中国制桶设备的现状与发展

营口北方制桶设备科技有限公司

辛巧娟在泛亚洲钢桶协会第八届泰国会议上做专题演讲

近年来随着中国钢桶市场的不断发展和竞争的加剧，用户不仅对钢桶的质量有了更高的要求，而且对钢桶的制造成本、产能也提出了更高的要求。使得中国的钢桶设备专业化进一步提高，形成了多家竞争、不断创新、百家争鸣的局面。制桶工艺的发展要求了制桶设备的自动化、实用化和现代化，而不断涌现的制桶设备又为制桶业向更高水平发展提供了客观条件，二者相辅相成，共同协作的发展保证了中国的制桶行业及整个包装产业链的全面发展。

一、中国制桶设备的现状

1、前段钢卷板开卷下料错位冲压剪切生产线

上世纪九十年代，中国国内的制桶企业前段生产线基本上都采用简易开卷校平线，底盖冲压均为单独冲压成型，非常费时费力，成本过高。随着技术进行，目前在中国，已有80%的制桶企业实现了前段钢卷板开卷下料错位冲压剪切的自动生产线。该生产线对比传统的开卷下料生产线，可节省5.4%的原材料，而且自动化程度高。另有一些较先进的制桶企业，将底盖的螺圈装配、预卷喷胶、成品堆放、底盖废料自动移出堆放等工序实现了全自动化生产，极大地提高了生产效率，降低了人工成本。

2、钢桶缝焊机的发展

在中国，大部分制桶厂家桶身都是采用卷圆、点焊、缝焊的半自动工艺流程，全自动的钢桶缝焊机当时几乎全是引进国外的，由于投资大，使用的厂家较少。中国的全自动缝焊机开发，也走过很长的一段弯路，由于当时材料达不到要求，热处理工艺落后等因素，研制也一度曾失败过。直到本世纪初，随着中国经济和技术的发展，各行各业都有了大的进步，原材料和生产工艺技术也有了长足的发展，中国研制全自动缝焊机的公司也都纷纷将自己的科研成果转化为生产力，目前中国有六家企业在生产全自动缝焊机（他们分别是：深圳骏腾发焊接装备、天津东海制桶、天津滨海铭博、营口北方、江阴五星铜、邯郸方圆制桶）。由于中国的钢桶市场较大，虽然起步晚，但发展快。目前这几家全自动缝焊机生产厂家每家都生产了20-30台套。中国国内的现有全自动缝焊机200多台套（加上国外进口）。

中国的全自动缝焊机作为专用的电阻焊机，从其技术发展过程来看，变压器的供电控制方式可分为四个阶段：

第一代焊机：单相交流供电方式（工频交流)

该类焊机为目前较广泛使用的类型，但其无功损耗大，无功功率约占输入功率的60%，装机容量大，一般为200～250KVA。由于采用单相供电方式负荷大，造成电网用电不平衡。功率因数只能达到0.3，浪费大量电能，运营成本加大。

第二代焊机：单相直流供电方式（次级整流）

该类焊机虽然比单相交流供电方式无功损耗有所减少，但由于还是采用单相供电方式，电网用电仍然不平衡。另外采用二极管等作为整流元器件，整流元器件寿命短，控制设备故障率很高，维修困难，且维修成本大。

第三代焊机：三相中频供电方式（1000HZ）

三相中频供电方式虽较上两代焊机在技术上有所突破，但仍需次级整流作为供电方式，整流元器件寿命短，控制设备故障率大，维修更换麻烦，运营成本没有减少。特别是在钢板材料规格薄厚不均和工况条件变化时，焊机的参数无法适应，需要经常调整，操作不便。

第四代焊机：三相逆变供电方式（变频电阻焊）

三相逆变供电方式，使电网用电得到平衡。功率因数高。设备可靠性提高。劳动强度和运营成本降低，不需频繁调整焊接参数，可焊接超薄钢板，适用性强，操作简单，节能省电，提高经济效益。营口北方制桶生产的HJ10型超薄变频全自动钢桶缝焊机就是采用该技术。第四代全自动钢桶缝焊机的研制成功，使中国的制桶装备上了个新台阶。目前中国六家生产全自动钢桶缝焊机的企业都成功运用此项技术在自己的缝焊机上。使钢桶的缝焊效率提高了4倍，钢桶的焊接质量有了大幅度的提高。

营口北方全自动焊机

江阴五星铜业的全自动焊机

3、焊缝压平机组

以前中国国内的制桶企业，全部是桶身缝焊后直接进行后序工序加工，随着蕃茄酱桶、果汁桶及有内衬袋桶的不断增加，直接焊接后组装的钢桶已逐渐不能满足客户的要求（内衬袋有被划破的可能）。用户要求钢桶焊缝处必须平滑，为此研制开发了焊缝压平机。焊缝压平机的运用，消除了原焊缝三角区对钢桶渗漏的影响，对丝网印刷和热转印等后续工序也极为有利。这种工艺在中国已经被使用，目前的制桶设备生产厂家都研制出了自己不同品牌的压平机。营口北方制桶设备科技有限公司是中国生产全套制桶设备的一家公司，曾给德国毛瑟容器（江阴）有限公司制作了一条全自动钢桶生产线，新技术全部应用其中，得到德国专家的好评。

4、钢桶中段加工设备

钢桶中段加工设备在中国发展很快，目前已有十多家企业专业研制和生产制桶设备，形成了百花齐放的新局面。新类型、高质量、高效率的制桶设备不断涌现， 下面介绍几种新产品：

●立式缩颈机

营口北方开发的立式缩颈机填补中国国内的一项空白。传统的开口缩口桶的工艺为：缩口扳边→卷管→封底，而采用立式缩颈机的工艺则为：卷管扳边→缩口→封底，这样做的好处是：在扳边的同时卷管会使钢桶外观更加光滑和漂亮，而卷管后的钢桶进行缩口，使开口缩口桶更加完美，实现了立式钢桶生产线也可以生产缩口桶。

●自动上盖机

中国大部分钢桶生产厂是用人工上桶底顶的，自动上盖机的开发，减少了人工操作的不准确性和随意性，使整个中段制桶生产线更流畅，速度更快，真正实现了钢桶自动化生产。

●立式中段制桶设备

在钢桶日趋薄型化和追求更高速度的今天，立式中段加工设备无疑满足了这一需求，现在立式中段已逐渐进入制桶企业，并将逐步取代传统的卧式设备，中国的制桶设备市场已进入新一轮的激烈竞争中，这种现状有利于设备的创新和完善，中国的制桶设备一定会跨入世界先进的行列。

5、后段制桶设备

脱脂清洗线是钢桶涂装的前处理设备，钢桶表面处理直接影响钢桶的涂装质量。传统的生产工艺大部分为脱脂磷化烘干，这种工艺会产生大量的锌、镍、锰等重金属残渣，无法分解，对环保造成的危害极大。而脱脂锆化工艺则一举解决了这个问题，这种工艺已广泛应用于汽车、家电等生产中，现在已引入到钢桶的表面处理上。锆化处理主要成分是氟锆酸，在清洗过程中，在钢桶表面形成一层10纳米的非结晶氧化锆膜，由于没有磷、硫等元素，符合环保要求。这一工艺已经为更多的制桶企业所接收，在倡导环保，节能减排的今天，具体现实意义。

南通华宇生产的钢桶涂装烘干设备

钢桶涂装设备的发展是制桶设备中发展最快的一个分支，新型的涂装工艺以预防和治理为主，最大限度地减少对环境的污染。对于涂装前处理的废水，可采用中和法、结晶回收法、溶剂萃取法、蒸发法、氧化还原法、中和塔阶梯治理法等等技术进行有效地治理。对于干燥烘窑中的废气，可采用吸附法、吸收法、催化燃烧法等进行治理。对于废渣，可制成磷肥或者采用燃烧法等进行处理。涂膜烘干工艺已逐渐淘汰电烘干炉，由燃油或燃气烘干炉所代替，大大地节约了能源。

在中国环保涂装技术发展很快，现已相继广泛采用了高压无气喷涂、电泳涂装、静电喷涂和粉末喷涂等。具有先进涂装技术特色的机械化、自动化流水线的多种涂装方法的涂装新格局。新的涂装工艺正在迅速扩大应用和不断地完善发展，涂装环保设备在不断地研制和投入生产。由南通华宇印、上海侨生等企业研制成功的催化燃烧环保炉，实现了涂料烘干室废气的回收再利用，不仅减少了环境污染，而且节约了能源，降低了成本。目前中国的涂装技术正在努力地赶超世界先进水平，人们的环保意识也在不断加强，大家也都从新闻中了解到，中国的雾霾天气再不断增多，中国政府用50亿元人民币治理华北地区的环境污染问题，所以，我们生存的环境会美好。

南通华宇的催化燃烧炉

6、钢桶印刷设备

对于钢桶标志的印刷，以前中国均为手工印刷，生产效率低，目前研制了多种丝网印刷机和热转印印刷机，实现了自动化生产，不仅提高了印刷质量、实现了彩色印刷，而且提高了生产效率。

丝网印刷机

热转印机

7、钢桶氦质谱检漏设备

钢桶氦质谱检漏技术对在坐各位不是新东西，几年前我们在日本参观钢桶厂时发现桶厂都在使用，但在中国，使用氦质谱检漏设备的钢桶企业很少。随着用户对产品质量要求的提高和钢桶生产线速度的加快，传统的检漏设备已经无法满足要求。氦质谱检漏也就应运而生。目前已有几家企业研制生产了钢桶氦质谱全自动检漏仪，并在中国钢桶业得到推广使用。提高了钢桶的检漏准确率，从而提高了产品质量和生产效率。

氦质谱检漏机

二、中国制桶设备的发展趋势

日益先进的制桶工艺总是不断的推进着制桶设备的向前发展。

趋势一 钢桶的密封性能将随着制桶设备的改进会有较大的提高，“零渗漏”的质量要求将成为可能。

趋势二 新型钢桶渗漏检测技术的应用，将使出厂钢桶的合格率大幅度提高。

趋势三 旧桶翻新技术的不断进步，不仅有利于环境保护、节约资源，而且为制桶技术的进一步发展增添了竞争力。

为保证钢桶包装行业的持续稳步发展，旧钢桶的循环再利用将是中国钢桶行业发展必须考虑的首要问题。环境中雾霾天气的增多，资源、能源的浪费，每个中国公民都是有责任的。现在只有每个行业、每个人都行动起来，保护环境，降低污染。作为制桶人，首先从旧钢桶循环再利用做起，旧钢桶重复利用，可减少资源和能源的投入，这是钢桶业人士普遍关注的社会问题。

趋势四 钢桶原材料将向印涂和覆膜方向发展，应用范围将更加明确和专一。

用印涂板生产钢桶

印涂板钢桶生产过程

趋势五 随着钢桶制造设备自动化程度地提高，制桶工艺将更加简单

随着科学技术的进步，中国钢桶制造设备在相互竞争中不断发展完善。新的制桶设备不断被开发应用，钢桶生产的自动化已经成为现实。

目前中国钢桶设备生产厂家越来越多，已逐步形成了一个产业，他们为了生存，就必须不断研发新产品。随着新钢桶设备的不断涌现，制桶设备的更新换代将指日可待。

趋势六 中国钢桶行业技术装备水平还有待提高

在未来的十年中，中国钢桶行业技术装备将会有较大的改观。目前在中国有相当一批企业，特别是老的钢桶企业，其技术和设备仍停滞在上世纪七八十年代的水平。全行业中，较落后的生产装备占近60%，所以中国的钢桶设备制造业有很大的发展空间。200升钢桶的全自动生产线在全国只有近百家，而中国的钢桶企业有800-900家。生产效率低，产品质量不稳定较为普遍。目前，中国的全自动钢桶生产线可以每小时生产600-900只钢桶，而大部分钢桶生产厂的设备都只停留在每小时生产240-320只的水平上。随着设备自动化程度和企业管理水平的提高，要降低费用，设备改造和更新换代将是唯一的途径。

“沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春”，我们有理由相信，随着中国钢桶业走出国门，面向世界，中国的钢桶设备也会在较短的时间内，赶上和超过世界最先进的水平。