Máquinas para fabricar latas de dos o tres piezas: qué línea se adapta a su producto

Tome una lata de aluminio para bebidas y una lata grande de acero para alimentos, una al lado de la otra, y la historia de fabricación detrás de cada una es casi completamente diferente, a pesar de que ambas comenzaron como material de metal plano. Uno se formó a partir de un solo disco estirado y estirado hasta darle forma sin costuras en ninguna parte del cuerpo. El otro estaba enrollado en un cilindro, soldado a lo largo de una costura y tenía piezas superiores e inferiores separadas. Qué tipo de máquina realmente tiene sentido para una línea de producción determinada se reduce a un puñado de factores concretos (formato de la lata, grosor de la pared, volumen de tirada y materia prima) en lugar de que un tipo sea simplemente la opción más nueva o mejor.

¿Qué separa una línea de dos piezas de una línea de tres piezas?

Una lata de dos piezas comienza como un disco de metal plano que se introduce en una taza poco profunda, luego pasa por estaciones de planchado de paredes que estiran y adelgazan las paredes de la taza mientras forman la altura final del cuerpo, dejando solo el extremo superior abierto para llenar y unir. Una lata de tres piezas comienza como una hoja plana enrollada formando un cilindro, soldada a lo largo de una sola costura, con un extremo inferior formado por separado y unido antes del llenado y un extremo superior unido después.

Esa diferencia en las costuras no es cosmética: es la razón por la que las latas de dos piezas dominan el mercado de bebidas. Un cuerpo sin costura tiene un punto de falla menos por fugas y ninguna línea de soldadura que pueda debilitarse bajo la presión interna de una bebida carbonatada, mientras que una costura soldada de tres piezas, aunque confiable para la mayoría de los productos alimenticios, agrega un paso de fabricación y un punto de inspección potencial que una línea de dos piezas simplemente no tiene.

Dibujar y planchar paredes (DWI) versus dibujar y volver a dibujar (DRD)

Dentro de la fabricación de latas de dos piezas, existen dos enfoques de conformado distintos, y mezclarlos conduce a la elección incorrecta del equipo para el producto. Las máquinas DWI dibujan la taza y luego adelgazan y alargan las paredes a través de una serie de anillos de planchado, produciendo el cuerpo alto y de paredes delgadas típico de las latas de bebidas estándar. Las máquinas DRD dibujan y redibujan la taza en una forma más corta y ancha sin un adelgazamiento significativo de las paredes, lo que se adapta a latas poco profundas como las de atún o de comida para mascotas en lugar de cuerpos de bebidas altos.

• Control de espesor de pared: DWI puede adelgazar la pared de una lata hasta una fracción del espesor del disco original mediante etapas de planchado progresivo, lo que reduce significativamente el costo del material por lata en grandes volúmenes de producción.
• Proporciones del cuerpo: DRD es adecuado para formas de latas anchas y poco profundas, ya que no depende del alargamiento de la pared como lo hace DWI; tratar de forzar la forma de una lata de bebida alta a través de un proceso DRD no es práctico.
• Caso de uso de materiales: DWI es el proceso dominante para las latas de bebidas de aluminio específicamente porque la ductilidad del aluminio soporta bien las agresivas etapas de planchado; DRD es más común para cuerpos de latas de acero para alimentos que no necesitan el mismo adelgazamiento de paredes.

Específicamente para latas de comida de dos piezas versus tres piezas

Las latas de alimentos enfrentan demandas mecánicas diferentes a las de las latas de bebidas: a menudo tienen un diámetro mayor, necesitan soportar temperaturas de esterilización en retorta y, a veces, requieren paredes más gruesas para sobrevivir a un manejo más brusco en la distribución de alimentos. En esa combinación es donde las líneas de tres piezas todavía tienen una clara ventaja.

Velocidad de línea, salida y tiempo de cambio

La diferencia de velocidad es el argumento más claro a favor del DWI en la producción de bebidas: una sola línea de dos piezas funcionando a máxima velocidad puede producir en un minuto lo que una línea de tres piezas necesita de cuatro a cinco minutos para igualar, lo que se traduce en una diferencia sustancial de capacidad en un turno de producción completo.

Costo del utillaje y volumen mínimo que lo justifica

Las herramientas de una línea DWI (troqueles, punzones, anillos de planchado) representan una importante inversión inicial, y ese costo solo se amortiza en altos volúmenes de ejecución donde los ahorros por lata en material y mano de obra compensan el gasto inicial. Para un productor que produce aproximadamente 50 millones de unidades al año con un solo SKU, el menor costo de herramientas de una línea de tres piezas y el cambio de tamaño más rápido a menudo tienen más sentido financiero, aunque su producción por minuto sea menor.

• SKU estandarizados de gran volumen: El costo de las herramientas DWI se amortiza rápidamente y el ahorro de material del compuesto para planchar paredes es significativo a escala.
• Cambios frecuentes de formato o volumen más bajo: Las líneas de tres piezas cambian entre diámetros y alturas de latas con menos gastos de reequipamiento, lo que se adapta a los productores que ejecutan múltiples SKU en la misma línea.
• Operaciones de puesta en marcha o co-envasadora: Un menor desembolso de capital en una línea de tres piezas reduce el riesgo financiero de ingresar a la producción de latas antes de que la demanda se establezca por completo.

Compatibilidad de materias primas y manejo de materiales

El aluminio y el acero se comportan de manera diferente bajo tensión de conformación, lo que explica en parte por qué cada proceso se inclina hacia un material en particular. La alta ductilidad del aluminio tolera el planchado agresivo de múltiples etapas en una línea DWI sin agrietarse, mientras que el acero, más fuerte pero menos dúctil, se procesa más comúnmente a través de procesos de soldadura de tres piezas o conformado DRD menos profundo que no exige el mismo alargamiento de la pared. El acero recubierto de estaño o sin estaño todavía se usa ampliamente para las latas de alimentos específicamente debido a su resistencia a la corrosión y su compatibilidad con el procesamiento en retorta, lo cual es una consideración independiente del método de conformado que utilice la línea.