Umformen Herstellprozess der Weißblechdose wird auf Alltagstauglichkeit geprüft

Autor / Redakteur: Sabine Köppe / Annedore Munde

Rundum glänzend bedruckt, unzerbrechlich und praktisch: Getränkedosen sind wahre Hightech-Verpackungen und erfreuen sich großer Beliebtheit beim Verbraucher. Doch bevor sie ihren Platz im Supermarkt finden, durchlaufen die Metallverpackungen zahlreiche Umformstufen und Tests.

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Als Verpackung werden Getränkedosen höchsten Anforderungen gerecht: Undurchlässig für Licht und Sauerstoff, schützen sie ihren Inhalt hermetisch vor äußeren Einflüssen. Im Vergleich mit anderen Getränkeverpackungen punkten sie zudem durch ihre hohe Druckstabilität: Obwohl ihre Wandstärke mittlerweile nur so dünn wie ein menschliches Haar ist, halten Dosen einen Druck von über sechs Bar aus.

In den zurückliegenden Jahren wurde zudem ihre Umweltbilanz entscheidend verbessert: Durch Materialreduktion und Recycling lassen sich heute mit der gleichen Menge Primärmaterial rund dreimal so viele Dosen herstellen wie noch vor 30 Jahren. Weitere Gewichtsreduzierungen und Prozessoptimierungen verbessern zudem die Nachhaltigkeit der Getränkedose laufend.

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Der Getränkedosenhersteller Ball Packaging Europe (BPE) überprüft in einem eigenen Technical Center in Bonn die Metallverpackungen auf Qualität und Sicherheit. Aufgabe der Experten im Bonner Technical Center ist es, die Qualität von Dosen und Deckeln auch bei weiterer Gewichtsreduzierung oder Weiterentwicklung zu gewährleisten (Bild 1). Das Team nutzt dazu verschiedenste Test- und Analysemethoden, die realitätsnah Ernstfälle für die Verpackung simulieren.

Der standardisierte „Drop Test“ etwa misst mechanische Eigenschaften, indem gefüllte Getränkedosen aus verschiedenen Höhen fallen gelassen werden. Auf- oder zerplatzen dürfen sie dabei auf keinen Fall. Kontrolliertes Ausbeulen dagegen ist als Sicherheitsfunktion bei der Überschreitung der garantierten Druckbeständigkeit sogar erwünscht: Die Metallzylinder sind so konstruiert und hergestellt, dass sich Boden und Deckel wölben, um beim Aufprall den plötzlich erhöhten Druck im Inneren der Dose auszugleichen.

Produktionsfehler wirken sich auf den Inhalt der Dosen aus

Die Widerstandsfähigkeit der Innenlackierung gegen Beulen wird hingegen mit dem „Can Abuse Resistance Test” (Cart) kontrolliert: Hier überprüfen die Labormitarbeiter die Integrität des Innenlackes, etwa ob die Porigkeit des Lackes sich unter mechanischen Außeneinwirkungen verändert. Ähnlich dem „Drop Test“ werden auch hier Getränkedosen wiederholt aus unterschiedlichen Höhen zu Boden fallen gelassen. Im Labor wird anschließend unter dem Mikroskop untersucht, ob der Innenlack dabei Schaden genommen hat.

Selbst kleinste Veränderungen oder Risse müssen vermieden werden, da sie sich negativ auf den Produktinhalt auswirken. Die Dosen werden durch verschiedene Umformprozesse hergestellt. Bei der Produktion wird dabei im Rahmen der Qualitätssicherung laufend die Axialfestigkeit, also die Stabilität um die Mittelachse der Dosen, in Newton gemessen, der Innen- und Ausbeuldruck in Bar und die Integrität der Innenlackierung in Milliampere.

Handgesteuerte Testabfülllinie im Technical Center

Um Ergebnisse zu liefern, die direkt auf die tatsächliche Produktion übertragbar sind, steht im Technical Center zudem eine Testabfülllinie bereit. Die Produktionsbedingungen dieser im Wesentlichen handgesteuerten Linie sind zwar wegen des geringeren Abfüllvolumens nicht völlig identisch mit den Gegebenheiten einer professionellen Abfülllinie, die Füllgeschwindigkeiten von bis zu 120000 Dosen pro Stunde erreicht. Die Füllparameter, die sich wesentlich auf die Qualität der Getränkedose auswirken, stimmen jedoch genau überein: Dazu gehören die exakte Füllhöhe sowie der präzise Verschluss (Bild 2).

Weißblechdosen bieten noch viel Entwicklungspotenzial

Neben Qualitätstests arbeiten die Experten des Technical Centers auch an neuen Produktlösungen. Der entscheidende Anstoß zu einer Innovation ergibt sich dabei häufig in der konkreten Zusammenarbeit mit dem Kunden. Gemeinsam mit dem weltweit tätigen Getränkekonzern Diageo entwickelte BPE beispielsweise die sogenannte Widget-Technologie.

Dank einer Schaum erzeugenden Kapsel im Doseninneren, dem Widget, bildet sich nach dem Ausgießen des Getränks eine haltbare Schaumkrone auf dem Bier. Diageo nutzte die Widget-Dose, um seine Biermarke „Guiness Draught“ zu stärken. BPE entwickelte die Technologie anschließend weiter: Heute ist sie auch für Milchmischgetränke, wie zum Beispiel Cappuccino, geeignet. Die Entwicklungsmöglichkeiten der Dose sind längst noch nicht ausgeschöpft.

Wiederverschließbarkeit soll der Getränkedose neue Marktsegmente erschließen

Insbesondere Neuerungen wie digitale Bedruckung oder Wiederverschließbarkeit werden der Getränkedose in den kommenden Jahren neue Marktsegmente erschließen. Die Experten des Technical Centers von BPE bleiben also weiterhin gefordert, die Qualität und gute Umweltbilanz der Getränkedose zu sichern.

Sabine Köppe ist Manager Laboratory Services bei Ball Packaging Europe in 40880 Ratingen.

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