Brevet FR3122666A1 — publié le 20221111

FEUILLES D’ALUMINIUM 5xxx POUR FABRICATION DE CANETTES L’invention concerne une feuille d’aluminium de la série 5xxx constituée d’un alliage comprenant en % en poids : Mg : 2,5 – 4,0, Mn : 0,7 – 1,2, Fe : 0,25 – 0,55, Si : 0,20 – 0,50, Cu : 0,10 – 0,60, Cr : jusqu’à 0,1, Zn : jusqu’à 0,25, Ti : jusqu’à 0,1, le solde étant de l’aluminium et des impuretés inévitables jusqu’à 0,05 chacune et jusqu’à 0,15 au total. Le procédé pour produire la feuille d’aluminium de la série 5xxx de l’invention comprend les étapes de la coulée d’un lingot avec une composition selon l’invention, le préchauffage du lingot généralement à une température de 440°C à 550°C, le laminage brut à chaud sur un laminoir réversible avec une température d’entrée de laminage brut à chaud de plus de 440°C, le laminage à chaud de finition du lingot avec une température de sortie de laminage à chaud d’au moins 300°C, le laminage à froid pour obtenir une feuille laminée à froid, facultativement le revêtement de la feuille laminée à froid. L’invention concerne également une extrémité de canette obtenue à partir d’une feuille selon l’invention et d’une canette de boisson obtenue à partir d’une extrémité de canette de l’invention et d’un corps de canette constitué d’un alliage AA3xxx. FEUILLES D’ALUMINIUM 5xxx POUR FABRICATION DE CANETTES DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne une feuille d’alliage d’aluminium de la série 5xxx et son procédé de fabrication, utile en particulier dans le secteur de la fabrication de canettes. CONTEXTE DE L’INVENTION Les canettes de boissons en aluminium constituent une solution efficace et écologique reconnue pour le conditionnement de boissons. Afin de minimiser les émissions de CO 2 , les fabricants de canettes s’efforcent de réduire le poids du corps et de l’extrémité de la canette et d’augmenter le contenu recyclé de leurs solutions. Il convient de remarquer que l’utilisation de 1 tonne de scrap au lieu de 1 tonne de métal primaire réduit les émissions de CO 2 de 10 tonnes. En ce qui concerne l’extrémité de la canette, également appelée couvercle, les fabricants de canettes ont progressivement réduit les diamètres de coque de 68,3 mm à 54 mm, puis 50,8 mm, en utilisant des conceptions optimisées. La combinaison d’un diamètre réduit et d’une nouvelle conception de coque a permis une réduction de calibre de 223 µm à environ 203 µm et une réduction de poids significative associée. Néanmoins, la réduction de poids de couvercle plafonne depuis quelques années et il est devenu de plus en plus difficile de réduire le calibre à moins de 200 µm. L’alliage utilisé pour fabriquer les couvercles est généralement l’alliage AA5182. En raison de ses grandes propriétés mécaniques, l’AA5182 exige un haut niveau de pureté (par exemple Fe, Si) pour obtenir les propriétés de formation nécessaires. Un tel niveau élevé de pureté de l’AA5182 limite son contenu recyclé et implique que l’élaboration de l’extrémité de canette en AA5182 repose sur de l’aluminium primaire. L’utilisation d’aluminium primaire accroît les émissions de CO 2 . Il est également préférable de pouvoir recycler l’extrémité de canette et le corps de canette conjointement puisque la quantité de métal est plus grande dans le corps de canette que dans l’extrémité de canette. C’est pourquoi des alliages spécifiques ont été développés pour l’extrémité de canette et le corps de canette. La demande de brevet WO2013/103957 A2 divulgue un alliage d’aluminium et un procédé de recyclage dans lequel les récipients de boissons usagés recyclés forment une composition d’alliage utile avec relativement peu d’ajustements de composition pour le matériau de base de corps. La demande de brevet WO2014/107188 A1 divulgue un alliage d’aluminium et un procédé de recyclage dans lequel les récipients de boissons usagés recyclés forment une composition d’alliage utile avec relativement peu voire pas d’ajustements de composition pour les matériaux de base de corps, d’extrémité et de languette, en dehors des niveaux de magnésium. La demande de brevet WO2015/200570 A2 divulgue des alliages d’aluminium 3xxx utiles dans la fabrication des extrémités de canettes et des languettes utilisées pour ouvrir les canettes, en particulier les alliages d’aluminium AA3104 et AA3204, La demande de brevet WO2016/002226 A1 divulgue une feuille d’alliage d’aluminium pour un corps de canette de boisson, comprenant en masse, 0,45 % de Si, 0,35-0,60 % de Fe, 0,1-0,3 % de Cu, 0,5-1,5 % de Mn, 0,8-1,5 % de Mg, 0,1 % ou moins de Ti, et 0,05 % ou moins de B, le solde étant de l’Al et des impuretés inévitables. Dans le domaine de la fabrication de canettes, il existe un besoin pour un produit en feuille d’aluminium amélioré pour fabriquer l’extrémité de canette qui combine un juste équilibre entre différents critères : résistance, formabilité et grande aptitude au recyclage. Un premier objet de l’invention est une feuille d’aluminium de la série 5xxx constituée d’un alliage comprenant en % en poids : Mg : 2,50 – 4,00, Mn : 0,70 – 1,20, Fe : 0,25 – 0,55, Si : 0,20 – 0,50, Cu : 0,10 – 0,60, Cr : jusqu’à 0,10, Zn : jusqu’à 0,25, Ti : jusqu’à 0,10, le solde étant de l’aluminium et des impuretés inévitables jusqu’à 0,05 chacune et jusqu’à 0,15 au total. Un autre objet de l’invention est un procédé pour produire une feuille d’aluminium de la série 5xxx selon l’invention comprenant les étapes successives de : - coulée d’un lingot avec une composition selon l’invention, - préchauffage du lingot de préférence à une température de 440°C à 550°C, - laminage brut à chaud du lingot sur un laminoir réversible avec une température d’entrée de laminage brut à chaud de plus de 440°C, - laminage à chaud de finition du lingot avec une température de sortie de laminage à chaud d’au moins 300°C, - laminage à froid pour obtenir une feuille laminée à froid, - facultativement, revêtement de la feuille laminée à froid. Un autre objet de l’invention est une extrémité de canette obtenue à partir d’une feuille selon l’invention. Un autre objet de l’invention est une canette de boisson obtenue à partir d’une extrémité de canette selon l’invention et d’un corps de canette constitué d’un alliage AA3xxx. Feuille d’aluminium de la série 5xxx constituée d’un alliage comprenant en % en poids : Mg : 2,50 – 4,00, Mn : 0,70 – 1,20, Fe : 0,25 – 0,55, Si : 0,20 – 0,50, Cu 0,10 – 0,60, Cr jusqu’à 0,10, Zn jusqu’à 0,25, Ti jusqu’à 0,10, le solde étant de l’aluminium et des impuretés inévitables jusqu’à 0,05 chacune et jusqu’à 0,15 au total. Feuille d’aluminium de la série 5xxx selon la revendication 1, dans laquelle la teneur en Mg est de 3,10 % en poids à 3,65 % en poids. Feuille d’aluminium de la série 5xxx selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle la teneur en Mn est de 0,90 % en poids à 1,10 % en poids. Feuille d’aluminium de la série 5xxx selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la teneur en Cr est de 0,01 % en poids à 0,03 % en poids. Feuille d’aluminium de la série 5xxx selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle, pour une teneur en Fe d’au moins 0,50 % en poids, la somme Mg + 7,9 Mn est au plus 11,4 % en poids, de préférence au plus 10,7 % en poids et plus préférentiellement au plus 10,1 % en poids ; pour une teneur en Fe d’au moins 0,44 % en poids, la somme Mg + 7,9 Mn est au plus 12,1 % en poids, de préférence au plus 11,4 % en poids et plus préférentiellement au plus 10,8 % en poids ; pour une teneur en Fe d’au moins 0,40 % en poids, la somme Mg + 7,9 Mn est au plus 12,5 % en poids, de préférence au plus 11,8 % en poids et plus préférentiellement au plus 11,2 % en poids ; pour une teneur en Fe d’au moins 0,35 % en poids, la somme Mg + 7,9 Mn est au plus 12,8 % en poids, de préférence au plus 12,1 % en poids et plus préférentiellement au plus 11,5 % en poids ; pour une teneur en Fe d’au moins 0,30 % en poids, la somme Mg + 7,9 Mn est au plus 13,1 % en poids, de préférence au plus 12,4 % en poids et plus préférentiellement au plus 11,8 % en poids ; pour une teneur en Fe d’au moins 0,25 % en poids, la somme Mg + 7,9 Mn est au plus 13,5 % en poids, de préférence au plus 12,8 % en poids et plus préférentiellement au plus 12,2 % en poids. Feuille d’aluminium de la série 5xxx selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, qui est revêtue et de préférence dans un état métallurgique H48. Procédé pour produire une feuille d’aluminium de la série 5xxx selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant les étapes successives de : - coulée d’un lingot avec une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, - préchauffage du lingot de préférence à une température de 440°C à 550°C, - laminage brut à chaud du lingot sur un laminoir réversible avec une température d’entrée de laminage brut à chaud de plus de 440°C, - laminage à chaud de finition du lingot à une température de sortie de laminage à chaud d’au moins 300°C, - laminage à froid pour obtenir une feuille laminée à froid, - facultativement, revêtement de la feuille laminée à froid. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le métal liquide contient plus de 50 % en poids de scraps recyclés. Procédé selon la revendication 8, dans lequel les scraps recyclés contiennent plus de 50 % en poids de scraps de canettes de boissons usagées. Extrémité de canette obtenue à partir d’une feuille selon l’une quelconque des revendications 1 à 6. Canette de boisson obtenue à partir d’une extrémité de canette selon la revendication 10 et d’un corps de canette constitué d’un alliage AA3xxx, de préférence un alliage sélectionné parmi AA3002, AA3102, A A3003, AA3103, AA3103 A, AA3103B, AA3203, AA3403, AA3004, AA3004A, AA3104, AA3204, AA3304, AA3005, AA3005A, AA3105, AA3105A, AA3105B, AA3007, AA3107, AA3207, AA3207A, AA3307, AA3009, AA3010, AA3110, AA3011, AA3012, AA3012A, AA3013, AA3014, AA3015, AA3016, AA3017, AA3019, AA3020, AA3021, AA3025, AA3026, AA3030, AA3130, et AA3065, de manière préférée entre toutes sélectionné parmi AA3004, AA3004A et AA3104.