JPS60227983A - 溶接缶胴体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接缶胴体の製造方法に関し、さらに詳しくは
表面処理被膜を有する缶胴成形体の側面重ね合せ部を電
気抵抗マツシュシーム溶接して、溶接缶胴体を製造する
方法に関する。

（従来の技術） 溶接缶胴体、例えばビール、炭酸飲料、ジーース類等を
収納するだめの溶接缶胴体は通常、金属ブランクを円筒
状に丸めて重ね合せ部を形成した缶胴成形体の重ね合せ
部を、対向する１対の電極ロールを用いて、線電極を介
して電気抵抗マツシーシーム固相溶接することによって
製造される。

その場合金属ブランクが、表面処理被膜を有しない低炭
素鋼板（所謂黒板）、もしくは通常の錫めっき鋼板（ぶ
シき）等のように、比較的電気抵抗の小さい表面処理被
膜を有する金属板よシなる場合は、上記方法によってス
プラツシー（溶融金属の飛沫）等による欠陥を生ずるこ
となく、比較的容易に満足な溶接缶胴体を製造すること
ができ、錫めっき鋼板よりなる溶接缶胴体の製造は商業
的に成功している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらティンフリースチール（電解クロム酸処理
鋼板）のように、比較的、電気絶縁性の高い表面処理被
膜（この場合は水利クロム酸化物層、厚さは通常金属ク
ロム換算で５〜３０　ｍ９７ｍ２）を有する金属板より
なる金属ブランクより形成された缶胴成形体の場合は、
溶接時にスノラッシーを著るしく発生し易く、そのため
重ね合せ部における表面処理被膜層（この場合は水和ク
ロム酸化物層と金属クロム層）を予め、ミリングカッタ
ー等で除去しなければ満足な溶接部が得られなかった。

この表面処理被膜層の除去は、溶接部の耐食性を損なう
のみならず、カッターの損耗による工具費や工程の増加
のためのコストアップ、および残留した切粉が内容物（
例えばビール）に入ることによるフレーバの劣化等の問
題を生ずる。

本発明者等はこの対策について、種々研究した結果、錫
めっき鋼板よシなる缶胴成形体の場合よシも遥かに高い
溶接力（同−重ね合せ部幅当シの）を加えることによシ
、表面処理被膜層を有する重ね合せ部を備えたティンフ
リースチール缶胴成形体を、著るしいスプラッ７３−の
発生をみることなくマツシーシーム溶接できることを見
出した。

しかしながらこの場合、溶接時に重ね合せ部（通常は幅
０．２〜１．０　ｗｇ　）の前端近傍および後端（最後
に溶接される部分）近傍、特に後者が円周方向外方にず
れて、これらの部分の溶接部幅が減少したシ、極端の場
合は衝合せ的な溶接部となって、溶接強度が低下して、
７う／ジ加工を行った場合クラックを生ずるという問題
を発生する。このずれの現象は、強い溶接力にもとづく
大きなマツシー量による材料の逃げが円周方向外方に向
うためと推測される。

前記の端部近傍以外の部分には、上記のずれが比較的起
り難いが、これは上記のタイプの溶接を行なう溶接機と
して、特公昭５４−２６２１３号公報に開示されている
ような、重ね合せ部を電極ロール入口近傍まで案内する
断面Ｚ形の所謂Ｚバー、電極ロール近傍において缶胴成
形体を包囲するガイドロール群、および互に僅かに斜交
するよう配設された１対の電極ロール等のずれ防止対策
のとられたものが一般に採用されているからである。

この種の溶接機を用いても、前述の場合特に重ね合せ部
の後端近傍にずれが生ずるのは、後端近傍が電極ロール
を通過するさい（線電極を介して）、２パーおよびガイ
ドロール群による拘束力が失われるためと推測される。

（発明の目的） 本発明は以上の従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、本発明は表面処理被膜を有する金属ブランクよ
多形成された缶胴成形体の重ね合せ部を、一対の電極ロ
ールを用いて線電極を介して電気抵抗マツシーシーム固
相溶接して、溶接缶胴体を製造する方法であって、たと
え表面処理被膜の電気絶縁性が比較的高い場合であって
も、重ね合せ部に表面処理被膜を残したままで、全長に
わたυ満足な溶接部が得られる溶接缶胴体の製造方法を
提供することを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するため本発明は、表面処理被膜を有す
る金属ブランクの対向する第１の端部と第２の端部を重
ね合せて形成された缶胴成形体の重ね合せ部を、対向す
る１対の電極ロールを用いて線電極を介して、電気抵抗
マツシーシーム溶接して、溶接缶胴体を製造する方法に
おいて、該重ね合せ部の接触面が該線電極の電極面に対
して傾斜して、第１の端部と第２の端部が互に噛み合う
よう、該表面処理被膜を除去することなく、第１の端部
と第２の端部が予め加工されていることを特徴とする溶
接缶胴体の製造方法を提供するものである。

以下図面を参照しながら本発明について説明する。

（問題を解決するだめの手段） 第１図、第２図において、１はテイツク１）−スチール
よりなる方形の金属板ブランクであって、重ね合せ部と
なるべき、対向する第１の端部２および第２の端部３に
は夫々、互に反対の面に断面３角形状の溝部４および５
が、プレス成形もしくはロール成形等の塑性加工によっ
て形成されている。そして端部２，３近傍を残して、通
常は塗膜（印刷膜を含む）が形成されている。

６は基板である低炭素薄鋼板７０両面に形成された、下
層が金属クロム層（図示せず；厚さは通常５０〜１３０
４へ　）、上層が水和クロム酸化物層（図示せず；厚さ
は通常金属クロム換算で５〜３０１１ｉｉ’／ｍ２）よ
シなる表面処理被膜（以下クロム層とよぶ）である。

溝部４の幅方向の面４ａは、僅かに斜下方に向って延び
ておシ、一方溝部５の幅方向の面５ａは、僅かに斜上方
に向って延びている。そのため、金属ブランク１を丸め
て缶胴成形体８を形成したとき、第３図に示すように、
第１の端部２と第２の端部３が接触した重ね合せ部９に
おいて、第１の端部２の幅方向面４ａと第２の端部３の
幅方向面５＆が互に噛み合って、円周方向外方にずれ難
くなっている。

溝部４および５は切削加工でなく、塑性加工によって形
成されているため、幅方向面４ａおよび５ａ上には、若
干破壊された状態にはなっているが、クロム層６が残っ
ている。一方溝部４および５の夫々の厚さ方向の面４ｂ
および５ｂには、端面２ａ、３ａと同様に基板の低炭素
鋼が露出している。

金属ブランク１よ多形成された缶胴成形体８の重ね合せ
部９を、第３図に示すように、対向する外部電極ロール
１０および内部電極ロール１１を用いて、外部線電極１
２および内部線電極１３（両線極１２，１３は通常連続
した１本の銅線よシなる）を介して、電気抵抗マツシー
シーム固相溶接して、溶接缶胴体が製造される。マツシ
ュシーム溶接を行なうため、線電極１２および１３の夫
々の電極面１２ａおよび１３ａは、溶接の行なわれる通
電領域において図示のように互に平行とな）、かつ重ね
合せ部９における端面２ａ＋３ａを越えて幅方向に延び
ている。

（作　用） 前述のように、重ね合せ部９において、幅方向面４ａお
よび５ａは互に噛み合っていて、その接触面１４は電極
面１２ａおよび１３ａに対し、缶胴成形体８の円周方向
に傾斜している。そのため溶接のさい比較的高い溶接力
（単位重ね合せ幅当シの、）が加えられても、重ね合せ
部９、特にその前端近傍および後端近傍に円周方向外方
へのすれが起ることなく、全長にわたシ満足な溶接部を
有する溶接缶胴体を製造することができる。

（問題を解決するための手段） 重ね合せ部９の幅は、材料費節減のため、またマツシー
を容易にするため、溶接可能の範囲内で、できるだけｌ
ｊ＼さいことが望ましく、通常は０．２〜１、０　ｍで
ある。それに応じて、溝部４，５の幅Ｗ（第２図）も、
通常は０．２〜１．０闇に定められる。

溝部４，５の最大深さ、従って厚さ方向面４ｂ。

５ｂの高さｄは、金属ブランク１の厚さｔ（通常は０．
１５〜０．３■）の約１／８〜１／４が好ましい。

１／８よ、！７　、Ｊ−さいと、幅方向面４ａ、５ｂの
傾斜角θが小さくなシ過ぎて、端部間の噛み合いが不十
分となって、溶接時の前述のずれ防止の効果が小さ−く
−なるからである。一方１／４よシ大きいと、加工度が
大きくなり過ぎて、フランジ加工時に破断し易くなるか
らである。なおずれ防止に対しては、傾斜角が約３〜２
０度、よシ好ましくは約５〜１５度で好ましい結果が得
られる。勿論ずれ防止の観点からは、２０度を越えても
よいが、この場合は加工度が大きくなシすぎて、前述の
ような欠点を生じ易くなる。

（実施例） 第４図は、本発明の方法によって形成された溶接部１５
の断面金属顕微鏡写真（倍率６０；ナイタールでエッチ
）の例を示したものである。この場合厚さ０．２２　ｍ
ｍのティンフリースチール（金属クロム層の厚さ、１１
００Ｉｎ／ｎ２、水和クロム酸化物層の厚さ、金属クロ
ム換算１０へ澹”　）の方形板よシ、幅Ｗが０．４咽、
最大深さｄが０．０５咽、傾斜角θが６度の溝部４，５
をゾレス加工によ多形成したブランク１よシ、高さ１０
２ｍｍ、外径６５闇の缶胴成形体８を作製した。前述の
２バー等を有する通常のタイプの溶接機を用いて、この
重ね合せ部９を第３図に示すように、線電極１２．１３
を介して、電極ロール１０．１１によｐ　６０　ｋｇの
溶接力（厚さ０．２２　ｖａｎの錫めっき鋼板よシなる
缶胴成形体で、重ね合せ幅０．４　ａｍの場合は、通常
４０〜４５ｋｇの溶接力が加えられる）の下に、３６ｍ
／分の速度で、マツシュシーム溶接を行なった。このさ
いスジラッシュの発生は僅かであシ、また重ね合せ部の
ずれは全く起らなかった。

（発明の効果） 図に示すように、溶接部１５における段差は甚るしく小
さく、従って溶接部１５の塗膜による補修は極めて容易
であるという利点を有する。これは溶接力が高いことと
、重ね合せ部９の高さが、ブランク板厚の２倍よシも小
さいことによるものである。そして低炭素鋼が露出して
いた端面２ａ。

３ａに対応する部分２／　ａ　、　３／　ａは、大部分
が溶接部１５内にあって、表面に露出していない。そし
て溶接部１５の両表面の大部分には、一部破壊された形
ではあるがクロム層６が残留しているので、その耐食性
、および補修塗膜の密着性が良好であるというメリット
を有する。

（問題を解決するための手段） 金属ブランクは、第５図に示されるように、第１の端部
２２と第２の端部２３が互に反対方向に同じ角度δ打曲
げられ、折曲げ部２４’　、　２５が形成されたタイプ
のブランク２１であってもよい。

この場合も、第６図に示すように、缶胴成形体２８に成
形した場合、重ね合せ部２９において、第１の端部２２
と第２の端部２３が互に噛合って、その接触面２７が線
電極面１２　ａ　ｒ　１３　ａに対して傾斜しておシ、
溶接力が高い場合でも、両端部２２．２３のずれが防止
される。ただしこの場合は、溶接部の段差は、第２図の
金属ブランク１の場合よシも大きくなる。なお第５図、
第６図において、第２図、第３図と同一符号の部分は同
様の部分を示す。これは以下の第７図の場合についても
同様である。

第７図に示す缶胴成形体３８のように、第２の端部３３
には、第２図の場合と同様な溝部３５が形成され、第１
の端部３２には第５図の場合と同様な折曲げ部３４が形
成され、溝部３５の傾斜角θ（第２図参照）と、折曲げ
部３４の曲げ角度δ（第５図参照）が実質的に等しい金
属ブランク（図示せず）よシ形成されたものでｈりても
よい。

この場合も重ね合せ部３９において、第１の端部３２と
第２の端部３３が噛合って、溶接力が高い場合でも、両
端部３２．３３のずれが防止される。

本発明は以上の例によって制約されるものでなく、例え
ば金属ブランクは、特開昭５３−２３８３３号公報に開
示されているような比較的厚い水和り゛　ロム酸化物層
を表面に有する鉄鍋合金被覆鋼板、あるいは比較的厚い
水利クロム酸化物層を表面に有する極薄ニッケル又はニ
ッケルー錫めっき鋼板等よシなるものであってもよい。

、また通常の錫めっき鋼板に本発明を適用しうろことは
いうまでもない。

さらに溝部４（５）の幅方向ｒＭ４　ａ　（５ａ）と厚
方向面４　ｂ　（５ｂ）間のコーナが第２図のようにシ
ャープでなく、曲率を有する金属ブランクであってもよ
い。また缶胴成形体は断面隅丸四角形の角筒状であって
もよい。

（発明の効果） 本発明によれば、缶胴成形体の重ね合せ部において、第
１の端部と第２の端部は互に噛み合っているので、比較
的高い溶接力の下に溶接を行なった場合でも、重ね合せ
部にずれを生ずることがなく、全長にわたシ実質的に等
しい幅を有する欠陥のない溶接部を形成することができ
るという効果を奏する。

そして第１の端部と第２の端部には表面処理被膜が存在
するが、比較的高い溶接力を前記のずれを生ずることな
く加えることができるので、表面処理被覆の電気絶縁性
が比較的高い場合であっても、スプラッシーの発生は僅
少であって、満足な溶接部を形成することができ、しか
も溶接部の表面には表面処理被膜が残留しているので、
その耐食性と補修塗料の密着性が優れているというメリ
ットを有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用される金属ブランクの第１の例の
平面図、第２図は第１図の■−■線に沿う拡大縦断面図
、第３図は第１図の金属ブランクよシ形成された缶胴成
形体の重ね合せ部を溶接する直前の状態を示す要部縦断
面図、第４図は第３図の缶胴成形体よシ製造された溶接
缶胴体の溶接部の、軸方向垂直に切断した面の金属顕微
鏡写真、第５図は本発明に適用される金属ブランクの第
２の例の拡大縦断面図、第６図は第５図の金属ブランク
よ多形成された缶胴成形体の重ね合せ部を溶接する寸前
の状態を示す要部縦断面図、第７図は本発明に適用され
る第３の例の金属ブランクより形成された缶胴成形体の
重ね合せ部を溶接する寸前の状態を示す要部縦断面図で
ある。 １．２１・・・金属板ブランク、２，２２．３２・・・
第１の端部、３，２３．３３・・・第２の端部、６・・
・表面処理被膜、８，２８．３８・・・缶胴成形体、９
．２９．３９・・・重ね合せ部、ｌＯ・・・外部電極ロ
ール、１１・・・内部電極ロール、１２・・・外部線電
極、１２ａ・・・電極面、１３・・・内部線電極、１３
ａ・・・電極面、１４．２７・・・接触面。 代理人　弁理士　周　藤　悦　部、１．′−′１作シｉ
ブ〜； 第　１　図 ↓ 第２図　１ 第　４　図 第　３　図 ＄５図 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面処理被膜を有する金属ブランクの対向する第
   １の端部と第２の端部を重ね合せて形成された缶胴成形
   体の重ね合せ部を、対向する１対の電極ロールを用いて
   線電極を介して、電気抵抗マツシーシーム溶接して、溶
   接缶胴体を製造する方法において、該重ね合せ部の接触
   面が該線電極の電極面に対して傾斜して、第１の端部と
   第２の端部が互に噛み合うよう、該表面処理被膜を除去
   することなく、第１の端部と第２の端部が予め加工され
   ていることを特徴とする溶接缶胴体の製造方法０