JPS63149087A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電気抵抗マッシュシーム溶接法による、炭酸飲
料缶やビール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） 従来炭酸飲料缶等に用いられる溶接缶胴体の製造は、主
に錫めっき鋼板のブランクの対向する端縁部を重ね合せ
てなる缶胴成形体の重ね合せ部を、一様に平坦な電極面
を有する線電極に対接させて電気抵抗マッシュシーム溶
接することにより行なわれていた。

ブランク１は通常、所定サイズの錫めっき鋼板等の金属
板をスリッターにより剪断することにょシ作られるが、
この剪断のさい第４図に示されるように、対向する端縁
部２ａおよび２ｂの夫れ夫れ反対側の面にばり３が発生
する。端縁部２ａ。

２ｂを重ね合せて重ね合せ部４を有する缶胴成形体５を
形成するさい、従来は一般に第５図に示す゛ように、ば
シ３が重ね合せ部４の内面側になるようにブランク１を
丸めていた。そして第６図に示すように、このような重
ね合せ部４に電極面６ａ。

７ａが一様に平坦な線電極６，７を対接させて電気抵抗
マッシュシーム溶接を行なって溶接缶胴体を製造してい
た。

この理由は、第７図に示すように、ばシ３が外面側にな
った重ね谷せ部８に電極面６ａ、７ａが一様に平坦な線
電極６，７を対接させて電気抵抗マッシュシーム溶接を
行なうと、得られる溶接部９の段差部９ａ近傍に第８図
や第９図に示すように、ばり３に基づく小突起部１０又
は１σが生成し易く、そのため溶接部９を塗料等で補修
して形成される補修塗膜の小突起部１０，１０′の部分
が、欠落部となったり、又はごく薄くなって、耐食性が
損なわｎるからである。

ところで本発明者は先きに特開昭６１−１３５４８６号
公報において、電極面が、断面平坦な主部と、主部に接
続する勾配面を有する側縁突起部よりなシ、かつ錫又は
錫合金を被覆された線電極を用いると、ティンフリース
チールのように比較的電気絶縁性の高い表面処理被膜を
有する表面処理鋼板よりなる缶胴成形体からでも、表面
処理被膜を除去することなく電気抵抗マツシュシーム溶
接によシ満足な性能を有する溶接缶胴体を製造すること
ができることを示した。

しかしながら上記のタイプの線電極を用いて溶接缶胴体
を製造する場合（生産性向上のため送入される缶胴成形
体の間隔は通常的１■である）に、従来のようにばりが
内面側になった重ね合せ部を有する缶胴成形体を採用す
ると、溶接中の缶胴成形体と後続の缶胴成形体が衝突し
て連結缶が生じ易いという問題が生ずる。本発明者等は
その原因を鋭意探究した結果、次のように推測した。

缶胴成形体はその後端をフィンが−によって押されて前
進するのであるが、重ね合せ部が線電極間に喰会俯後は
、フィンガーは缶胴成形体より離隔し、外側電極ロール
（第１図の１４参照）によって駆動されて前進する。

ところが、ティンフリースチールように比較的高い電気
抵抗の表面被膜を有する表面処理鋼板では、線電極と板
表面（重ね合せ部）の接触界面における溶接時の温度上
昇が大きく、そのため線電極に被覆された錫層または錫
合金層が溶融し、電極ロール（第１図の１３および１４
参照）による駆動力の缶胴成形体への伝達能力が低下し
て、線電極と重ね合せ部が互にスリップし易くなると考
えられる。このスリップが発生した場合に、溶接中の缶
胴成形体の進行が遅れたり、あるいはストップしたりし
て、後続の缶胴成形体が衝突して連結缶となる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、缶胴成形体がティンフリースチールのように
比較的高い電気絶縁性の表面処理層を有する表面処理鋼
板よりなる場合であっても、溶接中の缶胴成形体と後続
の缶胴成形体が衝突することなく、かつ表面処理層を除
去することなく、満足な性能を有する溶接缶胴体を電気
抵抗マッシュシームにより製造する方法を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の溶接缶胴体の製造方法は、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、その両面に線電極を対接
させて、電気抵抗マッシュシーム溶接して、溶接缶胴体
を製造する方法であって、該重ね合せ部は該端縁部のば
シが外面側になるように重ね合されており、かつ該線電
極の上記対接する側の面は、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シなっており、
該重ね合せ部における該端縁部のばりが、該勾配面近傍
の該主部部分か、もしくは該勾配面に接触するように該
缶胴成形体を送入してマツシュシーム溶接を行なうこと
を特徴とする。

金属ブランクがティンフリースチールのように、比較的
電気絶縁性の高い表面処理被膜を有する表面処理鋼板の
場合は、線電極（通常銅線よりなる）が錫又は錫合金で
被覆されていることが望ましい。

（作用） 重ね合せ部の先端が尖ったばりが、線電極の勾配面近傍
の主部部分か、もしくは勾配面に接触するように、すな
わち電極面に接触するように缶胴成形体を送入してマツ
シュシーム溶接を行なうのであるから、ばりが電極面に
喰い込むようにして溶接が進行するので、重ね合せ部と
線電極間の摩擦抵抗が増大して、溶接中に線電極上の錫
等が溶融しても、線電極と重ね合せ部従って缶胴成形体
間のスリップが起り難い。

さらにばり近傍の端縁部の材料は溶接のさいに、勾配面
に沿って周方向外方に流れるので、溶接部の段差部は勾
配面と対応する形状となって、ばりの痕跡を止めない。

従って溶接部を塗料等で補修しても、ばシに基づく補修
塗膜欠落部や補修塗膜のごく薄い部分が生じ難い。

重ね合せ部の端縁部に、電気絶縁性が比較的高い表面処
理被膜がある場合であっても、地鉄が露出したばシの先
端が先づ電極面と接触するので、電極面と重ね合せ部間
の電気抵抗が軽減して、そ゛の分だけ線電極と重ね合せ
部間の発熱が押えられて、表面に被覆された錫等が溶融
し難くなフ、従ってこの点からもスリソゲが起り難くな
る。

さらに地鉄の露出した端縁部端面がはみ出して、勾配面
と接触しながらマツシュシーム溶接が行なわれるので、
上記の場合でも画線電極間に電流が流ｎ易くなって、ス
プラシー等の欠陥の発生が実質的にない、満足な溶接部
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
っき鋼板、ティンフリースチール。

極薄ニッケルめっき鋼板、極薄ニッケル・錫複合めっき
鋼板、極薄銀めっき鋼板、ブラックグレート等の金属ブ
ランク（図示されない）の、対向する端縁部１１ａおよ
びｌｌｂを、ばり３が外面側になるように重ね合せるこ
とによって形成される。

１３および１４はそれぞれ、内側電極ロールおよび外側
電極ロールであり、１５および１６はそれぞれ内側線電
極および外側線電極である。内側線電極１５および外側
線電極１６は通常、１本の連続した銅線よりなり、先づ
内側線電極（もしくは外側線電極）となって缶胴成形体
の溶接を行なった後、外側線電極（もしくは内側線電極
）となって、後続の缶胴成形体の溶接を行なうようにな
っている。そして図示のように、通常内側線電極１５の
上面１５ａおよび下面１５ｂは、夫れ夫れ外側線電極１
６の上面１６ｍおよび下面１６ｂとなる。

内側電線電極１５の電極面である上面１５ａ１すなわち
重ね合せ部１２に対接する側の面は、長手方向に平面状
に延びる断面平坦な主部１７と、長手方向に側縁に沿っ
て延びる側縁突起部１８よりなっており、側縁突起部１
８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、側縁平坦部１８ｂよりなってい
る。

外側線電極１６の電極面である下面１６ｂにも、同様な
側縁突起部２０が、重ね合せ部１２に対し側縁突起部１
８の反対側に形成されている。なお１９は主部、２０ａ
は勾配面、２０ｂは側縁平担部である。

勾配面１８ａ（２０ａ）と主部１７（１９）および側縁
平坦部１ｓｂ（２ｏｂ）は、曲率部で接続することが好
ましい（第３図参照）。なお本明細書においては、第３
図の曲率部１８ｂ、を含めて勾配面とよぶ。

溶接にさいし、端縁部１１ａおよびｌｌｂのそれぞれの
ばシ３が、勾配面近傍の主部の部分１７ａ。

１９１Ｌか、もしくは勾配面１８ａ、２０ａに接触する
ように、缶胴成形体１１を電極ロール間に送入する。

マツシュ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。そのため端面１１ａ、、ｌｌｂ、近傍
の材料は、勾配面２０ａ。

１８ａに沿って、もしくはさらに側縁平坦部２０ｂ。

１８ｂに沿って、円周方向外方に流動する。その初期に
、ばり３は電極面に喰い込むように作用するが、生成し
ようとしたスププ、シ４＃＝（溶融鉄の飛沫）等と共に
押し潰さｎて、実質的に消滅し、上記流動した材料と共
に、第２図に示すように、滑らかで、大部分が比較的緩
やかな勾配の、塗料等による満足な補修が容易な段差部
２１．２２を有するマツシュシーム溶接部２３を備えた
溶接缶胴体２４が得らｎる。

缶胴成形体１１がティンフリースチール（電解クロム酸
処理鋼板）や極薄ニッケルめっき鋼板のように、表面に
比較的厚く（通常金属クロム換算１０ｍ１；ｌ／ｓ２　
以上）、比較的電気絶縁性が高いクロメート層（水和ク
ロム酸化物層）が形成されている表面処理鋼板よシなる
場合であっても、重ね合せ部に対接する側の面が何れも
側縁突起部を有する内側および外側線電極を用いること
により、溶接されるべき端縁部のクロメート層を含む表
面処理被膜を除去しないでも、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。

ただしこの場合、線電極として、錫又は錫合金（例えば
錫−亜鉛合金、錫−鉛合金等の）被覆（被覆厚みは通常
０．５〜１０９／ｍ２）銅線を用いることが望ましい。

上記のタイプの金属ブランクよりなる、表面処理被膜を
除去しない缶胴成形体に対して、裸の銅線を用いる場合
は、ピッチング（ｐｉｔｔｉｎｇ　）状の、局部的な溶
損部が溶接部表面に発生し易いからである。

また溶接は空気中で行なってもよいが、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）で溶接を行々うことが
好ましい。

具体例 厚さ０．２２　ｍＮ　、金属クロム量１００ｍ９７ｍ２
の金属クロム層、およびクロム酸化物量１６　ｍ９７ｍ
２（金属クロム換算）の水利クロム酸化物層（クロメー
ト層）よりなる表面クロム層を有するティンフリースチ
ールのブランクよフ、内径５２朋９重ね合せ部幅０．４
　ｍｍの缶胴成形体を、ば！＋３が外面側になるように
形成した。なお重ね合せ部近傍の表面クロム層は除去す
ることなく、そのまま残した。

線電極１５．１６としては、表面に５９７ｍの錫めっき
層（図示されない）が施された、第３図に示すように、
側縁平坦部１ｓｂ（２ｏｂ）の高さｈが０．０４ｍ１Ａ
＊勾配面１８ａ（２０ａ）は内側に凹の、曲率半径ｒが
０．２朋の湾曲面であって、勾配角θが１９度のものを
用いた。重ね合せ部は、ばり３先端の主部１７（１９）
の勾配面１８ａ（２０ａ）側の端部１７ｂからの距離Ｘ
が、Ｑ　ｍｒｎになるように送入された。

溶接加圧力は４５ｋｇ、溶接電流の周波数は５４０Ｈｚ
、溶接電流値は約３１０ＯＡ、溶接速度は５５７分であ
った。

得らｎた溶接部２３の厚さは０．３５１１１翼であって
、溶接開始して３０分間製造後もスリップにもとづく連
結缶の発生は見られなかった。また溶接部にばり３にも
とづく小突起部１０，１σや、不規則な形状のはみ出し
鉄、スプラツシおよびピッティングの発生はみられなか
った。

比較枠のため、ばシ３が内面側になるように重ね合せ部
を形成した缶胴成形体を用いた以外は前記と同様にして
溶接作業を行なったが、溶接開始して数分間の製造後、
スリップにもとづく連結缶が発生した。

（発明の効果） 本発明によれば、缶胴成形体がティンフリースチールの
ように比較的高い電気絶縁性の表面処理層を有する表面
処理鋼板よりなる場合であっても、溶接中の缶胴成形体
と後続の缶胴成形体が衝突することなく、かつ表面処理
層を除去することなく、満足な性能を有する溶接缶胴体
を電気抵抗マツシュシームにより製造することができる
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ｎ１本発明の方法による溶
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図は本発明に用いられる線電
極の例の要部拡大縦断面図、第４図は金属ブランクの例
の要部拡大縦断面図、第５図は第４図の金属ブランクよ
シ形成された従来の缶胴成形体の縦断面図、第６図は第
５図の缶胴成形体を従来の線電極を用いて溶接を行なう
寸前の状態を示す説明用要部縦断面図、第７図は本発明
に用いられる缶胴成形体を従来の線電極を用いて溶接を
行なう寸前の状態を示す説明用要部縦断面図、第８図お
よび第９図は夫れ夫れ、第７図の方式で溶接された溶接
部の第１の例および第２の例の縦断面図である。 １・・・金属ブランク、３・・・ばシ、１１・・・缶胴
成形体、ｌｌａ、ｌｌｂ・・・端縁部、１２・・・重ね
合せ部、１５・・・内側線電極、１６・・・外側線電極
、１７．１９・・・主部、１７ａ　、１９ａ・・・勾配
面近傍の主部部分、１８．２０・・・側縁突起部、１８
ａ、２０ａ・・・勾配面、２４・・・溶接缶胴体。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第７図 第９図

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
   、その両面に線電極を対接させて、電気抵抗マッシュシ
   ーム溶接して、溶接缶胴体を製造する方法において、該
   重ね合せ部は該端縁部のばりが外面側になるように重ね
   合されており、かつ該線電極の上記対接する側の面は、
   断面平坦な主部と、該主部に接続する勾配面を有する側
   縁突起部よりなっており、該重ね合せ部における該端縁
   部のばりが、該勾配面近傍の該主部部分か、もしくは該
   勾配面に接触するように該缶胴成形体を送入してマッシ
   ュ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。