DK157942B - Fremgangsmaade til fremstilling af et materiale til fabrikation af metalemballage, isaer konservesdaaser, ud fra plader af bloedt staal - Google Patents

Description

DK 157942B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et materiale til fabrikation af metalemballage, især konvervesdåser, ud fra plader af blødt stål, hvor materialet samtidig med en højere korrosionsbestandighed 5 end materialer af TFS-typen udviser en elektrisk kontaktmodstand, der er tilstrækkelig lav til at tillade elektrorulle-svejsning under fabrikationen af emballagen.

Blandt de problemer, der skal løses ved fremstilling af konservesdåser af plademateriale, vedrører ét deres 10 fremstillingsmåde og et andet beskyttelsen af det plademateriale, der udgør dem.

Hvad angår deres fremstilling, omfatter konservesdåser som helhed et kropstykke/ der er lukket af to bunde.

Traditionelt fremstilles kropstykkerne ved rulning 15 af plademetal, hvis kanter, der efter en sådan rulning er anbragt mod hinanden, hensigtsmæssigt samles. Bundene udgør i forhold til et sådant kropstykke særskilte stykker, der derefter skal samles med dette ved falsning.

Det er ganske vist kendt at sikre tilvejebringelse 20 af en sammenhængen af den ene af disse bunde med kropstykket ved optrækning af det hele ud fra samme blanket, men denne fremstillingsmåde kræver særlige formningsegenskaber.

Ved samlingen af kanterne af et dåse-kropstykke, der er dannet ved rulning af plademetal, anvendes der 25 sædvanligvis falsning, oftest, med kontrasvejsning eller klæbning med organisk bindemiddel, eller elektro-rulle-svejsning.

Især hvad angår falsning med kontrasvejsning har elektrosvejsning den fordel, at der kræves et mindre 30 forbrug af plade, at det ikke er nødvendigt at tilføre noget materiale, og at den medfører minimale overtykkelser der er gunstige for en god gennemførelse af den senere ind-falsning af bundene, hvilket er grunden til dens udbredelse i øjeblikket. Desværre kan den kun anvendes, hvis det 35 behandlede plademateriale har en lav kontaktmodstand, hvilket indtil nu har begrænset dens anvendelsesområde/ som omtalt ovenfor.

2

O

DK 15794.2 B

Det er kendt, at elektro-rullesvejsning, der er en særlig udførelsesform for modstandssvejsning, til fremstilling af tætte lineære svejsninger, består i at fremføre pladerne, der skal svejses, efter den svejselinie, der 5 skal tilvejebringes, mellem to elektroder i form af ruller, , . der er presset mod hinanden, og at sende gentagne strømstød mellem rullerne, således at svejsepunkterne delvis dækker hinanden. Denne modstandssvejsningsmetode har særlige begrænsninger, der hænger sammen med fremføringen.

10 Sammenpresningstrykket passerer et maksimum i rullernes kontaktpunkt, der falder sammen med svejsningspunktet, og der kan ikke tilvejebringes en "tilnærmelsesfase", dvs. en forudgående sammentrykning, for at reducere kontaktmodstanden mellem pladerne og elektroderne før passagen af strømmen.

15 Den korte afstand mellem svejsepunkterne nødvendiggør at strømstøddene er godt kalibrerede, og at de opvarmede områder er godt lokaliserede, således at der undgås enten tilfældige overophedninger eller manglende svejsninger. Det vil forstås - og erfaringen bekræfter det -20 at kontaktmodstanden mellem rullerne og pladerne, parasitmodstanden, bør være ringe og ensartet, for at svejsningerne kan være pålidelige. Allerede med klassisk hvidblik anvender man for at undgå, at forandringer af rullernes overflader fremkalder variationer i kontaktmodstanden, 25 ifølge fransk patentskrift nr. 1.258.185 kobbertråde, der fremføres sammen med pladerne og danner hjælpeelektroder, der kommer i kontakt med rullerne, der har riller med tilpasset profil.

Hvad angår den nødvendige beskyttelse for under 30 brugen at undgå korrosion af pladen, hvilket har en skadelig indflydelse på dens egenskaber og/eller smagen af de konserverede fødevarer, har det indtil for nylig været sædvanligt at sikre denne ved en fortinningsproces, eventuelt efterfulgt af en lakering.

ae

Som bekendt kaldes det fremkomne fortinnede materiale sædvanligvis hvidblik.

3

DK 157942B

O

Det fremstilles af en plade af blødt stål, hvis overflade er beklædt med et beskyttelseslag af tin. Dette kan forblive frit eller ved kombinering med jernet i den underliggende plade omdannes helt eller delvis til en jern-5 -tin-legering, f.eks. ved gensmeltning.

Imidlertid har de aktuelle priser på tin, der især skyldes en udtømning af verdens ressourcer på dette metal, nu favoriseret en anden metode til beskyttelse af en sådan stålplade, der består i, at den underkastes 10 en elektrolytisk behandling ved passage gennem et forchromningsbad, der er dannet af en fortyndet vandig opløsning af chromsyreanhydrid indeholdende f.eks. svovlsyre som katalysator. Denne behandling kaldes i det følgende for nemheds skyld en forchromningsproces.

15 En sådan beskyttelsesmetode er især beskrevet i fransk patentskrift nr. 1.365.368.

Den fører til dannelse af et materiale, der almindeligvis betegnes "Tin Free Steel" (tinfrit stål) eller blot TFS, der består af plademateriale af blødt stål beklædt 20 med et beskyttelseslag, som indeholder metallisk chrom og chromoxid.

Ud over den tinbesparelse, som metoden fører til, har et sådant materiale forskellige fordele, især en god vedhæftning af lak.

25 Imidlertid har materialet en væsentlig ulempe, nemlig en betydeligt forøget kontaktmodstand, der gør enhver elektro-rullesvejsning umulig.

Dette er grunden til, at det i øjeblikket kun anvendes inden for konservesindustrien til fremstilling 30 af bunde og visse oppressede dele, medens elektro-rullesvejsning kun gennemføres med hvidblik, dog med undtagelse af de tilfælde, hvor man accepterer at underkaste TFS en supplerende behandling.

Den foreliggende opfindelse angår en frem-35 gangsmåde til fremstilling af et materiale, der ligesom TFS har et sammensat lag af metallisk chrom og chromoxid, men især er godt egnet til elektro-rullesvejsning takket være en begrænsning af indholdet af chromoxid i dets beklædning og tilstedeværelsen af et tyndt underliggende lag af tin.

4

DK 157942 B

Herudover har emballage fremstillet ud fra materialerne fremstillet ifølge opfindelsen en større bestandighed mod korrosion end emballage fremstillet af TFS.

Fremstillingen af emballager omfatter i praksis i de 5 sidste trin en lakering, som er beregnet til at forhindre kontakt mellem produkterne, som emballagerne kommer til at indeholde, og metalvæggen. Lakken polymeriseres ved en forhøjet temperatur, hvor en faststof-diffusion af tin ind i stålet er mærkbar. Lakeringen medfører således med materia-10 lerne fremstillet ifølge opfindelsen dannelse af et lag af en legering af tin og jern, som er mere korrosionsbestandigt end stål på basis af TFS.

Det er ganske vist allerede blevet foreslået at kombinere et lag på basis af tin og et lag på basis af 15 chrom og chromoxid, men dét er bemærkelsesværdigt, at egnetheden til elektro-rullesvejsning ikke nævnes i sammenhæng hermed trods den kendte interesse for denne proces ved fremstilling af metalemballage.

Ifølge fransk patentansøgning nr. 77 25340, der er 20 offentliggjort under nr. 2.362.056, gensmelter man dels laget på basis af tin, der udgør et første beskyttelseslag og således består af en legering af tin og jern, og dels består beklædningen, der ligger over dette første beskyttelseslag og danner det andet beskyttelseslag hidrørende fra 25 en forchromningsproces af den type, der er beskrevet ovenfor, i alt væsentligt af chromoxid, idet indholdet af metallisk chrom i dette overtræk i princippet fortrinsvis 2 2 er nul og altid er under 0,005 g/m , eller 0,5 ug/cm , behandlet overflade.

30 Materialer fremstillet ifølge ovennævnte franske patentansøgning er velegnede til klæbning med organisk bindemiddel og til formning, men er ikke egnede til elektro-svejsning.

Således fører den foretrukne tilstedeværelse af chrom-35 oxid i dette materiales overfladebeklædning til modstandsværdier, der er uforenelige med en sådan elektrosvejsning, 5

DK 157942 B

medmindre der i forvejen gennémføres en vanskelig og kostbar slibning af beklædningen.

Det forholder sig ligesådan med materialet, der beskrives i fransk patentansøgning nr. 77 25886, som er of-5 fentliggjort under nr. 2.362.943. Dette materiale adskiller sig kun fra det ovenfor omtalte ved, at det underliggende lag på basis af tin består af frit tin.

Ifølge japansk patentskrift nr. 48 35136 danner et sådant lag på basis af frit tin overfladebeklædningen af 10 det pågældende materiale, idet laget på basis af chrom og chromoxid da danner et underliggende lag under denne beklædning, men i dette tilfælde kan anbringelsen af tinlaget kun foretages på bekostning af den i øvrigt forventede beskyttende virkning af det underliggende 15 lag på basis af chrom og chromoxid.

Ifølge fransk patentansøgning nr. 78 09425 offentliggjort under nr. 2.385,818 er det første beskyttelseslag udelukkende en legering af tin og jern, idet det først afsatte tin gensmeltes grundigt i dette øjemed, og på det 20 således tilvejebragte underliggende lag anbringes en passiveringsbeklædning på basis af chrom.

Denne beklædning, hvis karakteristika i øvrigt ikke er præciserede, tilvejebringes enten ved passage gennem et konventionelt elektrolytisk bad på basis af natrium-25 bichromat til katodisk passivering af hvidblik eller ved passage gennem et konventionelt forchromningsbad af den type, der er omtalt ovenfor til fremstilling af et TFS-materiale.

I det første tilfælde er det afsatte lag på basis af chrom og chromoxid så ubetydeligt, at den deraf følgende 30 korrosionsbestandighed er utilstrækkelig. I det andet tilfælde må det opnåede afsatte lag uden videre have et indhold af chromoxid, der er for højt til, at en elektrosvejsning af det fremstillede materiale kan tages i betragtning i praksis.

35 Fransk patentansøgning nr. 70 23705 offentliggjort under nr. 2.053.038 omhandler afsætning af blandede overtræk 6

DK 157942 B

af chrom/chromoxid på underlag af plademateriale, især forzinket eller fortinnet, med det hovedformål at forbedre korrosionsbestandigheden. Vægtforholdet mellem chrom og chromoxid kan variere inden for vide grænser, fra 5 4:1 til 1:30. Det fremgår af denne ansøgning, at under søgelsen af afsætninger af blandede over trask først og fremmest har vedrørt forzinkede underlag. Især på sådanne underlag giver det blandede overtræk - uden nærmere oplysninger om betingelserne ved blandet overtrækning - ud 10 over en forbedring af korrosionsbestandigheden en mindre aggressivitet over for elektroder til punktsvejsning, der er en klassisk metode ved stålplader. Det vil forstås, at dette især vedrører vanskelighederne ved svejsning af forzinkede plader, hvor fordampningen·af zink bevirker ned-15 brydning af elektroderne. Hvad angår tinbelægningen, tilsigtes der ifølge den nævnte ansøgning i øvrigt kun forbedringer af korrosionsbestandigheden af fortinnet plademateriale med tinlag med klassisk tykkelse for hvidblik og uden skelnen mellem ulegeret tin og tin legeret med 20 det underliggende jern ved smeltning.

Det er formålet med opfindelsen at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af et materiale til fabrikation af metalemballage, især konservesdåser, ud fra plademateriale af blødt stål, hvor materialet samtidig med en 25 bedre korrosionsbestandighed end materialer af TFS-typen udviser en elektrisk kontaktmodstand, der er tilstrækkelig lav til at tillade elektro-rullesvejsning under fabrikationen af emballagen, og ved hvilken fremgangsmåde der på pladematerialets overflade afsættes et tinlag på mellem 0,1 og 30 1,5 g pr. m2 belagt overflade, og på den fortinnede plade afsættes et sammensat lag af chrommetal og chromoxid.

Dette formål opfyldes ved, at afsætningen af det sammensatte lag gennemføres på en sådan måde, at det indeholder mindst 5 μq chrommetal pr. cm2 belagt overflade og 35 0,6 til 2,5 μq chrom i form af oxid pr. cm2.

a

DK 157942B

7

O

Det skal præciseres, at'grænserne for tykkelsen af tinlaget, der er udtrykt i den enhed, der er sædvanligt anvendt af fagmanden, for den nedre grænses vedkommende svarer til den minimale mængde, der er nødvendig for 5 opnåelse af det ønskede tekniske resultat, og for den øvre grænses vedkommende svarer til den mængde, som det ikke er hensigtsmæssigt at overskride med henblik på at spare på tinnet, idet formindskelsen af kontaktmodstanden med den angivne sammensætning af det sammensatte lag på basis 10 af chrom bliver ubetydelig over denne grænse. Det bemærkes dog, at laget af tin ikke må give anledning til dannelse af intermetalliske jern-tin-forbindelser.

Fortrinsvis indeholder det sammensatte lag højst 2 10 jig chrommetal pr. cm .

15 Fortinningen kan gennemføres ved elektrolyse. Der er her tale om en kendt teknik, der ikke vil blive beskrevet i alle detaljer.

Det må være tilstrækkeligt at minde om, at den sædvanligvis gennemføres efter en affedtning i alkalisk medium, 20 en skylning i vand, en bejdsning i surt medium og en ny skylning i vand, og at der anvendes en sur fortinningselektrolyt, som f.eks. stannosulfat, stannochlorid og stannofluoroborat, eller en basisk fortinningselektrolyt, som f.eks. natriumstannat eller kaliumstannat.

25 Med en sur fortinningselektrolyt er fortinnings betingelserne fortrinsvis følgende:

Badets koncentration af stannoioner: 1,5-40 g/liter 30 Badets koncentration af syre, der f.eks.

kan være svovlsyre eller en phenol- sulfonsyre: 1,0-20 g/liter (ækvivalenter h2s°4) 35

O

8

DK 157942B

Badets koncentration af tilsætnings- produkter, f.eks'. sulfoner, diphoner eller ethoxyleret a-naphtholsulfonsyre, der er kendt under betegnelsen "ENSA": mindre end 30 g/- 5 liter

Badtemperatur: 30-60°C

2

Strømtæthed: 5-50 A/dm 10

Stålpladen, der i forvejen er affedtet, bejdset og skyllet, behandles som katode, idet anoden består af rent tin.

Imidlertid kan fortinningen fordelagtigt gennemføres 15 ved en fortinnende bejdsning, som især beskrevet i fransk patentskrift nr. 1.500.185.

Der foretages i dette tilfælde først blot en affedtning i basisk medium og en skylning i vand, og syrebejdsningen gennemføres samtidig med den ønskede fortinning.

20 Fordelen ved en sådan fortinnende bejdsning er især, at den fører til en let afsætning af frit tin, der er særlig vedhæftende og ensartet og er velegnet til fremstilling af det ønskede materiale ved fremgangsmåden ifølge· opfindelsen.

Det anvendte fortinnende bejdsningsbad består 25 ligesom et elektrolytisk fortinningsbad af en vandig opløsning af syre indeholdende stannoioner, men med en lavere koncentration af stannoioner og et højere indhold af syre. Stålpladen, der i forvejen er affedtet og skyllet, behandles deri som katode ligesom før, men denne gang består anoden af et ma-30 teriale, der har en stor bestandighed mod anodisk opløsning, f.eks. grafit eller ferrosilicium.

35

DK 157942 B

O

9

De anvendte betingelser er fortrinsvis følgende:

Badets koncentration af stannoioner: 0,3-1,5 g/liter

Badets koncentration af syre, der kan være svovlsyre eller en phenylsulfonsyre: 15-100 g/liter (H2S04-ækviva- 5 lenter)

Badtemperatur: 20-80°C

Strømtæthed: 10-60 A/dm2

Det er i praksis vigtigt, at badets koncentration af hydrogenioner hidrørende fra syren er tilstrækkelig stor 10 i forhold til koncentrationen af stannoioner til, at katode-strømmens virkningsgrad i form af afsat metal er ringe, under 50% og fortrinsvis mellem 5 og 25%.

I alle tilfælde, hvad enten der er tale om elektro-lytisk fortinning eller fortinnende bejdsning, foretages der 15 ingen gensmeltning af det afsatte tin, dvs. dette tin forbliver i form af frit tin, altså i form af ulegeret tin..

Forchromningen kan i princippet ligeledes gennemføres. på kendt måde. Det anvendte forchromningsbad er da et elektrolyt!sk bad af den type, der er beskrevet i det oven-20 nævnte franske patentskrift nr. 1.365.368, dvs. et elektro-lytisk bad, der er dannet af en fortyndet vandig opløsning af chromsyreanhydrid, der f.eks. indeholder svovlsyre som katalysator, og hvori det anvendte plademateriale gøres til katode.

25 Fagmanden kan med et sådant bad bøje beherske den afsatte mængde metallisk chrom som funktion af de anvendte betingelser, især strømtætheden, idet den afsatte mængde metallisk chrom følger Faradays lov med et relativt middelmådigt udbytte, der imidlertid er kendt og konstant.

30 Det er derfor let at gennemføre den således, at den afsatte mængde metallisk chrom er den, der skal foreligge ifølge opfindelsen som præciseret ovenfor

Det er ligeledes kendt for en fagmand at overholde de ovenfor angivne indhold af chromoxid i det sammensatte 35 lag, hvad enten forchromningsprocessen gennemføres i overensstemmelse hermed, eller denne fører til en værdi over den

O

10 DK 157942B

ønskede, og der foretages en korrigerende opløsningsproces ved, at det behandlede plademateriale holdes i kortere eller længere tid i forchromningsbadet uden strømpassage med det formål at ændre dette indhold til den ønskede værdi.

5 Ifølge opfindelsen foretrækkes det at arbejde med et forchromningsbad med chromsyreanhydrid, eventuelt med svovlsyre som katalysator, hvis indhold udtrykt som chrom er mellem 25 og 50 g/liter. Endvidere foretrækkes det, at +3 badets indhold af trivalent chrom Cr , især ved forchromnings- 10 processens begyndelse, højst er lig med 0,5 g/liter, således at fremkomsten af farvede områder (interferenslag) undgås.

Man kan også, i det mindste i det første bad, hvis forchrom- ningen gennemføres i flere, efter hinanden følgende bade, foretage en kontinuerlig cirkulering af badet med passage af +3 15 kationbytterharpikser for at holde dets koncentration af Cr --ioner på en værdi under den ovennævnte grænse.

Desuden foretrækkes det, at forchromningen begynder fra nedsænkningen af det fortinnede plademateriale i forchromningsbadet, således at pladematerialet er katodisk, før det 20 trænger ned i badet eller det første bad, hvis der anvendes flere efter hinanden følgende bade.

Disse enkeltheder vedrørende arbejdsbetingelserne er præciseret af ansøgerne efter forsøg, der er gennemført med henblik på industriel anvendelse.

25 I alle tilfælde søger man at reducere forchromnings- badets indhold af chlorider maksimalt for at undgå en for stor afsætning af chromoxid, der fremmes af tilstedeværelsen af chlorioner.

I alle tilfælde efterfølges den på det fortinnede .

30 plademateriale udførte forchromningsproces som det er sædvanligt af mindstjén skylning, en tørring og en overfladesmøring ved hjælp af f.eks. dioctylsebacat eller bomuldsfrøolie.

Forinden opfindelsen beskrives ved eksempler, skal 35 metoden til bestemmelse af kontaktmodstanden, ved hjælp af hvilken egnetheden til rullesvejsning bestemmes, omtales nærmere.

O

11

DK 157942 B

Man måler ved 25°C spændingsfaldet mellem to kobber- 2 elektroder med godt tilrettede kontaktoverflader på 10 mm , der er anbragt på begge sider af en prøve. Målingen gennemføres, når der mellem de to elektroder løber en kontinuerlig 5 strøm på 1 ampere, og der på dem anlægges et kontakttryk, der gradvis hæves til 1400 bar (dvs. en sammentrykningskraft på 1400 newton). Det er væsentligt, at kraften ikke overskrider den angivne værdi før strømmens passage, således at der tilvejebringes betingelser, der er analoge med betin-10 gelserne ved en rullesvejsning.

Da materialerne af TFS-typen altid anvendes efter lakering af begge overflader, gennemføres der to målinger af modstanden, den ene på materialet, der kommer fra fremstillingsprocessen, og den anden på en prøve af det samme mate-riale efter en varmebehandling i 30 minutter vad 200 C, der skal simulere varmebehandlingen til polymerisation af lakken.

De to værdier for materialets; modstand, som det foreligger og efter varmebehandling, betegnes henholdsvis R25 og ^200* Det skåLbemærkes, at det oprindelige ulegerede 20 tin under varmebehandlingen diffunderer delvis ind i stålunderlaget og danner intermetalliske jern-tin-forbindelser, således at modstanden 1*200' som ^an f°ru<^ses» vil være større end modstanden 1*25'

Da rullesvejsningen under de sædvanlige betingelser 25 ved fremstilling af metalemballage som konservesdåser af materialer af TFS-typen indtræffer efter en lakering, er det modstanden 1*200 ^er 9^ver oplysning om egne theden til elek- tro-rullesvejsning. Ved hjælp af praktiske forsøg med et

rullesvejsningsapparat er det fastslået, at denne svejsning SO

bliver usikker og uforenelig med seriefremstilling ved mod- -5 stande over 100 x 10 ohm og praktisk taget umulig ved modstands de over 1000 x 10 ohm (disse modstande er målt under -.de ovenfor angivne betingelser på materialet i anvendelsesøjeblik- ket), I det følgende gives nogle eksempler på processen, der fører til et fortinnet materiale ifølge opfindelsen.

35

O

12

DK 157942B

Eksempel 1

En koldvalset plade af blødt stål med en tykkelse på 0,21 mm affedtes ad elektrolytisk vej i en natriumcarbonat-opløsning med en koncentration på 10 g/liter og bejdses der-5 efter i fortyndet svovlsyre.

Efter skylning i vand underkastes pladen en elektrolytisk fortinning under følgende betingelser:

Badsammensætning: stanno-tin 3 0 g/liter 10 p-phenolsulfonsyre (som H^SO.- ækvivalenter) 15 g/liter ethoxyleret a-naphtholsulfon- syre ("ENSA") 2 g/liter

Elektrolysebadtemperatur: 45°C

O

Katodestrømtæthed: 5 A/dm 15

Under disse betingelser er vægten af det afsatte overtræk af frit tin 0,25 g/m .

Efter skylning i vand underkastes stålet, der således er overtrukket med et lag af frit tin, en elektrolytisk for-chromning ad katodisk vej under følgende betingelser:

Elektrolysebads ammensætning: chromsyreanhydrid 60,0 g/liter svovlsyre 0,6 g/liter

Badtemperatur: 50°C

2 25 Katodestrømtæthed: 55 A/dm

Under disse betingelser indeholder det afsatte 2 lag på basis af chrom og chromoxid 9,2 yug/cm metallisk chrom og 2,lyug/cm chromoxid (indstillet ved genopløsning).

Efter forchromningen skylles den behandlede plade 30 med vand, tørres og overtrækkes med en tynd film af dio.ctylseba-cat.

Den elektriske modstand af det fremkomne materiale er under de ovenfor præciserede forsøgsbetingelser R25 = 8 x 10 ^ ohm &200 “ 20 x 10 ^ ohm 35

O

DK 157942 B

13

Eksempel 2

Forsøgsbetingelserne er i det væsentlige de samme som i eksempel 1, men med følgende ændringer: 2

Ved fortinnningen er katodestrømtætheden 20 A/dm , og 2 5 det afsatte tinovertræks vægt er 1,05 g/m .

Ved forchromningen er badets sammensætning: chromsyreanhydrid 82 g/liter svovlsyre 0,8 g/liter trivalente chromioner 0,2 g/liter

10 Badtemperatur: 52°C

2

Katodestrømtæthed: 48 A/dm

Under disse betingelser indeholder det sammensatte lag 7,4 ^g/cm chrommetal, og ved efterfølgende opløsning indstilles indholdet af chromoxid til 1,6 ^g/cm^.

15 De målte modstande er R25 = 5 x 10”5 ohm R200 = 1° x 1°""5 ohm

Eksempel 3

Forsøgsbetingelserne er de samme som i eksempel 1, 20 undtagen hvad angår fortinningsprocessen, hvor de er følgende:

Elektrolysebadsammensætning: stannosulfat 63,3 g/liter p-phenolsulfonsyre (som H2S04-ækvivalenter) 15 g/liter 25 sulfoner 6 g/liter befugtningsmiddel 0,1 g/liter

Elektrolysebadtemperatur: 40°C

o

Katodestrømtæthed: 8 A/dm

Under disse betingelser er vægten af det afsatte 30 overtræk af frit tin 0,25 g/m2.

Indholdet af metallisk chrom i laget på basis af chromoxid og chrom, der afsættes under den følgende forchrom- 2 ningsproces er 7,1 /ig/m , og indholdet af chromoxid er 1,9 yug/cm^. Materialets elektriske modstand er 35 R25 = 6 x 10 ^ ohm R200 ~ x 10”^ ohm

O

DK 157942 B

14

Eksempel 4

Forsøgsbetingelserne er de samme som i eksempel 1, undtagen hvad angår fortinningsprocessen, der gennemføres ved bejdsende elektralytisk fortinning under de følgende 5 betingelser, idet den behandlede plade i forvejen kun underkastes en affedtning efterfulgt af en skylning:

Elektrolysebadsammensætning: stannosulfat 1,2 g/liter syre, f.eks. svovlsyre 100 g/liter

10 Elektrolysebadtemperatur 35°C

Katodestrømtæthed: 15 A/dm^

Under disse betingelser er vægten af det afsatte 2 overtræk af frit tin 0,3 g/m .

Indholdet af metallisk chrom i laget på basis af 15 chrom og chromoxid, der afsættes under den følgende for- chromningsproces, er 7,0yug/cm , og indholdet af chromoxid er 1/9/ig/cm2.

Det fremkomne produkts elektriske modstand er -5 ->5 R25 = 5 x 10 ohm R200 = 40 x 10 °hm 20

Det fremgår af de foregående eksempler, at modstanden R25 er under 10 x 10 ohm, og at modstanden R2qq er un<^er '· 100 x 10“5 ohm.

Der er gennemført sammenligningsforsøg med et klassisk 25 hvidblik, prøver af materialerne fremstillet ifølge eksempel 2 og 4, prøver af materialer fremstillet ifølge fransk patentansøgning nr. 78 09425, dvs. under dannelse af en inter-metallisk jern-tin-forbindelse ved gensmeltning mellem fortinnings- og forchromningsprocessen, (betegnet "ifølge kendt 30 teknik") og prøver af TFS, henholdsvis som det forefindes (TFS-1) og efter selektiv fjernelse af laget af chromoxid (TFS-2), idet der analytisk måles tykkelsen af laget af ulegeret (eller frit) tin efter varmebehandling ved 200°C

i 30 minutter.

35 15

DK 157942 B

O

_Resultaterne er sammenfattet i den følgende tabel.

Materi- Sn, Som det forefindes : Efter varmebehandling ale afsat _ " I π _ "i g/m2 ^n, R25 ς ξη, R200 .

y frit „ -λ-5 , frit ,n-5 u g/m? X 10 ohm g/m? X 10 ohm 5______

Hvidblik 2,8 2,0 4-6 1,8 4-6 ifølge eks. 4 0,3 0,3 5-8 0,0 40-80 ifølge eks. 2 1,0 1,0 4-6 0,2 6-12 10 ifølge kendt teknik 0,4 0,0 80-90 0,0 400-600 TFS-1 0,0 0,0 >2000 0,0 >2000 TFS-2 0,0 0,0 200-300 0,0 300-400 15 _____

Det fremgår, at materialerne fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen efter varmebehandling udviser en modstand, der maksimalt er af samme størrelsesorden som modstanden af materialet ifølge kendt teknik i rå tilstand, 20 og dette under betingelser, hvor varmebehandlingen har bevirket en tilsyneladende fuldstændig forsvinden af frit tin, medens materialet ifølge kendt teknik ved varmebehandlingen. får en betydeligt forøget kontaktmodstand. Det synes altså som om tilstedeværelsen af frit tin under afsætningen af det 25 sammensatte lag medfører en forbedring af svejseligheden ved elektrorullesvejsning, selv når det frie tin er forsvundet eller i det mindste ikke mere kan påvises.

Det er ikke uden interesse at bemærke, at de ved forsøgene anvendte prøver af TFS er underkastet en 30 forchromning under de samme betingelser som i eksempel 4.

Ud over, at resultaterne bekræfter, at kombinationen af frit tin, metallisk chrom og chromoxid udviser en virkning, der er uden sammenligning med den sammenlagte virkning af elementerne enkeltvis eller taget to og to, vil det fcxrstås, 35 at et apparat til gennemførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan producere TFS i den del, der vedrører forchrom-ningen.

Claims (7)

16 DK 157942 B

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et materiale til fabrikation af metalemballage, især konservesdåser, ud fra 5 plader af blødt stål, hvor materialet samtidig med en højere korrosionsbestandighed end materialer af TFS-typen udviser en elektrisk kontaktmodstand, der er tilstrækkelig lav til at tillade elektrorullesvejsning under fabrikationen af emballagen, ved hvilken fremgangsmåde der på pladematerialets o 10 overflade afsættes et lag af tin på 0,1 til 1,5 g/m belagt overflade, og på den fortinnede plade afsættes et sammensat lag af chrommetal og chromoxid, kendetegnet ved, at afsætningen af det sammensatte lag gennemføres på en 2 sådan måde, at det indeholder mindst 5 jag chrommetal pr. cm 2 2 15 belagt overfalde (5/ig/cm ) og 0,6 til 2,5 /ag/cm chrom i form af oxid.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at afsætningen af det sammensatte lag gennemføres på en sådan måde, at det indeholder højst 10 jig/cm chrommetal.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende tegnet ved, at der afsættes et sammensat lag af chrom og chromoxid med mere end 2,5 /zg/cm2 chromoxid på den fortinnede plade, der gøres til katode, i et elektrolytisk bad indeholdende en fortyndet opløsning af chromsyreanhydrid, 25 og at man derefter indstiller indholdet af chromoxid til mellem 0,6 og 2,5 Mg/cm2 under bibeholdelse af pladen i badet uden passage af strøm.

4. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1-3, hvor afsætningen af det sammensatte lag indebærer passage af den 30 fortinnede plade, der gøres til katode, gennem mindst ét elektrolytisk bad indeholdende en fortyndet opløsning af chromsyreanhydrid, kendetegnet ved, at man i det mindste +3 i det første bad holder indholdet af Cr -ioner på en værdi, der højst er lig med 0,5 g/liter. 35 DK 157942 B

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet +3 ved, at man holder det angivne indhold af Cr -ioner ved at lade badet passere en kationbytterharpiks.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4 eller 5, kendete g-5 net ved, at det totale indhold af chrom i badet, udtrykt som chrom, er fra 25 til 50 g/liter.

7. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 4-6, kendetegnet ved, at den fortinnede plade, i det mindste i det første bad, nedsænkes under spænding i for- 10 hold til en anode. 15 20 25 30 35