appert , un empresario de Manchester , Pierre Durand, patentó por primera vez la idea de utilizar latas para enlatado en 1810. Dos años más tarde, en Londres, dos ingenieros, John Hall y Brian Donkin (que también es el inventor de la máquina de papel), abrieron la primera fábrica del mundo para la producción de latas , estaño para el que compraron en una fábrica en Worcestershire .
Los cuerpos de las latas de esa época estaban hechos de láminas rectangulares de estaño, soldadas a lo largo de la costura, que estaba ubicada en el interior de la lata. El fondo del frasco también fue soldado a las paredes. Si había un producto sólido en el frasco (por ejemplo, carne), entonces la tapa se soldaba después de cargarla en el frasco; si había un líquido (por ejemplo, jugo), entonces el frasco se soldaba por completo, dejando solo un agujero en la tapa superior a través del cual se vertió el líquido. El agujero, al final del proceso, también fue sellado. Para abrir tales latas de hojalata de esa época, se requería una fuerza y herramientas considerables, en particular un cincel. Además, tales latas eran costosas, ya que un trabajador experimentado no podía hacer más de 5 a 6 latas por hora.
Sin embargo, este hecho no pudo evitar la difusión del estaño como material. Debido al rápido desarrollo de la industria conservera (particularmente en los Estados Unidos , como principal productor de carne vacuna de la época), los cambios en el diseño y producción de las latas se produjeron rápidamente en la segunda mitad del siglo XIX. Esto fue facilitado por un convertidor patentado en 1856 por Henry Bessemer para convertir hierro líquido en acero soplando con aire sin consumo de combustible , lo que abarató la producción de acero. También jugó un papel importante en la expansión de la producción de hojalata el empresario estadounidense Gale Borden, quien abrió la primera fábrica para la producción de leche condensada en 1858 . En la década de 1890, apareció en Inglaterra el primer sistema de producción de latas totalmente automatizado, que producía hasta 6.000 latas por hora, así como máquinas de estañado mecánicas, lo que permitió reducir la dependencia del trabajo manual y reducir el costo de producción de latas. lo que contribuyó a un aumento de la producción de estaño en el mundo.
En la primera mitad del siglo XX se desarrolló un sistema para el laminado continuo de flejes de acero. Además, las tecnologías de estañado electrolítico aparecieron en 1915 . En 1930, se inició en Alemania la producción industrial de hojalata mediante el estañado electrolítico de flejes de acero laminados en frío. Asimismo, la Segunda Guerra Mundial , que provocó interrupciones en el suministro de estaño , contribuyó a la difusión del método de estañado electrolítico . En 1943, también se estableció en los Estados Unidos la producción de hojalata por estañado electrolítico y, en cinco años, la mitad de toda la hojalata producida en los Estados Unidos se fabricó con este método. En los siguientes treinta años, el equipo para el estañado en caliente de estaño fue reemplazado casi universalmente por líneas electrolíticas. Posteriormente, se introdujeron otros desarrollos técnicos para la producción de hojalata, como el recocido continuo, el doble laminado de fleje de acero laminado en frío y el uso de recubrimientos diferenciales (diferente espesor o diferente material), que permitieron en 1980 producir más de 13.000.000 toneladas de hojalata en 37 países del mundo.
Actualmente, la producción de hojalata es uno de los principales consumidores de estaño (hasta el 30% del consumo total).
En Rusia, el documento principal en la producción de hojalata es GOST R 52204-2004 "Hojalata en blanco y negro laminada en frío". [1] Archivado el 5 de agosto de 2015 en Wayback Machine . A veces se pueden encontrar referencias al antiguo GOST soviético 13345-85 "Tin" . [2] Archivado el 22 de marzo de 2011 en Wayback Machine .
En la actualidad, la tecnología de producción de hojalata incluye los siguientes procesos:
La hojalata es hojalata negra con revestimiento de estaño de doble cara aplicado por estañado en caliente (estaño GZhK) y electrolítico (estaño EZhK). Según la relación del espesor del revestimiento en los lados, esta hoja se produce con el mismo espesor de revestimiento o diferenciado.
La hojalata es una lámina o tira delgada de acero con bajo contenido de carbono laminada en frío recubierta por ambos lados con estaño puro. Por lo tanto, combina la fuerza y la ductilidad del acero, así como la resistencia a la corrosión, la capacidad de estañado y la apariencia atractiva del estaño.
La producción de la base de acero y su posterior estañado son procesos independientes, por lo que un acero con cualquier conjunto de propiedades es teóricamente compatible con cualquier posible estañado.
La composición del acero utilizado para la producción de hojalata está estrictamente controlada. Según el grado de acero seleccionado y el método de procesamiento, se pueden obtener varios tipos de hojalata con diferente ductilidad. En la producción, la hojalata se usa con mayor frecuencia con un rango de espesor de 0,13 mm a 0,5 mm.
La hojalata se puede recubrir con diferentes espesores de estaño, e incluso cada lado de la lata se puede recubrir con un espesor diferente de estaño (recubrimiento diferencial) según los requisitos para la superficie interna y externa del producto final principal, el estaño. . Se produce una variedad de acabados superficiales en hojalata para diversas aplicaciones. La hojalata se somete a un régimen especial de pasivación para estabilizar la superficie y mejorar su adherencia a los barnices. También está recubierto con una capa muy fina de aceite para mejorar su manejo. Este aceite es definitivamente compatible con alimentos.
En el proceso de producción, según las características de calidad, la hojalata se divide en grados:
La hojalata se produce en rollos y hojas de acuerdo con las normas GOST 13345-85 (URSS), GOST R 52204-2004 (Rusia) y EN 10202:2001 (Unión Europea). [3] Archivado el 5 de agosto de 2015 en Wayback Machine .
Lata (alimentos) — hojalata para la producción de envases para productos alimenticios y cierres (tapas para enrollar, tapas fáciles de abrir, etc.).
La lata de conservas (alimentos) está hecha de estaño negro mediante la aplicación de recubrimientos de doble cara. Al aplicar un recubrimiento de estaño, se obtiene hojalata EZhK o GZhK (estaño electrolítico o en caliente, respectivamente). El recubrimiento electrolítico de cromo u óxidos de cromo da como resultado una hoja de metal ECCS (clasificación europea). Tal estaño requiere un barnizado obligatorio de alta calidad. En Rusia, la hojalata cromada se produce bajo la marca HLZhK.
El estaño negro es una hoja delgada (0,1-0,5 mm) de acero laminado en frío sin una capa protectora. Está hecho de acero de grados 08kp, 08ps, 10kp, 10ps con una composición química según GOST 1050. Se utiliza principalmente en la industria eléctrica y la ingeniería mecánica. Disponible en rollos y hojas.
La hojalata monolaminada es una banda de acero con bajo contenido de carbono sin alear, laminada en frío al espesor requerido, recocida y revenida, que se utiliza como material independiente o para la aplicación posterior de una capa protectora. El término se aplica al estaño blanco y negro en rollos y hojas.
Chapa doble laminada . En la actualidad, una gran cantidad de láminas para conservas se produce en todo el mundo mediante el proceso de doble laminado. Cuanto más delgada y resistente se produce la hojalata, más eficiente es el uso del material en la producción de latas. Después del primer laminado en frío y recocido, en lugar de pasar la piel, la chapa de acero se somete a un segundo laminado en frío con lubricación, mientras que el espesor se reduce en un 10-50%. Durante el proceso de laminado se manifiesta el efecto de reforzamiento de la lámina de acero, manteniendo una importante plasticidad, suficiente para la fabricación de los extremos y cuerpos de las latas. El espesor mínimo final es de 0,12 mm, el rango de espesor habitual es de 0,14 - 0,24 mm. En el acero de doble laminación, la anisotropía de las propiedades mecánicas se manifiesta claramente, por lo tanto, al ordenar y utilizar dicha hojalata, siempre se debe indicar y tener en cuenta la dirección de laminación.
En Rusia, todavía no se produce hojalata de doble laminación, aunque ya se produjeron lotes piloto de dicha hojalata en 2009.
Hojalata lacada . Se realiza el lacado y litografía de la hojalata para proteger la superficie interior y exterior y mejorar el aspecto de los envases de conservas, lo que aumenta significativamente su competitividad. Los revestimientos de laca se aplican en equipos automáticos. El método de recubrimiento de láminas se realiza mediante rodillos. Las láminas de hojalata se barnizan y se pasan por hornos de secado. Los vapores de solventes liberados durante el curado de los barnices se queman a altas temperaturas en instalaciones especiales. Las máquinas litográficas modernas le permiten pintar estaño en cualquier color. La impresión sobre láminas de metal (litografía) se realiza de forma offset, se utilizan tintas que endurecen en hornos de secado a altas temperaturas. La impresión a todo color con calidad fotográfica, teniendo en cuenta la aplicación de barnices de cobertura, requiere hasta 9 pasadas de hojas. Hay líneas de impresión con tintas convencionales, y recientemente se han generalizado las líneas de impresión con tintas UV. La impresión con tintas curadas con UV tiene muchas ventajas sobre la impresión tradicional: ahorro de espacio, ahorro de tiempo, ahorro de tinta, mayor velocidad de impresión (hasta 10.000 hojas por hora ).
Esta tecnología también tiene aspectos negativos: los requisitos para las condiciones de producción son mucho más altos (temperatura y humedad en la habitación), las pinturas son mucho más caras que sus contrapartes convencionales y su vida útil es más corta, la elección de los proveedores de pintura UV es mucho más estrecha, la adherencia al metal es peor, lo que conduce a la descamación de la pintura con una fuerte deformación de la lata en el futuro.
El estaño lacado está regulado por la norma rusa sobre los requisitos técnicos para el estaño blanco en hojas, barnizado OST 10 138-88
Subdivisiones de hojalata por grado de dureza: A1, A2, B, C, D Subdivisiones de hojalata por peso de revestimiento de estaño:
Es prometedor utilizar láminas de metal con un revestimiento sin estaño: cromado electrolíticamente con una capa de cromo metálico de 0,01–0,05 µm de espesor, sobre la cual se aplica una capa de barniz epoxifenol de 3–8 µm de espesor.
Por tipo de producción, la hojalata se puede producir en hojas o rollos.
La variación de espesor en diferentes puntos de una hoja o tira en un rollo en una sección de 1 m de largo para hojalata blanca de grado EZhK no debe exceder (GOST R 52204-2004): 0,01 mm - para hojalata con un espesor de 0,14 a 0,28 mm inclusive ; 0,02 mm - para chapas con un espesor de 0,29 a 0,36 mm inclusive. Para la hojalata de grado EZhR, se permite aumentar la tasa de variación del espesor en 0,01 mm en comparación con la hojalata de grado EZhK. La variación de espesor en diferentes puntos de una hoja o tira en un rollo en una sección de 1 m de largo para estaño de grado EZhK no debe exceder (GOST 13345-85): 0,01 mm - para estaño de 0,18 mm de espesor; 0,02 mm - para estaño con un espesor de 0,20 a 0,32 mm inclusive; 0,03 mm - para chapa de 0,36 mm de espesor.