JPS625711B2 - - Google Patents
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Description
本発明は金属缶胴の製造方法及び装置に関し、
さらに詳しくは電気抵抗溶接法により側面重ね合
せ部をマツシユシーム溶接された金属缶胴の製造
方法に関する。 エアロゾール缶、ビール缶、粉末コーヒー缶、
18リツトル缶等の溶接金属缶胴の製造方法とし
て、従来広く行なわれている方法は缶胴成形体の
重ね合せ部を一対の回定位置回転ローラ電極の間
に挿入して移行せしめながら電極間に交流電流を
印加して重ね合せ部をシーム溶接する方法であ
る。この場合ローラ電極の損耗を避けるため回転
ローラ電極と重ね合せ部の間に線電極を介挿して
シーム溶接する方法も広く行なわれている。これ
らの方法に共通する問題点は、缶の内面となるべ
き溶接部の性状が良好でないため保護塗料で補修
しても缶内容物の種類によつては十分な耐食性が
得られないこと、ならびに溶接部の両端部に溶接
線に沿つて突起(一種の熱間圧延効果によると考
えられる)が生じ、この突起が缶端板を2重巻締
するさいシーリングラバーを破つて内容物の漏洩
を招き易いことである。さらにこれらの点を詳細
に説明すれば、従来の技術には次のような欠点が
挙げられる。(1)溶接中に不活性ガスを吹きつける
等の特殊な操作を行なわない限り溶接部が酸化し
て黒色の酸化膜を生成する(特に低炭素鋼板およ
び表面処理鋼板を使用する場合)。この酸化膜は
脆くかつ基金属との密着性が乏しいため、2種巻
締の曲げ加工部において、この酸化膜の上に塗布
された内面保護塗料が剥離して、缶内容物による
基金属の腐食を起こし易い。(2)溶接部に円周方向
に沿つて発生する段差を減少させるため、加圧力
を大きくすると、円周方向に金属(重ね合せ部側
縁部の)の不均一なはみ出しが起こり、このはみ
出し部の下面の隙間を保護塗料によつて外部と完
全に遮断することができないか、できたとしても
多量の保護塗料を必要とする。(3)前述のように溶
接部の両端部に突起を生じ、このため二重巻締部
よりの漏洩を招き易い。 本発明は以上のような従来技術の問題点の解消
を図ろうとするものである。 すなわち本発明の目的は、不活性ガス等を使用
しなくとも、特に缶内面側における溶接部に酸化
膜の生成が殆んど起らない溶接金属缶胴の製造方
法を提供することである。本発明の他の目的は、
特に缶内面側における溶接部の段差が軽微で、か
つ金属の円周方向のはみ出しが実質的にない溶接
金属缶胴の、比較的生産性の高い製造方法を提供
することである。 本発明によれば、金属薄板のブランクから、側
辺に重ね合せ部を有する缶胴成形体を成形し、該
缶胴成形体を第1の軸線方向に送つて、該重ね合
せ部を直径50mm以上の回動電極と、縦長電極の間
に、該重ね合せ部の内面が該縦長電極と接触する
ように挿入して、該縦長電極上に該重ね合せ部を
定置し、該重ね合せ部の該成形体円周方向全巾を
該回動電極と縦長電極の電極面に接触させた状態
で、加圧下に該回動電極を先行の缶胴成形体の場
合の回動方向と逆向きに回動せしめ、同時に該回
動電極と縦長電極間に通電して該重ね合せ部をマ
ツシユシーム溶接して、すくなくとも該缶胴体内
面側にて中周方向の金属のはみ出しが実質的にな
い溶接部を有する金属缶胴を形成した後、該金属
缶胴を第1の軸線方向に送出することを特徴とす
る金属缶胴の製造方法が提供される。 以下本発明について詳細に説明する。 本発明に使用される金属薄板の種類には特に制
限はないが、黒板(無被覆低炭素鋼板)及びブリ
キ、燐酸塩処理鋼板、ニツケルメツキ鋼板等の表
面処理鋼板及びアルミニウム又はアルミニウム合
金板ならびにこれらの塗装板等が好適に使用され
る。表面に絶縁性皮膜を有する場合は、所定の寸
法に裁断されたブランクの重ね合せ部となるべき
両側辺部表面から絶縁性皮膜をミリングカツタ
ー、グラインダー、バイト等の機械的手段又は超
音波印加法等によつて除去することが好ましい。
塗装板の場合には、所謂マージン塗装法によつて
上記両側辺部を未塗装部分とすることが好まし
い。金属薄板の厚さについては特に制限はない
が、通常の缶用薄板材料の厚さ、すなわち約0.12
〜0.6mm、好ましくは約0.15〜0.4mmである。 所定の寸法に裁断された金属薄板ブランクは、
公知の方法すなわちロールフオーム法あるいはイ
ンバーテツドフオーム法等によつて断面が円形、
四角形等の缶胴状に成形され、側辺部に重ね合せ
部を有する缶胴成形体とされる。重ね合せ部の巾
は約0.1〜2.0mmが好ましく、さらに好ましくは約
0.2〜0.8mmが好ましい。約0.1mmより小さいと均一
な重ね合せが困難となり、溶接強度の低下や未溶
接部が生ずるおそれがあり、一方約2mmより大き
い場合は、電力や加圧力が増大し、電極の損耗が
激しくなるからである。 以下図面を参照しながら本発明を説明する。第
1図は本発明を実施する装置の溶接電極部附近の
一部切断正面図であり、第2図は第1図の−
線に沿う一部切断側面図である。 1は缶胴成形体であり、第2図の左方の缶胴成
形機(図示されない)によつて重ね合せ部2が下
方になるようにして成形される。マンドレル3の
左端には缶胴成形機が附設されており、右端にお
いて溶接が行なわれるように構成されており、缶
胴成形体1はマンドレル3上を左方より右方に移
送される。マンドレル3の頂部の長溝には缶胴成
形体送り棒4が挿通しており、送り棒4には一定
間隔をおいて爪5が附設されている。送り棒4が
右方へ移動すると缶胴成形体1はその後端上部が
爪5と係合することによつて搬送される。爪5は
上方より加圧されると下行し、加圧が解かれると
バネによつて元の位置に復するように構成されて
いる。マンドレル3の先端部の底部凹溝に縦長電
極6が内設されている。縦長電極6は少なくとも
電極面7が重ね合せ部2(缶胴成形体の缶高)よ
りも長い細長の銅または銅合金よりなつている。
電極面7は重ね合せ部の形状に対応する平面であ
るか、あるいは巾方向に凸曲面を有している。な
お缶胴成形体1が樽状である場合のように、重ね
合せ部2が直線状でないときは、電極面7は長さ
方向に重ね合せ部2の形状に対応した曲面を有す
る。電極面7の巾は重ね合せ部2の巾より大き
い。電極面7は、通常はマンドレル3の周面の延
長面上に位置する。縦長電極6内には冷却水、ブ
ライン(例えば−30℃の)または液化フレオン等
を貫流するための冷却孔8が貫通しており、缶胴
溶接部表面の冷却が十分に行なわれるようにし
て、該部の酸化防止と電極の損耗防止を図つてい
る。また縦長電極6はフイーダ(図示されない)
によつて溶接電源(例えば商用周波数または高速
製缶の場合は約100〜500Hzの)に接続される。 マンドレル3の電極部の両側には一対の押えウ
イング9が、また上部には支持具10が配設され
ており、夫々送り棒4の駆動機構と同期したカム
機構(図示されない)によつて横方向および上下
方向に移動可能であつて、溶接に先立ち缶胴成形
体1をマンドレル3に押圧できるように構成され
ている。 縦長電極6の下方には回動電極11が配設され
ている。本実施例における回動電極は円板状であ
つて、電極面12は短筒面よりなり、その巾は重
ね合せ部2の巾よりも大きい。回動電極11は軸
受台13によつて軸受を介して支承され、またフ
イーダ14によつて溶接電源に接続される。軸受
台13の下部には支持棒15が固着されており、
支持棒15の下部は摺動板16の透孔に遊嵌され
ていて、軸受台13は摺動板16に対し上下動可
能となつている。軸受台13の下面と摺動板16
の上面間に支持棒15を包囲して押圧スプリング
17が設けられていて、溶接時この押圧スプリン
グ17によつて重ね合せ部2に加圧力が加えられ
る。摺動板16の両側部は支枠18の両側内面に
水平に設けられたガイド19のガイド面20に沿
つて、マンドレル3の長手方向に摺動し、それに
伴なつて回動電極11は重ね合せ部2上を回動
(回転を含む)する。摺動は回転円板(図示され
ない)に偏心的にその一端が取付けられた連結杆
21の他端と摺動板16を結合するピン22を介
して、該回転円板の回転によつて行なわれる。支
枠18の両側板の内面上端部には突出部(係合
部)23が突設されていて、軸受台底板上面13
aが突出部23の下面と係合するとによつて、回
動電極11が下方に押下げられ、回転電極11の
頂面と縦長電極6の電極面間の間隙が重ね合せ部
または溶接部の厚さより大きくなることによつ
て、缶胴成形体1の電極部への送入ならびに溶接
の完了した缶胴体の送出が回動電極11によつて
妨げられないように構成されている。 以上の装置によつて、溶接は次のようにして行
なわれる。 回動電極11が支枠18の左端側にあつて、突
出部23aと軸受台底板上面13aが係合してい
て、回動電極11の頂面と縦長電極6の電極面7
間の間隔が重ね合せ部の厚さよりも大きい状態に
おいて、缶胴成形体1が送り棒4によつて縦長電
極部の所定位置まで送入されて停止する。同時に
一対の押えウイング9が左右より、また支持具1
0が上部よりマンドレル3の方向に進行して、缶
胴成形体1をマンドレル3上に押圧、固定する。
この固定状態において、第3図に示されるよう
に、重ね合せ部2の巾全体が電極面7および12
に接触することが重要である。これは重ね合せ部
2の全体をマツシユして溶接部全体の厚さを均等
に減少せしめて、所謂マツシユシーム溶接を行な
うためである。すなわち重ね合せ部2の巾方向に
電極面と接触しない部分が存在する場合は、その
非接触部はマツシユされず、ほとんど板厚分の段
差が残り、この段差を完全に被覆して、缶内容物
に対する防食を果すには、多量の保護塗料を必要
とするからである。 次いで摺動板16が右へ移行して、軸受台底板
上面13aと突出部23aの係合が解かれ、回動
電極の電極面12は縦長電極の電極面7上を回転
した後、重ね合せ部2を押圧スプリング17によ
つて加圧しながら右へ回動し、その間電流が回転
電極−重ね合せ部−縦長電極間を通過して溶接
(鍛接)が行なわれる。通常は回動速度(すなわ
ち溶接速度)が約20m/min以下の場合は50ない
し60Hzの交流が使用され、溶接速度が大になるに
つれて高い周波数の交流が使用される。ただし本
発明は印加電流の周波数や波形等によつて制約さ
れるものではない。 広義の溶接なる語は融接と鍛接(固相溶接)を
包含するが、本発明の溶接は、実質的に鍛接であ
る。融接の場合は、重ね合せ部の界面において金
属が溶融するため凝固のさい巣を発生して内容物
漏洩の原因となるおそれがあり、また溶融メタル
の界面から外部への飛散所謂スプラツシユが生じ
て、保護塗料により完全な補修を困難にし、さら
に表面まで溶融した場合は溶接部外観、形状を著
るしく損ね、また電極面の激しい損耗を招き易
い。従つて本発明においては溶接電流は、金属薄
板の種類、板厚、表面状態および重ね合せ部の
巾、溶接速度、加圧力、電流波形等の因子に応じ
て適正な鍛接すなわち固相溶接が行なわれるよう
な値が選ばれる。しかし本発明はスプラツシユ等
の悪影響が発生しない範囲内において、重ね合せ
部界面に局部的に溶融を起ることを妨げるもので
はない。 押圧スプリング17による加圧力すなわち溶接
圧力は約30〜500Kgが好ましく、より好ましくは
約60〜300Kgが望ましい。圧力が約30Kgより小さ
いと、重ね合せ部における板間の接触抵抗が不均
一あるいは過大になり、そのため溶接が不安定に
なり、スプラツシユが発生しやすいという問題を
生ずるからである。また500Kgより大きくなると
電極の損耗が激しくなるからである。なお縦長電
極側における溶接部の段差を軽微にするために
は、圧力は約60Kg以上であることが望ましい。 回動電極の直径は約50mm以上、より好ましくは
約100mm以上であることが望ましい。約50mmより
小さいと、回動電極の電極面と重ね合せ部の接触
長が小さくなるため、交流を使用する場合は、交
流波形の電流が0になる時点附近、つまり発熱量
の小さい箇所附近のみを回動電極が押圧し、次い
で電流がピークとなる時点附近、つまり発熱量の
大きい箇所附近のみを押圧する傾向が著るしくな
るので、溶接部での発熱が溶接線方向に対して不
均一となり、交流波形に対応して不均一な円周方
向のはみ出し部を生じ易くなり、つまり電流がピ
ークとなる時点附近に対応する溶接部に、はみ出
し部を生じ易くなり、また溶接電流を増加させる
と局部的なスプラツシユを生じ、また溶接電流を
減少させると局部的に溶接されない部分が生じて
くるため、溶接可能な電流の範囲が狭くなり、か
つ溶接速度を上げることが困難となるからであ
る。回動電極の直径が大きくなるに従つて、上記
の欠陥は減少し、より均一な溶接部が得られ、溶
接可能な電流の範囲が広くなり、また溶接速度を
上げることが容易になる。 溶接部の厚さは、溶接圧力、温度、速度等によ
つて定まるが、通常はブランクの厚さの1.0〜1.8
倍、好ましくは1.0〜1.6倍である。溶接部の厚さ
が大きくなれば大きな段差を有することになり、
保護塗料の使用量が増えるので一般に好ましくな
い。 第4図は代表的な溶接部の溶接線に垂直な断面
を含む溶接部の斜視図を示したものであつて、第
4−a,イ,ロ図は本発明の場合、第4−b図は
一対の回転ロール電極を使用する従来の溶接法に
よる場合のものを示す。第4−a図においては、
図の下方が縦長電極側である。第4−b図に明ら
かなように、溶接部24の両面に回転電極を使用
する場合は、重ね合せ部の側端部のメタルが巾方
向外側に交流波形に対応して不均一にはみ出し
て、はみ出し部24aその下部の間隙24bを形
成する。間隙24bには時に空孔が形成されるこ
ともある。また溶接部24は内外面共に非溶接部
1aから隆起している。 第4−a,イ図は本発明の方法による溶接部2
a縦長電極側面の段差が軽微の場合、第4−a,
ロ図は上記段差が殆んどない場合を示す。本図か
ら明らかのように、本発明の場合は縦長電極側に
メタルのはみ出しや間隙は殆んどない。また回動
電極側には段差がみられるが、段差は溶接線方向
にほぼ直線的であつて、第4−b図にみられるよ
うな不均一なはみ出しや間隙が認められない。第
4−a,ロ図において缶内面側が平坦であるの
は、縦長電極面と平面で接触するためと思われる
が、缶外面側は回動電極と接触するにも拘らず、
メタルはみ出しが起らない理由については必ずし
も明らかでない。恐らく、缶内面側が平坦になる
ことに伴う溶接時のメタルフローの挙動が、第4
−b図の場合と異なることによるものと推測され
る。また本発明の場合は、回動電極と接触する溶
接部の缶外面側には金属の酸化が起る場合がある
が、缶内面側には金属の酸化現象が殆んどみられ
ない。とくに、回動電極の曲率を大きくすること
により、回動電極と接触する溶接部の缶外面側の
金属の酸化を著るしく減少させうることがわかつ
ており、たとえば回動電極の曲率半径を150mm以
上にすると、缶内外面にわたりほとんど酸化現象
の起らない溶接部を得ることが可能となる。これ
は溶接部と電極面との接触面積が拡大し、冷却が
十分に行なわれて、表面が酸化温度まで上昇する
ことなしに溶接が可能となるものと推察される。 回動電極11は重ね合せ部2の全長を通過して
溶接を終了した後、縦長電極6の電極面7上を回
動するが、軸受台底板13aが突出部23bと係
合する(2点鎖線の回動電極部の位置)ことによ
り、下方に押し下げられて、電極面7と12との
間には、溶接部2aが通過できる間隙が生ずる。
すると直ちに送り棒4が右方に移動して溶接の完
了した缶胴成形体を右方へ搬送して、溶接部内面
補修装置等のある次工程へ送る。同時に第2の缶
胴成形体が縦長電極部に送入され回動電極は左方
への戻り工程において重ね合せ部上を回動しなが
ら溶接を行なう。 以上は縦長電極の全長が重ね合せ部よりも長
く、かつ重ね合せ部全体が縦長電極上にある実施
例について説明した。この場合は、作業条件によ
つては、一種の熱間圧延効果により、溶接部の両
端より外方への金属の突起(約1mmの長さ)を生
ずることがある。この突起が実用上有害な影響を
与える場合があることは前述した。回動電極が重
ね合せ部の両端部に接触している間のみ通電を止
めれば、この突起の発生を防止することができる
が、これには複雑な電気制御を必要とするという
難点がある。第5図および第6図はこの突起の発
生を防止するための縦長電極部の構造を示す。第
5図において、縦長電極6は前後端及び背面が薄
い電気絶縁層(例えばコロイダルシリカ塗布層)
25を介してマンドレル3と接していて、縦長電
極6とマンドレル3は完全に電気的に絶縁されて
いる。またマンドレルの下面3aは電極面7と同
一面上にある。また縦長電極6の全長は重ね合せ
部2の夫よりも僅かに短かく(例えば約1〜3
mm)、缶胴成形体1は、重ね合せ部2が縦長電極
6上を突出する前後端部分X及びX′の長さがほ
ぼ等しくなるように送り棒によつて送入される。
このように構成することにより、突出部分Xおよ
びX′の電流の通過が妨げられるので、突出部分
X、X′の温度上昇を、前記の有害な突起の生成
を防止ないし軽減しうる程度まで下げることがで
きる。 第6図は、縦長電極6の両端部とマンドレル3
との間に厚い電気絶縁層(セラミツク等の)26
を設け、溶接時にこの上に重ね合せ部2の両端部
が位置しうるようにしたものである。この場合縦
長電極6とマンドレル3は必ずしも電気的に絶縁
されなくてもよい。第5図の場合と同様の効果が
得られる。 第7図、第8図は回動電極の他の実施例を示
す。第1図、第2図と同一符号の部分は同一部分
又は同一機能の部分を示す。 回動電極27は電極面27aとなる一辺が重ね
合せ部2より長い円弧よりなる長方形状の側面形
状を有している。電極面27aの近傍には冷却孔
27bが貫通している。回動電極27の胴部に
は、電極面27aと平行に、電極面27aと同一
曲率半径の案内面28aを有する案内孔28が穿
設されている。案内孔28を貫通するカムローラ
29の両端は軸受台13によつて軸架されてい
る。回動電極27の両側部にはカムローラ30の
着設用のローラホルダー31が固設されており、
カムローラ30は案内板32に穿設された案内孔
33内を移動して、回動電極27の回動を規制し
ている。カムローラ29が案内孔28の両端部に
達した時は、突出部23が軸受台底板上面13a
と係合して電極面27aを引下げ(2点鎖線の回
動電極部の位置)ることによつて、重ね合せ部2
及び溶接部の送入、送出を可能ならしめている。
摺動板16が右方にガイド19に沿つて移行する
と突出部23と軸受台底板上面13aの係合が解
かれ、押圧スプリング17によつてローラカム2
9を介して、回動電極27は重ね合せ部2を押圧
しながら重ね合せ部2上を回動して、溶接が行な
われる。 前述のように回動電極の直径を大きくすること
が好ましいのであるが、その場合は設備が大型に
なるという欠点があり、また溶接速度を上げよう
とするとロールの慣性が大きくなり、さらに溶接
線に沿つて均一な加圧力を与えることが設備上困
難になるという問題点が生ずる。しかるに本実施
例の回動電極は小さなスペースと慣性で、大きな
曲率半径の電極面を採用することができるという
利点がある。なお本明細書において、回動電極2
7の直径は電極面27aの曲率半径の2倍として
定義される。 本発明の方法によれば、重ね合せ部の内面を重
ね合せ部の形状と対応す電極面を有する縦長電極
に接触せしめ、重ね合せ部の外面を直径50mm以上
の回動電極と接触せしめて、マツシユシーム溶接
を行なうので、溶接部の特に内面側は段差と金属
のはみ出しが軽微か、もしくは実質的になく、平
坦であり、かつ表面に脆い酸化膜の生成も殆んど
起らないという効果を奏する。従つて保護塗料に
よる補修も容易であり、かつ2重巻締時の塗膜の
剥離も起り難く、耐食性に勝れている。さらに缶
胴成形体、および缶胴成形体から形成された金属
缶胴を何れも第1の軸線方向に、すなわち上流か
ら下流方向に送り、一方溶接のさいは縦長電極上
に重ね合せ部を定置した状態で、回動電極を先行
の缶胴成形体の場合と逆向きの回転方向に回動し
てマツシユシーム溶接を行なうので、缶胴成形体
と金属缶胴の送り方向を逆にし、かつ溶接のさい
の回動電極の回動方向を各回毎に同じにした場合
にくらべて、遥かに高い生産速度で、すなわち少
なくとも2倍以上の生産速度で溶接金属缶胴を製
造できるとい効果を奏する。また縦長電極に重ね
合せ部の端部が接触しないようにして、該端部に
おける溶接電流の通過を妨げるならば、溶接部端
部における外方への金属の突起生成を妨げること
ができて、二重巻締後の漏洩を防止できる。また
重ね合せ部の外面を回動電極と接触せしめ、回動
電極を回動しながら抵抗溶接を行なうので、外面
に対しても縦長電極を使用して、重ね合せ部全体
を同時に溶接する方法にくらべて、溶接電源の容
量を小さくすることができ、かつより長い重ね合
せ部を溶接することも容易であるという利点を有
する。 以下実施例により本発明の効果を一層明らかに
する。 実施例 1 板厚が0.24mmの黒板(軟鋼板)の円筒成形体
(内径65.3mm、胴長125.4mm)を作成し、第1図及
び第2図に開示した装置により、その円筒成形体
の重ね合せ部を溶接して溶接缶胴を作成した。 溶接電源としては50サイクルの交流電源を用い
ており、電極は市販の抵抗溶接用電極材料である
クロム銅を用いた。重ね合せ巾0.4mm、回動電極
の直径を300mm、溶接速度を12m/minにした場
合の加圧力と良好な溶接部が得られる溶接電流量
(正弦波電流の実効値)の範囲との関係を表1に
示す。
さらに詳しくは電気抵抗溶接法により側面重ね合
せ部をマツシユシーム溶接された金属缶胴の製造
方法に関する。 エアロゾール缶、ビール缶、粉末コーヒー缶、
18リツトル缶等の溶接金属缶胴の製造方法とし
て、従来広く行なわれている方法は缶胴成形体の
重ね合せ部を一対の回定位置回転ローラ電極の間
に挿入して移行せしめながら電極間に交流電流を
印加して重ね合せ部をシーム溶接する方法であ
る。この場合ローラ電極の損耗を避けるため回転
ローラ電極と重ね合せ部の間に線電極を介挿して
シーム溶接する方法も広く行なわれている。これ
らの方法に共通する問題点は、缶の内面となるべ
き溶接部の性状が良好でないため保護塗料で補修
しても缶内容物の種類によつては十分な耐食性が
得られないこと、ならびに溶接部の両端部に溶接
線に沿つて突起(一種の熱間圧延効果によると考
えられる)が生じ、この突起が缶端板を2重巻締
するさいシーリングラバーを破つて内容物の漏洩
を招き易いことである。さらにこれらの点を詳細
に説明すれば、従来の技術には次のような欠点が
挙げられる。(1)溶接中に不活性ガスを吹きつける
等の特殊な操作を行なわない限り溶接部が酸化し
て黒色の酸化膜を生成する(特に低炭素鋼板およ
び表面処理鋼板を使用する場合)。この酸化膜は
脆くかつ基金属との密着性が乏しいため、2種巻
締の曲げ加工部において、この酸化膜の上に塗布
された内面保護塗料が剥離して、缶内容物による
基金属の腐食を起こし易い。(2)溶接部に円周方向
に沿つて発生する段差を減少させるため、加圧力
を大きくすると、円周方向に金属(重ね合せ部側
縁部の)の不均一なはみ出しが起こり、このはみ
出し部の下面の隙間を保護塗料によつて外部と完
全に遮断することができないか、できたとしても
多量の保護塗料を必要とする。(3)前述のように溶
接部の両端部に突起を生じ、このため二重巻締部
よりの漏洩を招き易い。 本発明は以上のような従来技術の問題点の解消
を図ろうとするものである。 すなわち本発明の目的は、不活性ガス等を使用
しなくとも、特に缶内面側における溶接部に酸化
膜の生成が殆んど起らない溶接金属缶胴の製造方
法を提供することである。本発明の他の目的は、
特に缶内面側における溶接部の段差が軽微で、か
つ金属の円周方向のはみ出しが実質的にない溶接
金属缶胴の、比較的生産性の高い製造方法を提供
することである。 本発明によれば、金属薄板のブランクから、側
辺に重ね合せ部を有する缶胴成形体を成形し、該
缶胴成形体を第1の軸線方向に送つて、該重ね合
せ部を直径50mm以上の回動電極と、縦長電極の間
に、該重ね合せ部の内面が該縦長電極と接触する
ように挿入して、該縦長電極上に該重ね合せ部を
定置し、該重ね合せ部の該成形体円周方向全巾を
該回動電極と縦長電極の電極面に接触させた状態
で、加圧下に該回動電極を先行の缶胴成形体の場
合の回動方向と逆向きに回動せしめ、同時に該回
動電極と縦長電極間に通電して該重ね合せ部をマ
ツシユシーム溶接して、すくなくとも該缶胴体内
面側にて中周方向の金属のはみ出しが実質的にな
い溶接部を有する金属缶胴を形成した後、該金属
缶胴を第1の軸線方向に送出することを特徴とす
る金属缶胴の製造方法が提供される。 以下本発明について詳細に説明する。 本発明に使用される金属薄板の種類には特に制
限はないが、黒板(無被覆低炭素鋼板)及びブリ
キ、燐酸塩処理鋼板、ニツケルメツキ鋼板等の表
面処理鋼板及びアルミニウム又はアルミニウム合
金板ならびにこれらの塗装板等が好適に使用され
る。表面に絶縁性皮膜を有する場合は、所定の寸
法に裁断されたブランクの重ね合せ部となるべき
両側辺部表面から絶縁性皮膜をミリングカツタ
ー、グラインダー、バイト等の機械的手段又は超
音波印加法等によつて除去することが好ましい。
塗装板の場合には、所謂マージン塗装法によつて
上記両側辺部を未塗装部分とすることが好まし
い。金属薄板の厚さについては特に制限はない
が、通常の缶用薄板材料の厚さ、すなわち約0.12
〜0.6mm、好ましくは約0.15〜0.4mmである。 所定の寸法に裁断された金属薄板ブランクは、
公知の方法すなわちロールフオーム法あるいはイ
ンバーテツドフオーム法等によつて断面が円形、
四角形等の缶胴状に成形され、側辺部に重ね合せ
部を有する缶胴成形体とされる。重ね合せ部の巾
は約0.1〜2.0mmが好ましく、さらに好ましくは約
0.2〜0.8mmが好ましい。約0.1mmより小さいと均一
な重ね合せが困難となり、溶接強度の低下や未溶
接部が生ずるおそれがあり、一方約2mmより大き
い場合は、電力や加圧力が増大し、電極の損耗が
激しくなるからである。 以下図面を参照しながら本発明を説明する。第
1図は本発明を実施する装置の溶接電極部附近の
一部切断正面図であり、第2図は第1図の−
線に沿う一部切断側面図である。 1は缶胴成形体であり、第2図の左方の缶胴成
形機(図示されない)によつて重ね合せ部2が下
方になるようにして成形される。マンドレル3の
左端には缶胴成形機が附設されており、右端にお
いて溶接が行なわれるように構成されており、缶
胴成形体1はマンドレル3上を左方より右方に移
送される。マンドレル3の頂部の長溝には缶胴成
形体送り棒4が挿通しており、送り棒4には一定
間隔をおいて爪5が附設されている。送り棒4が
右方へ移動すると缶胴成形体1はその後端上部が
爪5と係合することによつて搬送される。爪5は
上方より加圧されると下行し、加圧が解かれると
バネによつて元の位置に復するように構成されて
いる。マンドレル3の先端部の底部凹溝に縦長電
極6が内設されている。縦長電極6は少なくとも
電極面7が重ね合せ部2(缶胴成形体の缶高)よ
りも長い細長の銅または銅合金よりなつている。
電極面7は重ね合せ部の形状に対応する平面であ
るか、あるいは巾方向に凸曲面を有している。な
お缶胴成形体1が樽状である場合のように、重ね
合せ部2が直線状でないときは、電極面7は長さ
方向に重ね合せ部2の形状に対応した曲面を有す
る。電極面7の巾は重ね合せ部2の巾より大き
い。電極面7は、通常はマンドレル3の周面の延
長面上に位置する。縦長電極6内には冷却水、ブ
ライン(例えば−30℃の)または液化フレオン等
を貫流するための冷却孔8が貫通しており、缶胴
溶接部表面の冷却が十分に行なわれるようにし
て、該部の酸化防止と電極の損耗防止を図つてい
る。また縦長電極6はフイーダ(図示されない)
によつて溶接電源(例えば商用周波数または高速
製缶の場合は約100〜500Hzの)に接続される。 マンドレル3の電極部の両側には一対の押えウ
イング9が、また上部には支持具10が配設され
ており、夫々送り棒4の駆動機構と同期したカム
機構(図示されない)によつて横方向および上下
方向に移動可能であつて、溶接に先立ち缶胴成形
体1をマンドレル3に押圧できるように構成され
ている。 縦長電極6の下方には回動電極11が配設され
ている。本実施例における回動電極は円板状であ
つて、電極面12は短筒面よりなり、その巾は重
ね合せ部2の巾よりも大きい。回動電極11は軸
受台13によつて軸受を介して支承され、またフ
イーダ14によつて溶接電源に接続される。軸受
台13の下部には支持棒15が固着されており、
支持棒15の下部は摺動板16の透孔に遊嵌され
ていて、軸受台13は摺動板16に対し上下動可
能となつている。軸受台13の下面と摺動板16
の上面間に支持棒15を包囲して押圧スプリング
17が設けられていて、溶接時この押圧スプリン
グ17によつて重ね合せ部2に加圧力が加えられ
る。摺動板16の両側部は支枠18の両側内面に
水平に設けられたガイド19のガイド面20に沿
つて、マンドレル3の長手方向に摺動し、それに
伴なつて回動電極11は重ね合せ部2上を回動
(回転を含む)する。摺動は回転円板(図示され
ない)に偏心的にその一端が取付けられた連結杆
21の他端と摺動板16を結合するピン22を介
して、該回転円板の回転によつて行なわれる。支
枠18の両側板の内面上端部には突出部(係合
部)23が突設されていて、軸受台底板上面13
aが突出部23の下面と係合するとによつて、回
動電極11が下方に押下げられ、回転電極11の
頂面と縦長電極6の電極面間の間隙が重ね合せ部
または溶接部の厚さより大きくなることによつ
て、缶胴成形体1の電極部への送入ならびに溶接
の完了した缶胴体の送出が回動電極11によつて
妨げられないように構成されている。 以上の装置によつて、溶接は次のようにして行
なわれる。 回動電極11が支枠18の左端側にあつて、突
出部23aと軸受台底板上面13aが係合してい
て、回動電極11の頂面と縦長電極6の電極面7
間の間隔が重ね合せ部の厚さよりも大きい状態に
おいて、缶胴成形体1が送り棒4によつて縦長電
極部の所定位置まで送入されて停止する。同時に
一対の押えウイング9が左右より、また支持具1
0が上部よりマンドレル3の方向に進行して、缶
胴成形体1をマンドレル3上に押圧、固定する。
この固定状態において、第3図に示されるよう
に、重ね合せ部2の巾全体が電極面7および12
に接触することが重要である。これは重ね合せ部
2の全体をマツシユして溶接部全体の厚さを均等
に減少せしめて、所謂マツシユシーム溶接を行な
うためである。すなわち重ね合せ部2の巾方向に
電極面と接触しない部分が存在する場合は、その
非接触部はマツシユされず、ほとんど板厚分の段
差が残り、この段差を完全に被覆して、缶内容物
に対する防食を果すには、多量の保護塗料を必要
とするからである。 次いで摺動板16が右へ移行して、軸受台底板
上面13aと突出部23aの係合が解かれ、回動
電極の電極面12は縦長電極の電極面7上を回転
した後、重ね合せ部2を押圧スプリング17によ
つて加圧しながら右へ回動し、その間電流が回転
電極−重ね合せ部−縦長電極間を通過して溶接
(鍛接)が行なわれる。通常は回動速度(すなわ
ち溶接速度)が約20m/min以下の場合は50ない
し60Hzの交流が使用され、溶接速度が大になるに
つれて高い周波数の交流が使用される。ただし本
発明は印加電流の周波数や波形等によつて制約さ
れるものではない。 広義の溶接なる語は融接と鍛接(固相溶接)を
包含するが、本発明の溶接は、実質的に鍛接であ
る。融接の場合は、重ね合せ部の界面において金
属が溶融するため凝固のさい巣を発生して内容物
漏洩の原因となるおそれがあり、また溶融メタル
の界面から外部への飛散所謂スプラツシユが生じ
て、保護塗料により完全な補修を困難にし、さら
に表面まで溶融した場合は溶接部外観、形状を著
るしく損ね、また電極面の激しい損耗を招き易
い。従つて本発明においては溶接電流は、金属薄
板の種類、板厚、表面状態および重ね合せ部の
巾、溶接速度、加圧力、電流波形等の因子に応じ
て適正な鍛接すなわち固相溶接が行なわれるよう
な値が選ばれる。しかし本発明はスプラツシユ等
の悪影響が発生しない範囲内において、重ね合せ
部界面に局部的に溶融を起ることを妨げるもので
はない。 押圧スプリング17による加圧力すなわち溶接
圧力は約30〜500Kgが好ましく、より好ましくは
約60〜300Kgが望ましい。圧力が約30Kgより小さ
いと、重ね合せ部における板間の接触抵抗が不均
一あるいは過大になり、そのため溶接が不安定に
なり、スプラツシユが発生しやすいという問題を
生ずるからである。また500Kgより大きくなると
電極の損耗が激しくなるからである。なお縦長電
極側における溶接部の段差を軽微にするために
は、圧力は約60Kg以上であることが望ましい。 回動電極の直径は約50mm以上、より好ましくは
約100mm以上であることが望ましい。約50mmより
小さいと、回動電極の電極面と重ね合せ部の接触
長が小さくなるため、交流を使用する場合は、交
流波形の電流が0になる時点附近、つまり発熱量
の小さい箇所附近のみを回動電極が押圧し、次い
で電流がピークとなる時点附近、つまり発熱量の
大きい箇所附近のみを押圧する傾向が著るしくな
るので、溶接部での発熱が溶接線方向に対して不
均一となり、交流波形に対応して不均一な円周方
向のはみ出し部を生じ易くなり、つまり電流がピ
ークとなる時点附近に対応する溶接部に、はみ出
し部を生じ易くなり、また溶接電流を増加させる
と局部的なスプラツシユを生じ、また溶接電流を
減少させると局部的に溶接されない部分が生じて
くるため、溶接可能な電流の範囲が狭くなり、か
つ溶接速度を上げることが困難となるからであ
る。回動電極の直径が大きくなるに従つて、上記
の欠陥は減少し、より均一な溶接部が得られ、溶
接可能な電流の範囲が広くなり、また溶接速度を
上げることが容易になる。 溶接部の厚さは、溶接圧力、温度、速度等によ
つて定まるが、通常はブランクの厚さの1.0〜1.8
倍、好ましくは1.0〜1.6倍である。溶接部の厚さ
が大きくなれば大きな段差を有することになり、
保護塗料の使用量が増えるので一般に好ましくな
い。 第4図は代表的な溶接部の溶接線に垂直な断面
を含む溶接部の斜視図を示したものであつて、第
4−a,イ,ロ図は本発明の場合、第4−b図は
一対の回転ロール電極を使用する従来の溶接法に
よる場合のものを示す。第4−a図においては、
図の下方が縦長電極側である。第4−b図に明ら
かなように、溶接部24の両面に回転電極を使用
する場合は、重ね合せ部の側端部のメタルが巾方
向外側に交流波形に対応して不均一にはみ出し
て、はみ出し部24aその下部の間隙24bを形
成する。間隙24bには時に空孔が形成されるこ
ともある。また溶接部24は内外面共に非溶接部
1aから隆起している。 第4−a,イ図は本発明の方法による溶接部2
a縦長電極側面の段差が軽微の場合、第4−a,
ロ図は上記段差が殆んどない場合を示す。本図か
ら明らかのように、本発明の場合は縦長電極側に
メタルのはみ出しや間隙は殆んどない。また回動
電極側には段差がみられるが、段差は溶接線方向
にほぼ直線的であつて、第4−b図にみられるよ
うな不均一なはみ出しや間隙が認められない。第
4−a,ロ図において缶内面側が平坦であるの
は、縦長電極面と平面で接触するためと思われる
が、缶外面側は回動電極と接触するにも拘らず、
メタルはみ出しが起らない理由については必ずし
も明らかでない。恐らく、缶内面側が平坦になる
ことに伴う溶接時のメタルフローの挙動が、第4
−b図の場合と異なることによるものと推測され
る。また本発明の場合は、回動電極と接触する溶
接部の缶外面側には金属の酸化が起る場合がある
が、缶内面側には金属の酸化現象が殆んどみられ
ない。とくに、回動電極の曲率を大きくすること
により、回動電極と接触する溶接部の缶外面側の
金属の酸化を著るしく減少させうることがわかつ
ており、たとえば回動電極の曲率半径を150mm以
上にすると、缶内外面にわたりほとんど酸化現象
の起らない溶接部を得ることが可能となる。これ
は溶接部と電極面との接触面積が拡大し、冷却が
十分に行なわれて、表面が酸化温度まで上昇する
ことなしに溶接が可能となるものと推察される。 回動電極11は重ね合せ部2の全長を通過して
溶接を終了した後、縦長電極6の電極面7上を回
動するが、軸受台底板13aが突出部23bと係
合する(2点鎖線の回動電極部の位置)ことによ
り、下方に押し下げられて、電極面7と12との
間には、溶接部2aが通過できる間隙が生ずる。
すると直ちに送り棒4が右方に移動して溶接の完
了した缶胴成形体を右方へ搬送して、溶接部内面
補修装置等のある次工程へ送る。同時に第2の缶
胴成形体が縦長電極部に送入され回動電極は左方
への戻り工程において重ね合せ部上を回動しなが
ら溶接を行なう。 以上は縦長電極の全長が重ね合せ部よりも長
く、かつ重ね合せ部全体が縦長電極上にある実施
例について説明した。この場合は、作業条件によ
つては、一種の熱間圧延効果により、溶接部の両
端より外方への金属の突起(約1mmの長さ)を生
ずることがある。この突起が実用上有害な影響を
与える場合があることは前述した。回動電極が重
ね合せ部の両端部に接触している間のみ通電を止
めれば、この突起の発生を防止することができる
が、これには複雑な電気制御を必要とするという
難点がある。第5図および第6図はこの突起の発
生を防止するための縦長電極部の構造を示す。第
5図において、縦長電極6は前後端及び背面が薄
い電気絶縁層(例えばコロイダルシリカ塗布層)
25を介してマンドレル3と接していて、縦長電
極6とマンドレル3は完全に電気的に絶縁されて
いる。またマンドレルの下面3aは電極面7と同
一面上にある。また縦長電極6の全長は重ね合せ
部2の夫よりも僅かに短かく(例えば約1〜3
mm)、缶胴成形体1は、重ね合せ部2が縦長電極
6上を突出する前後端部分X及びX′の長さがほ
ぼ等しくなるように送り棒によつて送入される。
このように構成することにより、突出部分Xおよ
びX′の電流の通過が妨げられるので、突出部分
X、X′の温度上昇を、前記の有害な突起の生成
を防止ないし軽減しうる程度まで下げることがで
きる。 第6図は、縦長電極6の両端部とマンドレル3
との間に厚い電気絶縁層(セラミツク等の)26
を設け、溶接時にこの上に重ね合せ部2の両端部
が位置しうるようにしたものである。この場合縦
長電極6とマンドレル3は必ずしも電気的に絶縁
されなくてもよい。第5図の場合と同様の効果が
得られる。 第7図、第8図は回動電極の他の実施例を示
す。第1図、第2図と同一符号の部分は同一部分
又は同一機能の部分を示す。 回動電極27は電極面27aとなる一辺が重ね
合せ部2より長い円弧よりなる長方形状の側面形
状を有している。電極面27aの近傍には冷却孔
27bが貫通している。回動電極27の胴部に
は、電極面27aと平行に、電極面27aと同一
曲率半径の案内面28aを有する案内孔28が穿
設されている。案内孔28を貫通するカムローラ
29の両端は軸受台13によつて軸架されてい
る。回動電極27の両側部にはカムローラ30の
着設用のローラホルダー31が固設されており、
カムローラ30は案内板32に穿設された案内孔
33内を移動して、回動電極27の回動を規制し
ている。カムローラ29が案内孔28の両端部に
達した時は、突出部23が軸受台底板上面13a
と係合して電極面27aを引下げ(2点鎖線の回
動電極部の位置)ることによつて、重ね合せ部2
及び溶接部の送入、送出を可能ならしめている。
摺動板16が右方にガイド19に沿つて移行する
と突出部23と軸受台底板上面13aの係合が解
かれ、押圧スプリング17によつてローラカム2
9を介して、回動電極27は重ね合せ部2を押圧
しながら重ね合せ部2上を回動して、溶接が行な
われる。 前述のように回動電極の直径を大きくすること
が好ましいのであるが、その場合は設備が大型に
なるという欠点があり、また溶接速度を上げよう
とするとロールの慣性が大きくなり、さらに溶接
線に沿つて均一な加圧力を与えることが設備上困
難になるという問題点が生ずる。しかるに本実施
例の回動電極は小さなスペースと慣性で、大きな
曲率半径の電極面を採用することができるという
利点がある。なお本明細書において、回動電極2
7の直径は電極面27aの曲率半径の2倍として
定義される。 本発明の方法によれば、重ね合せ部の内面を重
ね合せ部の形状と対応す電極面を有する縦長電極
に接触せしめ、重ね合せ部の外面を直径50mm以上
の回動電極と接触せしめて、マツシユシーム溶接
を行なうので、溶接部の特に内面側は段差と金属
のはみ出しが軽微か、もしくは実質的になく、平
坦であり、かつ表面に脆い酸化膜の生成も殆んど
起らないという効果を奏する。従つて保護塗料に
よる補修も容易であり、かつ2重巻締時の塗膜の
剥離も起り難く、耐食性に勝れている。さらに缶
胴成形体、および缶胴成形体から形成された金属
缶胴を何れも第1の軸線方向に、すなわち上流か
ら下流方向に送り、一方溶接のさいは縦長電極上
に重ね合せ部を定置した状態で、回動電極を先行
の缶胴成形体の場合と逆向きの回転方向に回動し
てマツシユシーム溶接を行なうので、缶胴成形体
と金属缶胴の送り方向を逆にし、かつ溶接のさい
の回動電極の回動方向を各回毎に同じにした場合
にくらべて、遥かに高い生産速度で、すなわち少
なくとも2倍以上の生産速度で溶接金属缶胴を製
造できるとい効果を奏する。また縦長電極に重ね
合せ部の端部が接触しないようにして、該端部に
おける溶接電流の通過を妨げるならば、溶接部端
部における外方への金属の突起生成を妨げること
ができて、二重巻締後の漏洩を防止できる。また
重ね合せ部の外面を回動電極と接触せしめ、回動
電極を回動しながら抵抗溶接を行なうので、外面
に対しても縦長電極を使用して、重ね合せ部全体
を同時に溶接する方法にくらべて、溶接電源の容
量を小さくすることができ、かつより長い重ね合
せ部を溶接することも容易であるという利点を有
する。 以下実施例により本発明の効果を一層明らかに
する。 実施例 1 板厚が0.24mmの黒板(軟鋼板)の円筒成形体
(内径65.3mm、胴長125.4mm)を作成し、第1図及
び第2図に開示した装置により、その円筒成形体
の重ね合せ部を溶接して溶接缶胴を作成した。 溶接電源としては50サイクルの交流電源を用い
ており、電極は市販の抵抗溶接用電極材料である
クロム銅を用いた。重ね合せ巾0.4mm、回動電極
の直径を300mm、溶接速度を12m/minにした場
合の加圧力と良好な溶接部が得られる溶接電流量
(正弦波電流の実効値)の範囲との関係を表1に
示す。
【表】
【表】
大きいスプラツシユが発生した。
加圧力を130Kg、溶接電流を5000Aとして得ら
れた溶接缶胴の溶接部の溶接線に垂直な断面の顕
微鏡組織を第9図に示した(倍率60、5%ピクリ
ン酸アルコールで腐食)。写真から明らかのよう
に、溶接部の下面(縦長電極側)は平坦に押しつ
ぶされている。また上面(回動電極側)にもメタ
ルの巾方向へのハミ出しや、その下面の間隙の発
生も見られない。また溶接部上面は若干酸化した
が、溶接部下面には酸化による変色は全くみられ
なかつた。 実施例 2 板厚が0.24mmのブリキ板(鍍錫量#25)の円筒
成形体(内径74.0mm、胴長134.3mm)を作成し、
実施例1と同じ装置により、その円筒成形体の重
ね合せ部を溶接して十分な溶接強度を有する溶接
缶胴を得た。この場合の重ね合せ部巾は0.4mm、
交流周波数50Hz、溶接電流5210A、回動電極の直
径300mm、加圧力115Kg、溶接速度12m/minであ
つた。 第10図に溶接部断面の顕微鏡組織(倍率60、
5%ピクリン酸アルコール)を示す。 写真の下面が縦長電極側であつて、軽微な段差
がみられるが、メタルの巾方向はみ出しやその下
面に間隙の生成はみられない。これは上面につい
ても同様である。溶接部の内外面ともに表面酸化
に伴う変色は殆んどなく、溶接線方向に殆んど一
様に押しつぶされており、好ましい溶接部を呈し
ていた。 実施例 3 板厚が0.23mmのテインフリースチール(電解ク
ロム酸処理鋼板)の矩形状のブランクを作成し、
重ね合され溶接されるブランクの両端縁部から約
3mm巾に渡り、両面の電解クロム酸処理被覆層を
研削剥離して、鉄面を完全に露出せしめた。この
ブランクから内径74.0mm、胴長84.9mmの円筒成形
体を作成し、第7図、第8図に示す装置によりそ
の円筒成形体の重ね合せ部を溶接して溶接缶胴を
作成した。 溶接電源として50サイクルの交流電源を使用
し、電極は市販の抵抗溶接用電極材のクロム銅を
用いた。そのさい、円筒成形体の重ね合せ巾を
0.3mm、回動電極の曲率半径を250mm、電極加圧力
を200Kg、溶接電流6300A、溶接速度を12m/min
にして溶接を行なつた。 得られた溶接缶胴の溶接部は内外面とも酸化に
よる変色は殆んどなく、その断面は第9図とほと
んど同様であつた。 実施例 4 板厚が0.22mmのテインフリースチール(電解ク
ロム酸処理鋼板)を実施例3と同様の手段にて、
溶接部近傍の電解クロム酸処理被覆層を除去し
て、鉄面を完全に露出せしめたものから円筒成形
体(内径65.3mm、胴長104.7mm)を作成し、第1
図および第2図に示す装置により、その円筒成形
体の重ね合せ部を溶接して溶接缶胴を作成した。 溶接電源として、350Hzの交流電源を使用し、
そのさい円筒成形体の重ね合せ幅0.3mm、溶接速
度を60m/minとし、回動電極の直径を120mm、
60mmに変え、さらに電極加圧力および電流量を表
2に示す値とした。 得られた溶接缶胴体の内面側溶接部の金属のは
み出しの状態を調べた結果を表2に示す。
加圧力を130Kg、溶接電流を5000Aとして得ら
れた溶接缶胴の溶接部の溶接線に垂直な断面の顕
微鏡組織を第9図に示した(倍率60、5%ピクリ
ン酸アルコールで腐食)。写真から明らかのよう
に、溶接部の下面(縦長電極側)は平坦に押しつ
ぶされている。また上面(回動電極側)にもメタ
ルの巾方向へのハミ出しや、その下面の間隙の発
生も見られない。また溶接部上面は若干酸化した
が、溶接部下面には酸化による変色は全くみられ
なかつた。 実施例 2 板厚が0.24mmのブリキ板(鍍錫量#25)の円筒
成形体(内径74.0mm、胴長134.3mm)を作成し、
実施例1と同じ装置により、その円筒成形体の重
ね合せ部を溶接して十分な溶接強度を有する溶接
缶胴を得た。この場合の重ね合せ部巾は0.4mm、
交流周波数50Hz、溶接電流5210A、回動電極の直
径300mm、加圧力115Kg、溶接速度12m/minであ
つた。 第10図に溶接部断面の顕微鏡組織(倍率60、
5%ピクリン酸アルコール)を示す。 写真の下面が縦長電極側であつて、軽微な段差
がみられるが、メタルの巾方向はみ出しやその下
面に間隙の生成はみられない。これは上面につい
ても同様である。溶接部の内外面ともに表面酸化
に伴う変色は殆んどなく、溶接線方向に殆んど一
様に押しつぶされており、好ましい溶接部を呈し
ていた。 実施例 3 板厚が0.23mmのテインフリースチール(電解ク
ロム酸処理鋼板)の矩形状のブランクを作成し、
重ね合され溶接されるブランクの両端縁部から約
3mm巾に渡り、両面の電解クロム酸処理被覆層を
研削剥離して、鉄面を完全に露出せしめた。この
ブランクから内径74.0mm、胴長84.9mmの円筒成形
体を作成し、第7図、第8図に示す装置によりそ
の円筒成形体の重ね合せ部を溶接して溶接缶胴を
作成した。 溶接電源として50サイクルの交流電源を使用
し、電極は市販の抵抗溶接用電極材のクロム銅を
用いた。そのさい、円筒成形体の重ね合せ巾を
0.3mm、回動電極の曲率半径を250mm、電極加圧力
を200Kg、溶接電流6300A、溶接速度を12m/min
にして溶接を行なつた。 得られた溶接缶胴の溶接部は内外面とも酸化に
よる変色は殆んどなく、その断面は第9図とほと
んど同様であつた。 実施例 4 板厚が0.22mmのテインフリースチール(電解ク
ロム酸処理鋼板)を実施例3と同様の手段にて、
溶接部近傍の電解クロム酸処理被覆層を除去し
て、鉄面を完全に露出せしめたものから円筒成形
体(内径65.3mm、胴長104.7mm)を作成し、第1
図および第2図に示す装置により、その円筒成形
体の重ね合せ部を溶接して溶接缶胴を作成した。 溶接電源として、350Hzの交流電源を使用し、
そのさい円筒成形体の重ね合せ幅0.3mm、溶接速
度を60m/minとし、回動電極の直径を120mm、
60mmに変え、さらに電極加圧力および電流量を表
2に示す値とした。 得られた溶接缶胴体の内面側溶接部の金属のは
み出しの状態を調べた結果を表2に示す。
【表】
比較例 1
回動電極の直径を40mmとし、電極加圧力および
電流量を表2に示す値として、その他の条件は実
施例4と同じ条件にて溶接缶胴を作成した。 得られた溶接缶胴体の内面側溶接部には表2に
示すように、加圧力は実施例4の場合よりも小さ
いにもかかわらず、周波数の半サイクルごとに比
較的顕著な金属のはみ出しが見られた。 比較例 2 板厚が0.24mmのブリキ板(鍍錫量#25)の円筒
成形体(内径74.0mm、胴長134.3mm)を作成し、
その円筒成形体の重ね合せ幅を0.4mmとして、2
つの回転する円盤状電極間にその成形体の重ね合
せ部を送り込み、12m/minの速度にて通過さ
せ、その通過時において2つの電極間に通電する
ことにより、その重ね合せ部を溶接して溶接缶胴
を得た。そのさい、溶接電源としては50サイクル
の交流電源を用いた。円筒成形体内部に置かれた
円盤状電極の直径は60mmであり、もう一つの成形
体外部に置かれた円盤状電極の直径は80mmであつ
た。また、電極間の加圧力は40Kgであつた。 第11図に溶接部の顕微鏡組織を示す(倍率
60、5%ピクリン酸アルコール)。写真に示され
るような溶接部内外面に著るしいメタルの巾方向
はみ出しとその下の間隙が存在する部分と、比較
的メタルのはみ出しの少ない部分が溶接線方向に
沿つて、溶接電流波形に対応して不均一に発生し
ていた。また溶接部の両面は共に黒褐色に酸化し
ていた。
電流量を表2に示す値として、その他の条件は実
施例4と同じ条件にて溶接缶胴を作成した。 得られた溶接缶胴体の内面側溶接部には表2に
示すように、加圧力は実施例4の場合よりも小さ
いにもかかわらず、周波数の半サイクルごとに比
較的顕著な金属のはみ出しが見られた。 比較例 2 板厚が0.24mmのブリキ板(鍍錫量#25)の円筒
成形体(内径74.0mm、胴長134.3mm)を作成し、
その円筒成形体の重ね合せ幅を0.4mmとして、2
つの回転する円盤状電極間にその成形体の重ね合
せ部を送り込み、12m/minの速度にて通過さ
せ、その通過時において2つの電極間に通電する
ことにより、その重ね合せ部を溶接して溶接缶胴
を得た。そのさい、溶接電源としては50サイクル
の交流電源を用いた。円筒成形体内部に置かれた
円盤状電極の直径は60mmであり、もう一つの成形
体外部に置かれた円盤状電極の直径は80mmであつ
た。また、電極間の加圧力は40Kgであつた。 第11図に溶接部の顕微鏡組織を示す(倍率
60、5%ピクリン酸アルコール)。写真に示され
るような溶接部内外面に著るしいメタルの巾方向
はみ出しとその下の間隙が存在する部分と、比較
的メタルのはみ出しの少ない部分が溶接線方向に
沿つて、溶接電流波形に対応して不均一に発生し
ていた。また溶接部の両面は共に黒褐色に酸化し
ていた。
第1図は本発明の実施例である装置の正面図
を、第2図は第1図の−線に沿う側面図を、
第3図は重ね合せ部近傍の拡大断面図を、第4−
a図は本発明の方法による代表的溶接部の断面を
含む斜視図を、第4−b図は従来の方法による溶
接部の断面を含む斜視図を、第5図および第6図
は溶接部端部の突起生成を防止するための縦長電
極構造を示す側面断面図を、第7図は本発明の方
法を実施するための装置の一部破断正面図を、第
8図は第7図の−線に沿う側面図を、第9図
および第10図は本発明の方法により得られた溶
接部の溶接線方向に垂直な断面の顕微鏡組織を、
第11図は従来の方法により得られた溶接部断面
の顕微鏡組織を示す。 1……缶胴成形体、2……重ね合せ部、3……
マンドレル、6……縦長電極、7……縦長電極の
電極面、11……回動電極、12……回動電極の
電極面、13……軸受台、23a,23b……係
合部(突出部)、26……電気絶縁部、27a…
…円弧状電極面。
を、第2図は第1図の−線に沿う側面図を、
第3図は重ね合せ部近傍の拡大断面図を、第4−
a図は本発明の方法による代表的溶接部の断面を
含む斜視図を、第4−b図は従来の方法による溶
接部の断面を含む斜視図を、第5図および第6図
は溶接部端部の突起生成を防止するための縦長電
極構造を示す側面断面図を、第7図は本発明の方
法を実施するための装置の一部破断正面図を、第
8図は第7図の−線に沿う側面図を、第9図
および第10図は本発明の方法により得られた溶
接部の溶接線方向に垂直な断面の顕微鏡組織を、
第11図は従来の方法により得られた溶接部断面
の顕微鏡組織を示す。 1……缶胴成形体、2……重ね合せ部、3……
マンドレル、6……縦長電極、7……縦長電極の
電極面、11……回動電極、12……回動電極の
電極面、13……軸受台、23a,23b……係
合部(突出部)、26……電気絶縁部、27a…
…円弧状電極面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 金属薄板のブランクから、側辺に重ね合せ部
を有する缶胴成形体を成形し、該缶胴成形体を第
1の軸線方向に送つて、該重ね合せ部を直径50mm
以上の回動電極と、縦長電極の間に、該重ね合せ
部の内面が該縦長電極と接触するように挿入し
て、該縦長電極上に該重ね合せ部を定置し、該重
ね合せ部の該成形体円周方向全巾を該回動電極と
縦長電極の電極面に接触させた状態で、加圧下に
該回動電極を先行の缶胴成形体の場合の回動方向
と逆向きに回動せしめ、同時に該回動電極と縦長
電極間に通電して該重ね合せ部をマツシユシーム
溶接して、すくなくとも該缶胴体内面側にて円周
方向の金属のはみ出しが実質的にない溶接部を有
する金属缶胴を形成した後、該金属缶胴を第1の
軸線方向に送出することを特徴とする金属缶胴の
製造方法。 2 缶胴成形体を縦長電極上に送入するさい、お
よび溶接部を有する金属缶胴を縦長電極から送出
するさいに、該縦長電極と回動電極の間に間〓を
設けて、該缶胴成形体の送入と該金属缶胴の送出
を容易にしたことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の金属缶胴の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14330478A JPS5570487A (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Method and apparatus for production of metal can drum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14330478A JPS5570487A (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Method and apparatus for production of metal can drum |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5570487A JPS5570487A (en) | 1980-05-27 |
| JPS625711B2 true JPS625711B2 (ja) | 1987-02-06 |
Family
ID=15335637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14330478A Granted JPS5570487A (en) | 1978-11-22 | 1978-11-22 | Method and apparatus for production of metal can drum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5570487A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633184A (en) * | 1979-08-23 | 1981-04-03 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Drum of welded can of tin-free steel |
| JPS59202192A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Toshiba Corp | 金属製リボンリングの抵抗溶接装置 |
-
1978
- 1978-11-22 JP JP14330478A patent/JPS5570487A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5570487A (en) | 1980-05-27 |
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