JPH0343945B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶接缶胴体の製造方法に関し、さらに
詳しくは溶接部の補修性や美観が改善された、電
気抵抗マツシユシーム溶接法による、食缶、炭酸
飲料缶等に用いられる溶接缶胴体の製造方法に関
する。

（従来の技術） 金属ブランクの対向する端縁部を重ね合せて、
重ね合せ部を有する缶胴成形体を形成し、この重
ね合せ部を、平坦な電極面を有する１対の対向す
る電極ロールによつて電気抵抗マツシユシーム溶
接して、溶接缶胴体を製造する方法が知られてい
る。

このマツシユシーム溶接による溶接部の厚さは
通常板厚の約1.3〜1.7倍であつて、溶接部の側方
に、比較的急激な勾配の段差部（第２図の２２参
照）が生成する。そして溶接のさい、溶接強度を
高めようとして、溶接加圧力を増すとか、溶接電
流を大きくした場合などに段差部に円周方向外方
に延びる、不規則な形状の所謂はみ出し鉄（第２
図２３参照）が生じたり、あるいは上記はみ出し
鉄の生ずる附近にスプラツシユ（溶融鉄の飛沫、
図示されない）が附着し易い。

従つて内容物による内面側溶接部およびその近
傍の腐食を防止するため、塗料の塗布、乾燥等に
よつて、これらの部分を補修するさい、塗膜の欠
落部、あるいはごく薄い部分が生じ易く、満足な
補修効果を得ることが困難であるという問題を生
ずる。

外面側の腐食環境が悪い状態で用いられる場合
には、外面側溶接部に同様の問題を生ずる。

内容物が乾燥品、油性液体、あるいは油性エア
ロソール等の場合は、内面腐食の問題は起り難
い。しかしこの場合でも、溶接部近傍の外面に生
じた不規則な形状のはみ出し鉄やスプラツシユは
外観を損ね、商品価値を低下し易いという問題を
生ずる。また内面側についても、開缶後、開口部
近傍の溶接部は肉視されるので、同様の問題を生
じ易い。

さらに、上記従来の溶接方法では、テインフリ
ースチール等のように、比較的電気絶縁性の高い
表面処理層を有する表面処理鋼板よりなる缶胴成
形体を用いる場合、溶接されるべき端縁部から表
面処理層を除去することなしに、満足な溶接強度
を有する溶接缶胴体を製造することは実用的に不
可能であつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、内外面のうち、少なくとも一方の補
修性の改善された、マツシユシーム溶接部を有す
る、溶接缶胴体の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、内外面のうち、少なくとも一方の美
観の改善されたマツシユシーム溶接部を有する溶
接缶胴体の製造方法の提供を他の目的とする。

本発明は、缶胴成形体が、テインフリースチー
ル等のように、比較的電気絶縁性の高い表面処理
層を有する表面処理鋼板よりなる場合であつて
も、溶接されるべき端縁部から表面処理層を除去
することなしに、実用的に満足な溶接強度をも
つ、マツシユシーム溶接部を有する溶接缶胴体の
製造方法の提供を、さらに他の目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、金属ブランクの対向する端縁部を重
ね合せて、重ね合せ部を有する缶胴成形体を形成
し、該重ね合せ部を、１対の対向する電極ロール
により電気抵抗マツシユシーム溶接して、溶接缶
胴体を製造する方法であつて、少なくとも一方の
該電極ロールの電極面は、断面平坦な主部と、該
主部に接続する勾配面を有する側縁突起部よりな
つており、該重ね合せ部における該端縁部の端面
が、該勾配面近傍の該主部部分の上か、もしくは
該勾配面の上に位置するように該缶胴成形体を送
入して、上記溶接のさい該端面近傍の材料が該勾
配面に沿つて円周方向外方に流れるようにして、
マツシユシーム溶接を行なうことを特徴とする。

（作用） 溶接のさい、重ね合せ部の端面近傍の材料が勾
配面に沿つて円周方向外方に流れるので、はみ出
し鉄やスプラツシユが生成しても、それらは側縁
突起部に対応する断面形状に押し潰されて、実質
的に消減し、上記流動した材料と共に、勾配面に
よつて規定された勾配の、美観と補修性の改善さ
れた溶接段差部を形成する。

缶胴成形体の重ね合せ部に、比較的電気絶縁性
の高い表面処理層が存する場合でも、両電極面に
側縁突起部が形成されているときは、マツシユシ
ーム溶接により重ね合せ部が押し潰されると、端
縁部の裸の端面がはみ出して勾配面に接触し、ま
た端縁部の側縁突起部と接触した部分は特に変形
量が大きいので、その表面処理層にクラツクが発
生するため、両電極ロールの勾配面間を、はみ出
した端面と上記クラツクを通つて電流が流れ易く
なる故、比較的スムースに溶接が行なわれて、実
用的に満足な溶接強度を有するマツシユシーム溶
接部が形成される。

（実施例） 第１図において、１１は缶胴成形体、１２は重
ね合せ部である。缶胴成形体１１（要部のみ図示
した）は、錫めつき鋼板、テインフリースチー
ル、極薄ニツケルめつき鋼板、極薄ニツケル・錫
複合めつき鋼板、極薄錫めつき鋼板、ブラツクプ
レート等の金属ブランク（図示されない）の、対
向する端縁部１１ａおよび１１ｂを重ね合せるこ
とによつて形成される。１３および１４はそれぞ
れ、内側電極ロールおよび外側電極ロールであ
る。

第１図において、内側電極ロール１３の電極面
１３ａは、断面平坦で短円筒形の主部１７と、側
縁突起部１８よりなつている。側縁突起部１８
は、主部１７に接続する、好ましくは比較的緩や
かな勾配の勾配面１８ａと、短円筒状の突起面１
８ｂを備えている。外側電極ロール１４の電極面
１４ａは平坦で、一様に短円筒形になつている。
なおマツシユシーム溶接が可能となるように、電
極面１３ａおよび１４ａの幅は、重ね合せ部１２
の幅よりも大きく定められている。

溶接にさいし、第１図に示すように、重ね合せ
部１２における下側端縁部１１ａの端面１１a₁
が、勾配面１８ａ近傍の主部１７の部分１７ａの
上に位置するように、缶胴成形体１１を電極ロー
ル間に送入する。なお後述の第３図に示すよう
に、端面１１a₁が勾配面１８ａの上に位置するよ
うに送入してもよい。

マツシユシーム溶接の進行に伴ない、重ね合せ
部１２に対応する部分の厚さは減少し、この部分
の材料は円周方向外方に流れる、すなわちはみ出
す。そのため端面１１a₁近傍の材料は、勾配面１
８ａに沿つて、もしくはさらに突起面１８ｂに沿
つて、円周方向外方に流動する。そのさい上側端
縁部１１ｂの端面１１a₁の外側の下面近傍２０の
上に、はみ出し鉄（第２図の２３参照）やスプラ
ツシユ（図示されない）が生成しても、それらは
側縁突起部１８に対応する断面形状に押し潰され
て、実質的に消減し、上記流動した材料と共に、
第２図に示すように、大部分が比較的緩やかな勾
配の、塗料等による補修が容易な内面側段差部２
を形成する。

一方、外側電極ロール１４の電極面１４ａは全
体が円筒形であるので、得られる溶接缶胴体３の
溶接部１の外面側には、不規則な、凹凸の激しい
形状のはみ出し鉄２３、および溶接条件によつて
はスプラツシユ（図示されない）によつて形成さ
れる、急激の勾配のほぼ垂下する外面側段差部２
２が生成する。

溶接部１の外面側にも、内面側段差部２と同様
な、好ましくは比較的緩やかな勾配の段差部２を
得たい場合は、第３図、第４図に示すように、外
側電極ロール１４の電極面１４ａの右側にも、側
縁突起部１８を設ければよい。

溶接缶胴体の用途によつて、溶接部の外面側の
みに好ましくは比較的緩やかな勾配の段差部を得
たい場合は、外側電極ロール１４の電極面１４ａ
のみに側縁突起部１８を設ければよい。

側縁突起部１８の高さｈ、幅等は、溶接中に側
縁突起部１８が、上側端縁部１１ｂの下面、もし
くは下側端縁部１１ａの上面に、接触しないよう
に定められることが望ましい。接触した下面又は
上面部分にスパーク痕が生成して、耐食性が損わ
れるからである。そのためには高さｈは0.5×ｇ
（ｇはブランク板厚）以下、より好ましくは0.35
×ｇ以下であることが望ましい。またはみ出し鉄
を押し潰して、前記の比較的緩やかな勾配の段差
部２を得るためには、高さｈは0.1×ｇ以上、よ
り好ましくは0.2×ｇ以上であることが好ましい。

得られる溶接部の段差部２の形状は、勾配面１
８ａに規制されて、後者の形状と等しくなるので
あるが、勾配面１８ａの勾配角θ（第１図）は、
約５〜70度、より好ましくは約10〜40度であるこ
とが望ましい。約40度より小さくした場合、補修
塗膜の極端に薄い部分が発生するのを防ぐことが
できる。さらに勾配面１８ａと主部１７は、曲率
半径が0.1mm以上の曲率部１８a₁を介して接続す
ることが好ましい。補修塗膜の極端に薄い部分の
発生を防ぐためである。

勾配面は、適宜の断面形状をとりうるものであ
り、例えば第５図に１８ａで示されるように、内
側に若干凹んだ湾曲面であつてもよく、この場合
の勾配角θは、主部１７の勾配面１８ａ側の端部
１７ｂと、側縁突起部１８の突起面１８ｂの勾配
面１８ａ側の端部１８b₁を結ぶ直線と、主部１７
の延長線とのなす角θとして定義される。

第１図に示されるように、勾配面１８と突起面
１８ｂが曲率部１８a₂を介して接続する場合は、
曲率部１８a₂は勾配面１８ａの１部分となる。

また突起面１８ｂはなく、勾配面１８ａのみで
あつてもよい。ただしこの場合は、不規則な形状
のはみ出し鉄の生成を防ぐため、材料が勾配面１
８ａを越えて外方に流出しない条件で溶接するこ
とが望ましい。

缶胴成形体を形成する金属ブランクが、テイン
フリースチール（電解クロム酸処理鋼板）や極薄
ニツケルめつき鋼板のように、一番上の表面層と
して比較的厚い（通常金属クロム換算10mg／m²以
上）、電気絶縁性のクロメート層（水和クロム酸
化物層）が形成されている表面処理鋼板よりなる
場合であつても、第３図に示すように、何れも側
縁突起部１８を有する内側電極ロール１３および
外側電極ロール１４を用いることにより、溶接さ
れるべき端縁部のクロメート層を含む表面処理層
を除去しないでも、全長にわたり実用的に満足な
溶接強度をもつ溶接部を有する溶接缶胴体を製造
することができる。

この場合溶接は空気中で行なつてもよいが、溶
接部の酸化による黒化を防止するため不活性ガス
雰囲気（窒素、アルゴン、ヘリウム、炭酸ガス等
の）で溶接を行なうことが好ましい。

本発明者等の経験によれば、上記のタイプの、
重ね合せ部に電気絶縁性の表面処理層を有する缶
胴成形体に対し、平坦な電極面を有する従来の電
極ロールを用いて、マツシユシーム溶接する場
合、錫めつき鋼板よりなる缶胴成形体の場合より
も遥かに溶接加圧力（同一重ね合せ部幅当りの）
を加えることにより、表面処理層（クロメート
層）が破壊されて、表面の電気抵抗が低下するの
で、一応マツシユシーム溶接が可能となる。

しかしながらこの場合は、高い加圧力のため、
溶接時に、重ね合せ部の長さ方向の両端部、特に
尾端のブランク端縁部が円周方向外方にずれて、
この部分の溶接部幅が減少したり、極端の場合は
衝合せ的な溶接部となつて、この部分の溶接強度
が減少して、フランジ加工やネツクイン加工等に
耐える満足な溶接部が得られない。

本発明の場合は、上記のタイプの缶胴成形体に
対し、溶接加圧力を上記の重ね合せ部のずれを生
じない程度に低くしても、満足な溶接部を得るこ
とができる。その理由は次のように推測される。

重ね合せ部の長さ方向の特定部分は、電極面に
接触すると間もなく、電気抵抗加熱されて軟化し
（低炭素鋼板の軟化開始温度は約500〜600℃であ
る）、重ね合せ部は押し潰され始める。そのため
電気絶縁性の表面処理層のない裸の、両端縁部端
面がはみ出して、対応する電極ロールの勾配面に
接触する。また押し潰しのさい重ね合せ部の両端
縁部の側縁突起部と接触した部分の変形量が特に
大きくなるので、その表面処理層にクラツクが発
生する。そのため両勾配面間を、はみ出した端面
と上記クラツクを通つて電流が流れ易くなつて、
比較的スムースに溶接が行なわれるものと推測さ
れる。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、内外面のうち、少なく
とも一方の面に、比較的緩やかな勾配の段差部を
有し、その近傍に不規則な形状のはみ出し鉄やス
プラツシユの殆んどみられない、補修性と外観が
改善されたマツシユシーム溶接部を備えた、溶接
缶胴体を製造することができるという効果を奏す
る。

さらに缶胴成形体が、比較的電気絶縁性の高い
表面処理層を有する金属ブランクよりなる場合で
あつても、その重ね合せ部近傍の表面処理層を除
去しなくても、側縁突起部を有する内側および外
側電極ロールを用いることにより、上記の補修性
と外観が改善された、かつ全長にわたり実用的に
満足な溶接強度を有するマツシユシーム溶接部を
備えた、溶接缶胴体を製造できるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫れ夫れ、本発明の方法
の第１の例による溶接が行なわれる寸前、および
溶接終了直後の状態を示す説明用要部縦断面図、
第３図および第４図は夫れ夫れ、本発明の方法の
第２の例による溶接が行なわれる寸前、および溶
接終了直後の状態を示す説明用要部縦断面図、第
５図は本発明の方法に用いられる電極ロールの例
の要部プロフイルを示す説明用図面である。 １……溶接部、２……段差部、３……溶接缶胴
体、１１……缶胴成形体、１１ａ……下側端縁
部、１１a₁……端面、１２……重ね合せ部、１３
……（内側）電極ロール、１４……（外側）電極
ロール、１７……主部、１８……側縁突起部、１
８ａ……勾配面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属ブランクの対向する端縁部を重ね合せ
   て、重ね合せ部を有する缶胴成形体を形成し、該
   重ね合せ部を、１対の対向する電極ロールにより
   電気抵抗マツシユシーム溶接して、溶接缶胴体を
   製造する方法において、少なくとも一方の該電極
   ロールの電極面は、断面平坦な主部と、該主部に
   接続する勾配面を有する側縁突起部よりなつてお
   り、該重ね合せ部における該端縁部の端面が、該
   勾配面近傍の該主部部分の上か、もしくは該勾配
   面の上に位置するように該缶胴成形体を送入し
   て、上記溶接のさい該端面近傍の材料が該勾配面
   に沿つて円周方向外方に流れるようにして、マツ
   シユシーム溶接を行なうことを特徴とする溶接缶
   胴体の製造方法。