JPH06116674A - 強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板 - Google Patents
強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板Info
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- JPH06116674A JPH06116674A JP29202192A JP29202192A JPH06116674A JP H06116674 A JPH06116674 A JP H06116674A JP 29202192 A JP29202192 A JP 29202192A JP 29202192 A JP29202192 A JP 29202192A JP H06116674 A JPH06116674 A JP H06116674A
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- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 食缶等の缶胴体に用いられる強度と成形性に
優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板を提供す
る。 【構成】 Ｍｇ５．５〜１０．０wt％を含有し、必要に
応じてさらにＢｅ０．００００５〜０．０００５wt％お
よびＴｉ０．０１〜０．１wt％、Ｂ０．００１〜０．０
５wt％のうちの１種または２種を含有し残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とする強度と成形性
に優れた再絞り缶用アルミニウム合金板。
優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板を提供す
る。 【構成】 Ｍｇ５．５〜１０．０wt％を含有し、必要に
応じてさらにＢｅ０．００００５〜０．０００５wt％お
よびＴｉ０．０１〜０．１wt％、Ｂ０．００１〜０．０
５wt％のうちの１種または２種を含有し残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とする強度と成形性
に優れた再絞り缶用アルミニウム合金板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として強度の必要な食
缶等の缶胴体に用いられる強度と成形性に優れた薄肉化
再絞り缶用アルミニウム合金板に関するものである。
缶等の缶胴体に用いられる強度と成形性に優れた薄肉化
再絞り缶用アルミニウム合金板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に食缶、飲料缶等の密閉性の高い側
面無継目缶（サイド・シームレス缶）の加工法として
は、ブリキ板、ティン・フリー・スチール板、アルミニ
ウム板等の金属板を絞りダイスとパンチとの間で少なく
とも一段の絞り加工に付してカップを成形し、次いでし
ごきパンチとダイスとの間でしごき加工を加えて容器胴
部を薄肉化するＤＩ（Drawing and Ironing ）加工法が
代表的である。この加工法は、容器の底部は厚くて高強
度を有するが、側壁厚は底部に比べて約１／３と薄肉化
し、缶側壁部の強度が低く、容器内圧が常圧では缶側壁
部が座屈しやすいため、主としてある強度の内圧が加わ
るビールや炭酸飲料等の容器に利用されている。一方負
圧がかかるため缶側壁部にある程度の強度を必要とする
側面無継目の食缶あるいは非炭酸飲料缶の加工法として
は絞り−再絞り加工法がある。この中で、深絞り加工
後、再絞りダイスの作用彎曲部において「曲げ伸ばし」
加工を行い金属素材を薄肉化するＤＲＤ（絞り／再絞
り）加工法も、特開昭５６−５０１４４２に記載されて
いる。この場合、再絞りダイスの彎曲部の曲率半径を小
さくすることによって合金板を曲げ伸ばし加工して缶側
壁肉厚を薄くすることができる。薄肉化加工は再絞り缶
開口部側壁板厚の肥厚化を是正する効果をもち、この加
工法によってＤＩ加工法の場合より素板板厚は薄いが壁
厚は厚く強度が高い缶が一般に得られるため、内圧のか
からない缶の成形法に利用可能である。またこの加工法
はしごき加工が不必要となり、製缶工程の簡略化ならび
に製缶の過程で発生する公害要因の減少が可能となる。
また特公昭５９−３４５８０には、成形性を向上させる
ため前記金属板の成形加工前に熱可塑性樹脂をラミネー
トする方法が記載されている。そして従来、食缶、飲料
缶等の缶胴体に用いられる成形用アルミニウム合金板と
しては、強度を高めるために高圧延率の冷間圧延を施し
た場合でも比較的良好な成形性を示すことから、ＪＩＳ
３００４合金硬質板が、用いられてきた。
面無継目缶（サイド・シームレス缶）の加工法として
は、ブリキ板、ティン・フリー・スチール板、アルミニ
ウム板等の金属板を絞りダイスとパンチとの間で少なく
とも一段の絞り加工に付してカップを成形し、次いでし
ごきパンチとダイスとの間でしごき加工を加えて容器胴
部を薄肉化するＤＩ（Drawing and Ironing ）加工法が
代表的である。この加工法は、容器の底部は厚くて高強
度を有するが、側壁厚は底部に比べて約１／３と薄肉化
し、缶側壁部の強度が低く、容器内圧が常圧では缶側壁
部が座屈しやすいため、主としてある強度の内圧が加わ
るビールや炭酸飲料等の容器に利用されている。一方負
圧がかかるため缶側壁部にある程度の強度を必要とする
側面無継目の食缶あるいは非炭酸飲料缶の加工法として
は絞り−再絞り加工法がある。この中で、深絞り加工
後、再絞りダイスの作用彎曲部において「曲げ伸ばし」
加工を行い金属素材を薄肉化するＤＲＤ（絞り／再絞
り）加工法も、特開昭５６−５０１４４２に記載されて
いる。この場合、再絞りダイスの彎曲部の曲率半径を小
さくすることによって合金板を曲げ伸ばし加工して缶側
壁肉厚を薄くすることができる。薄肉化加工は再絞り缶
開口部側壁板厚の肥厚化を是正する効果をもち、この加
工法によってＤＩ加工法の場合より素板板厚は薄いが壁
厚は厚く強度が高い缶が一般に得られるため、内圧のか
からない缶の成形法に利用可能である。またこの加工法
はしごき加工が不必要となり、製缶工程の簡略化ならび
に製缶の過程で発生する公害要因の減少が可能となる。
また特公昭５９−３４５８０には、成形性を向上させる
ため前記金属板の成形加工前に熱可塑性樹脂をラミネー
トする方法が記載されている。そして従来、食缶、飲料
缶等の缶胴体に用いられる成形用アルミニウム合金板と
しては、強度を高めるために高圧延率の冷間圧延を施し
た場合でも比較的良好な成形性を示すことから、ＪＩＳ
３００４合金硬質板が、用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、経済的効果を期
待するべく成形性に優れ、より高強度の材料の開発が強
く望まれている。側面無継目缶の加工に適する材料のう
ちブリキ板、ティン・フリー・スチール板は高強度材料
であるがリサイクル性に劣る。省資源の見地から特に、
アルミニウム材料の開発が望まれていた。ところが従来
より使用されている上記ＪＩＳ３００４合金は負圧のか
かる薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金としては強度が
不十分であった。
待するべく成形性に優れ、より高強度の材料の開発が強
く望まれている。側面無継目缶の加工に適する材料のう
ちブリキ板、ティン・フリー・スチール板は高強度材料
であるがリサイクル性に劣る。省資源の見地から特に、
アルミニウム材料の開発が望まれていた。ところが従来
より使用されている上記ＪＩＳ３００４合金は負圧のか
かる薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金としては強度が
不十分であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる状況に鑑
み鋭意検討の結果、薄肉化再絞り缶用として十分な強度
を有し、かつ、総絞り比が２．３以上となるような成形
性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板を開発
したもので、第１発明はＭｇ５．５〜１０．０wt％を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミ
ニウム合金板であり、第２発明はＭｇ５．５〜１０．０
wt％、Ｂｅ０．００００５〜０．０００５wt％を含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特徴
とする強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニ
ウム合金板であり、第３発明はＭｇ５．５〜１０．０wt
％を含み、さらにＴｉ０．０１〜０．１wt％、Ｂ０．０
０１〜０．０５wt％のうちの１種または２種を含有し、
残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特徴とす
る薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板であり、第４発
明はＭｇ５．５〜１０．０wt％、Ｂｅ０．００００５〜
０．０００５wt％を含有し、さらにＴｉ０．０１〜０．
１wt％、Ｂ０．００１〜０．０５wt％のうちの１種また
は２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからな
ることを特徴とする薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金
板である。第１〜４発明において成形加工前に熱硬化性
樹脂をラミネートすれば成形性は更に優れたものとなる
ので望ましい。
み鋭意検討の結果、薄肉化再絞り缶用として十分な強度
を有し、かつ、総絞り比が２．３以上となるような成形
性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板を開発
したもので、第１発明はＭｇ５．５〜１０．０wt％を含
有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特
徴とする強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミ
ニウム合金板であり、第２発明はＭｇ５．５〜１０．０
wt％、Ｂｅ０．００００５〜０．０００５wt％を含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特徴
とする強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニ
ウム合金板であり、第３発明はＭｇ５．５〜１０．０wt
％を含み、さらにＴｉ０．０１〜０．１wt％、Ｂ０．０
０１〜０．０５wt％のうちの１種または２種を含有し、
残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特徴とす
る薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板であり、第４発
明はＭｇ５．５〜１０．０wt％、Ｂｅ０．００００５〜
０．０００５wt％を含有し、さらにＴｉ０．０１〜０．
１wt％、Ｂ０．００１〜０．０５wt％のうちの１種また
は２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不純物とからな
ることを特徴とする薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金
板である。第１〜４発明において成形加工前に熱硬化性
樹脂をラミネートすれば成形性は更に優れたものとなる
ので望ましい。
【０００５】
【作用】次に第１〜４発明において合金組成を上記のよ
うに限定した理由を述べる。Ｍｇは強度を高めるために
不可欠の添加元素である。Ｍｇ量が増大すると再絞り工
程で薄肉缶側壁の強度が増大すること、加工硬化指数
（ｎ値）が増加し均一変形能が増大することから再絞り
性に優れ、かつ薄肉化に対して均一性を保つ。素板厚
０．１５ないし０．２mmのアルミニウム合金板から内径
６６mm、内容量２５０ml以上の缶胴をＤＲＤ（絞り／再
絞り）加工で成形するには総絞り比２．３以上でかつ、
素板厚と比べて２０〜２５％の缶側壁薄肉化を行うこと
が必要である。総絞り比は各深絞り工程の絞り比の積で
ある。Ｍｇ含有量を５．５〜１０．０wt％（以下単に％
と略記）に限定したのは、５．５％未満では再絞り加工
は行えるが、薄肉化加工時にくびれが生じ、缶高さ方向
の側壁部板厚の均一性が損なわれるためであり、また１
０．０％を超えると圧延性が劣化し、製造困難となるた
めである。Ｂｅは溶解鋳造時の溶湯の酸化防止に効果が
あり特にＭｇ含有量が高くなるほど効果的である。Ｂｅ
含有量を０．００００５〜０．０００５％に限定したの
は０．００００５％未満では十分な効果がでず０．００
０５％を超えるとその毒性が問題になるためである。Ｔ
ｉ、Ｂのうちの１種または２種を添加するのはＴｉ、Ｂ
は鋳塊の結晶粒微細化に効果があるためである。Ｔｉ含
有量を０．０１〜０．１％に限定したのは０．０１％未
満では十分な効果がでず、０．１％を超えると粗大なＡ
ｌ3 Ｔｉが晶出して成形性が劣化するためである。また
Ｂ含有量を０．００１〜０．０５％に限定したのは０．
００１％未満では十分な効果がでず０．０５％を超える
とＡｌＢ2 粒子が生成され成形性が劣化するためであ
る。本発明アルミニウム合金板の製造方法としては通常
の溶解鋳造、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延の工程に
より製造することができる。
うに限定した理由を述べる。Ｍｇは強度を高めるために
不可欠の添加元素である。Ｍｇ量が増大すると再絞り工
程で薄肉缶側壁の強度が増大すること、加工硬化指数
（ｎ値）が増加し均一変形能が増大することから再絞り
性に優れ、かつ薄肉化に対して均一性を保つ。素板厚
０．１５ないし０．２mmのアルミニウム合金板から内径
６６mm、内容量２５０ml以上の缶胴をＤＲＤ（絞り／再
絞り）加工で成形するには総絞り比２．３以上でかつ、
素板厚と比べて２０〜２５％の缶側壁薄肉化を行うこと
が必要である。総絞り比は各深絞り工程の絞り比の積で
ある。Ｍｇ含有量を５．５〜１０．０wt％（以下単に％
と略記）に限定したのは、５．５％未満では再絞り加工
は行えるが、薄肉化加工時にくびれが生じ、缶高さ方向
の側壁部板厚の均一性が損なわれるためであり、また１
０．０％を超えると圧延性が劣化し、製造困難となるた
めである。Ｂｅは溶解鋳造時の溶湯の酸化防止に効果が
あり特にＭｇ含有量が高くなるほど効果的である。Ｂｅ
含有量を０．００００５〜０．０００５％に限定したの
は０．００００５％未満では十分な効果がでず０．００
０５％を超えるとその毒性が問題になるためである。Ｔ
ｉ、Ｂのうちの１種または２種を添加するのはＴｉ、Ｂ
は鋳塊の結晶粒微細化に効果があるためである。Ｔｉ含
有量を０．０１〜０．１％に限定したのは０．０１％未
満では十分な効果がでず、０．１％を超えると粗大なＡ
ｌ3 Ｔｉが晶出して成形性が劣化するためである。また
Ｂ含有量を０．００１〜０．０５％に限定したのは０．
００１％未満では十分な効果がでず０．０５％を超える
とＡｌＢ2 粒子が生成され成形性が劣化するためであ
る。本発明アルミニウム合金板の製造方法としては通常
の溶解鋳造、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延の工程に
より製造することができる。
【０００６】次に再絞り缶用アルミニウム合金板に成形
加工前に熱可塑性樹脂をラミネートすることの効果を説
明する。現在ＤＩ加工法を用いる場合、缶胴体の内面お
よび外面にはそれ自体公知の防食性の保護塗料が施され
ている。この保護塗料をＤＩ加工に先立って、被加工合
金板に施すことは一般に困難であり、合金板を缶体に成
形後この缶体の内面あるいは外面に塗料を均一に施す必
要があり、著しく能率が悪い。熱可塑性樹脂は優れた加
工性を有しているため、缶胴体成形前の合金板に予め施
しておくことが可能であり、成形後の缶体に塗装を施す
場合に比して、塗装工程の能率化および簡略化が可能と
なる。
加工前に熱可塑性樹脂をラミネートすることの効果を説
明する。現在ＤＩ加工法を用いる場合、缶胴体の内面お
よび外面にはそれ自体公知の防食性の保護塗料が施され
ている。この保護塗料をＤＩ加工に先立って、被加工合
金板に施すことは一般に困難であり、合金板を缶体に成
形後この缶体の内面あるいは外面に塗料を均一に施す必
要があり、著しく能率が悪い。熱可塑性樹脂は優れた加
工性を有しているため、缶胴体成形前の合金板に予め施
しておくことが可能であり、成形後の缶体に塗装を施す
場合に比して、塗装工程の能率化および簡略化が可能と
なる。
【０００７】
【実施例】以下に本発明と実施例により更に詳しく説明
する。 〔実施例１〕表１に示す組成の各種合金を通常の溶製法
により鋳造し、面削後均質化処理を５２０℃、で２４時
間行い、熱間圧延、冷間圧延をへて厚さ０．２mmの板材
とした。この板材を連続焼鈍炉により５３０℃、１０秒
間加熱して合金板を製造した。成形性はこの合金板につ
いて実機プレス成形機を用いてブランク径１６０mm、絞
り比１．４、第１次再絞り比１．３、第２次再絞り比
１．２の条件の下に第３次再絞り比を変化させ、第３再
絞りの限界絞り比から総絞り比を算出して評価した。
尚、薄肉化率は２０％と一定にした。成形性は総絞り比
２．３以上を○、２．３未満を×で示した。側壁部の均
一性は缶側壁のくびれの有無で評価した。
する。 〔実施例１〕表１に示す組成の各種合金を通常の溶製法
により鋳造し、面削後均質化処理を５２０℃、で２４時
間行い、熱間圧延、冷間圧延をへて厚さ０．２mmの板材
とした。この板材を連続焼鈍炉により５３０℃、１０秒
間加熱して合金板を製造した。成形性はこの合金板につ
いて実機プレス成形機を用いてブランク径１６０mm、絞
り比１．４、第１次再絞り比１．３、第２次再絞り比
１．２の条件の下に第３次再絞り比を変化させ、第３再
絞りの限界絞り比から総絞り比を算出して評価した。
尚、薄肉化率は２０％と一定にした。成形性は総絞り比
２．３以上を○、２．３未満を×で示した。側壁部の均
一性は缶側壁のくびれの有無で評価した。
【０００８】
【表１】
【０００９】表１から明らかなように、本発明例No．１
〜１０はいずれも従来例No．１５より強度と成形性に優
れ、総絞り比は２．３以上でＤＲＤ加工によっても側壁
部のくびれが生じなかった。これに対しＭｇ含有量が本
発明の範囲より少ない比較例No．１１は強度が不足して
側壁部にくびれを生じ、Ｍｇ含有量が本発明の範囲より
多い比較例No．１２は所定の板厚に圧延できず、Ｔｉ含
有量、Ｂ含有量がそれぞれ本発明の範囲より多い比較例
No．１３、１４は成形性が悪いことが判る。
〜１０はいずれも従来例No．１５より強度と成形性に優
れ、総絞り比は２．３以上でＤＲＤ加工によっても側壁
部のくびれが生じなかった。これに対しＭｇ含有量が本
発明の範囲より少ない比較例No．１１は強度が不足して
側壁部にくびれを生じ、Ｍｇ含有量が本発明の範囲より
多い比較例No．１２は所定の板厚に圧延できず、Ｔｉ含
有量、Ｂ含有量がそれぞれ本発明の範囲より多い比較例
No．１３、１４は成形性が悪いことが判る。
【００１０】〔実施例２〕実施例１における本発明例N
o．１、４、６、８の成形加工前の合金板の両面に厚さ
２０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを熱圧
着し、実施例１と同様に実機で絞り加工し、成形性を評
価したところ、いずれも総絞り比が２．３以上であり、
良好な成形性を示した。
o．１、４、６、８の成形加工前の合金板の両面に厚さ
２０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを熱圧
着し、実施例１と同様に実機で絞り加工し、成形性を評
価したところ、いずれも総絞り比が２．３以上であり、
良好な成形性を示した。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば強度
と成形性に優れた再絞り缶用アルミニウム合金板が得ら
れるもので工業上顕著な効果を奏するものである。
と成形性に優れた再絞り缶用アルミニウム合金板が得ら
れるもので工業上顕著な効果を奏するものである。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｍｇ５．５〜１０．０wt％を含有し、残
部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特徴とする
強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合
金板。 - 【請求項２】 Ｍｇ５．５〜１０．０wt％、Ｂｅ０．０
０００５〜０．０００５wt％を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とする強度と成形性
に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板。 - 【請求項３】 Ｍｇ５．５〜１０．０wt％を含み、さら
にＴｉ０．０１〜０．１wt％、Ｂ０．００１〜０．０５
wt％のうちの１種または２種を含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物とからなることを特徴とする薄肉化再絞り
缶用アルミニウム合金板。 - 【請求項４】 Ｍｇ５．５〜１０．０wt％、Ｂｅ０．０
０００５〜０．０００５wt％を含有し、さらにＴｉ０．
０１〜０．１wt％、Ｂ０．００１〜０．０５wt％のうち
の１種または２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不純
物とからなることを特徴とする薄肉化再絞り缶用アルミ
ニウム合金板。 - 【請求項５】 成形加工前に熱硬化性樹脂がラミネート
されていることを特徴とする請求項１乃至４記載の薄肉
化再絞り缶用アルミニウム合金板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29202192A JPH06116674A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29202192A JPH06116674A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116674A true JPH06116674A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17776511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29202192A Pending JPH06116674A (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 強度と成形性に優れた薄肉化再絞り缶用アルミニウム合金板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116674A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802197B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-10-12 | Barrera Maria Eugenia | Process for manufacturing a high strength container, particularly an aerosol container, and the container obtained through such process |
| JP2016191137A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 樹脂被覆缶胴用アルミニウム合金板 |
| JP2018199866A (ja) * | 2018-08-24 | 2018-12-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 樹脂被覆缶胴用アルミニウム合金板 |
| JP2021508783A (ja) * | 2017-12-28 | 2021-03-11 | フェールマン ゲーエムベーハー | アルミニウム合金 |
| JP2021508782A (ja) * | 2017-12-28 | 2021-03-11 | フェールマン アロイズ ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー | アルミニウム含有合金の付加製造における使用 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP29202192A patent/JPH06116674A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802197B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-10-12 | Barrera Maria Eugenia | Process for manufacturing a high strength container, particularly an aerosol container, and the container obtained through such process |
| JP2016191137A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 樹脂被覆缶胴用アルミニウム合金板 |
| JP2021508783A (ja) * | 2017-12-28 | 2021-03-11 | フェールマン ゲーエムベーハー | アルミニウム合金 |
| JP2021508782A (ja) * | 2017-12-28 | 2021-03-11 | フェールマン アロイズ ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー | アルミニウム含有合金の付加製造における使用 |
| JP2018199866A (ja) * | 2018-08-24 | 2018-12-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 樹脂被覆缶胴用アルミニウム合金板 |
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