DE2907233A1 - TIN SHEET CONTAINER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents

TIN SHEET CONTAINER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

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DE2907233A1
DE2907233A1 DE19792907233 DE2907233A DE2907233A1 DE 2907233 A1 DE2907233 A1 DE 2907233A1 DE 19792907233 DE19792907233 DE 19792907233 DE 2907233 A DE2907233 A DE 2907233A DE 2907233 A1 DE2907233 A1 DE 2907233A1
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Dietmar Fritz Erich Salm
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Broken Hill Pty Co Ltd
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Broken Hill Pty Co Ltd
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  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

A. GRÜNECKER H. KINKEUDEYA. GRÜNECKER H. KINKEUDEY

DR-INdDR-INd

W, STOCKMAIRW, STOCKMAIR

DR-ING-AeElCAlTECH)DR-ING-AeElCAlTECH)

K. SCHUMANNK. SCHUMANN

DR RER ΝΑΓ - OPL-FHYSDR RER ΝΑΓ - OPL-FHYS

P. H. JAKOBP. H. JAKOB

DIFLlNG.DIFLlNG.

G. BEZOUDG. BEZOUD

□R RER NAT - OtPL-CHEM□ R RER NAT - OtPL-CHEM

8 MÜNCHEN8 MUNICH

IUlAXIMtUANSTRASSEIUlAXIMtUANSTRASSE

P 13 557P 13 557

THE BEOSEF HILL PROPEIITAET COMP. LTD,
Melbourne, Victoria (Australien)
THE BEOSEF HILL PROPEIITAET COMP. LTD,
Melbourne, Victoria (Australia)

Weißblech-Behälter und Verfahren zu dessen HerstellungTinplate containers and process for their manufacture

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Weißblech und Weißblech-Behältern, insbesondere von zylindrischen Weißblech-Büchsen mit geloteten Längsnähten.The invention relates to the manufacture of tinplate and tinplate containers, in particular cylindrical ones Tinplate cans with soldered longitudinal seams.

Weißblech für Konservenbüchsen wird im allgemeinen durch elektrolytische Abscheidung von Zinn auf !Feinblech hergestellt. Bei der elektrolytiseben Verzinnung wird ein Stahlband aufeinanderfolgend elektrolytisch gereinigt» leicht gebeizt, elektrolytisch verzinnt, einer Wiederaufschmelzbehandlung für das abgeschiedene Zinn unterworfen und einer abschließenden chemischen oder elektrochemischen Passivierungsbehandlung unterzogen. Der auch als "flow-"brightening" bezeichnete Wiederaufschmelzvorgang umfaßtTinplate for cans is generally made by electrolytic deposition of tin on! thin sheet made. In the case of electrolytic tinning, a Steel strip successively electrolytically cleaned »lightly pickled, electrolytically tinned, a remelting treatment for the deposited tin and subjected to a final chemical or electrochemical Subjected to passivation treatment. Also called "flow-" brightening " designated remelting process includes

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ein Aufschmelzen der abgeschiedenen Zinnschicht durch Konduktion, Strahlung oder hochfrequente Induktionserhitzung auf eine leicht oberhalb des Schmelzpunktes von Zinn liegende Temperatur, so daß das Zinn schmelzflüssig wird und eine glatte glänzende Oberfläche erzeugt, wobei sich außerdem ein Anteil des Zinns mit dem Stahl des Feinblech-Substrats unter Ausbildung einer Legierungs— schicht verbindet.a melting of the deposited tin layer by Conduction, radiation or high frequency induction heating to a temperature slightly above the melting point of Tin lying temperature, so that the tin becomes molten and produces a smooth shiny surface, whereby In addition, a proportion of the tin and the steel of the sheet metal substrate form an alloy. layer connects.

Es gibt im Grunde drei elektrolytische Verzinnungsver— fahren, die sich voneinander hauptsächlich durch den verwendeten Elektrolyten unterscheiden.In mit Phenol— sulfonsäure arbeitenden Anlagen, die auch als "Ferrostan-Anlagen" bezeichnet werden, ist der Elektrolyt in vertikalen Sektionen enthalten und wird das Stahl-Bandmaterial nach unten zwischen Zinnanoden-Bänken hindurch geführt-Alkali- oder "Stannat-Linien" stimmen im wesentlichen mit den vorgenannten Anlagen überein, benutzen jedoch einen alkalischen Uatriumstannat-Elektrolyten.There are basically three electrolytic tinning processes, which differ from one another mainly through the different electrolytes. the electrolyte is contained in vertical sections and becomes the steel strip material Alkali or "stannate lines", which run down between the tin anode banks, essentially agree correspond to the aforementioned systems, but use one alkaline sodium stannate electrolytes.

Das dritte elektrolytische Verzinnungsverfahren ist als "Halogenverfahren" bekannt. Bei Anlagen dieser Art wird ein Halogen-Elektrolyt in einer Vielzahl kleiner Zellen angeordnet, die jeweils mit ihrem eigenen Zirkulationssystem, Kontaktrollen und Anodenbänken versehen sind. Das Stahl-Bandmaterial wird horizontal über die obere Oberfläche des Elektrolyten in einer Vielzahl von Zellen geführt, so daß das Bandmaterial lediglich auf der Unterseite verzinnt wird. Das Bandmaterial wird sodann nach oben und hinten geführt, so daß die zuvor nach oben weisende Oberfläche zur Unterseite wird. Das Stahl—Bandmaterial wird in dieser Anordnung durch eine VielzahlThe third electrolytic tinning process is known as the "halogen process". In systems of this type a halogen electrolyte arranged in a multitude of small cells, each with its own circulation system, contact rollers and anode banks. The steel strip material is placed horizontally across the top surface of the electrolyte in a multitude of cells out so that the strip material is tinned only on the underside. The tape material is then after guided up and back, so that the previously upward facing surface becomes the underside. The steel band material is in this arrangement by a multitude

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weiterer elektrolytischer Zellen geführt, so daß auch die andere Oberseite des Bandmaterials eine Zinnbeschichtung erhält. Mit Halogen-Elektrolyten arbeitende Anlagen können mit hohen Band-Durchsatzgeschwindigkeiten arbeiten und verfügen außerdem über den Vorteil, daß Beschichtungen mit unterschiedlichen Gewichten auf das Band aufgebracht werden können, was bedeutet, daß Beschichtungen unterschiedlicher Dicke auf den beiden Seiten des beschichteten Feinbleches vorgesehen werden können.further electrolytic cells led, so that too the other upper side of the strip material receives a tin coating. Working with halogen electrolytes Systems can work with high belt throughput speeds and also have the advantage that Coatings with different weights on the Tape can be applied, meaning coatings of different thicknesses on the two Sides of the coated sheet can be provided.

Moderne Hochgeschwindigkeitsanlagen für die Konservenbüchsenherstellung konfrontieren die Weißblechhersteller mit gesteigerten Qualitätsanforderungen. Dieses gilt insbesondere für die Herstellung von Konservenbüchsen mit gelöteten Nähten 9 da bei der Hochge.sehwindigkeits-Büchsenherstellung eine schlechte Verlötbarkeit des Weißbleches zu großen Betriebsstörungen führen kann.Modern high-speed systems for tin can production confront tinplate manufacturers with increased quality requirements. This applies in particular to the production of cans with soldered seams 9, since in the high-speed production of cans, poor solderability of the tinplate can lead to major operational disruptions.

Gegenwärtig werden Weißblechbüchsen mit Längsnahten generell aus wieder aufgeschmolzenem (flow-brightened)At present, tinplate cans with longitudinal seams are generally made from re-melted (flow-brightened)

Weißblech mit einer Beschichtung von wenigstens 2,5 g/m hergestellt. Eine derartige Beschichtungsdicke wird als erforderlich angesehen, um eine hinreichende Korrosionsbeständigkeit sowie eine gute Lötbarkeit zu gewährleisten. Die Erfindung beruht darauf, daß gefunden wurde, daß ein dünn verzinntes und nicht wieder aufgeschmolzenes Weißblech nach Erzeugung unter hinreichend kontrollierten Bedingungen durchaus Eigenschaften haben kann, welche einem Glanzxtfeißbleeh mit beträchtlich dickerer Zinnbeschichtung vergleichbar sind. Dadurch läßt sich für die Konservendosenherstellung ein kostengünstigerer Werkstoff verwenden, während zur gleichen Zeit das Problem der Lotbarkeit in Hochgeschwindigkeitsanlagen einer Lösung zugeführt wird.Tinplate with a coating of at least 2.5 g / m 2 manufactured. Such a coating thickness is considered to be necessary for adequate corrosion resistance and to ensure good solderability. The invention is based on the fact that it has been found that a thinly tinned and not remelted tinplate after production under adequately controlled conditions can certainly have properties which one Glossy white sheet metal with a considerably thicker tin coating are comparable. As a result, a more cost-effective material can be used for the production of cans, while at the same time solving the problem of solderability in high-speed systems is fed.

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Erfindungsgemäß wird ein Yerfahren zum Herstellen eines Behälters mit rohrförmiger Weißblechwand und einer externen gelöteten Längsnaht vorgeschlagen, wobei die Wandung aus einem elektrolytisch hergestellten und nicht wieder aufgeschmolzenen Weißblech besteht, welches auf seiner die Außenseite der rohrförmigen Wandung definieren-• den Fläche eine dünne Zinnbeschichtung mit einem Beschichtungsgewicht von weniger ats 2 g/m r vorzugsweiseAccording to the invention, a method for producing a container with a tubular tinplate wall and an external soldered longitudinal seam is proposed, the wall consisting of an electrolytically produced and not remelted tinplate, which on its outer side of the tubular wall defines a thin tin coating with a Coating weight of less ats 2 g / m r preferably

ο
von 0,5 bis 1,5 g/m , besitzt.
ο
from 0.5 to 1.5 g / m 2.

Das Weißblech kann beidseitig mit im wesentlichen gleichartigen ZinnbeSchichtungen oder wahlweise auch so hergestellt werden, daß die Zinnschicht auf der einen Weißblechseite dicker ist als auf der anderen Seite.The tinplate can be produced on both sides with essentially similar tin coatings or, alternatively, also in this way that the tin layer on one side of the tinplate is thicker than on the other side.

Die Erfindung schafft auch einen Behälter mit zylindrischer Weißblech-Wandung, die eine von außen verlötete Längsnaht aufweist, wobei das Weißblech dieser Behälterwandung ein nicht wieder aufgeschmolzenes elektrolytisch hergestelltes Weißblech mit einer äußeren ZinnschichtThe invention also provides a container with a cylindrical Tinplate wall, which has a longitudinal seam soldered from the outside, the tinplate of this container wall a non-remelted electrolytically manufactured tinplate with an outer layer of tin

2 mit einem Beschichtungsgewicht von weniger als 2 g/m und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,5 g/ω ist.2 with a coating weight of less than 2 g / m and is preferably in the range from 0.5 to 1.5 g / ω.

Während der Herstellung eines geeigneten dünn beschichteten Weißbleches mit Hilfe des Halogenverfahrens hat sich herausgestellt, daß es von größter Wichtigkeit ist, das Ausscheiden von hydratisieren Zinnverbindungen auf den Zinnbeschichtungen in den Behandlungssektionen weitgehend zu verhindern. Dieses kann dadurch erzielt werden, daß eine hohe Pluorid-Ionenkonzentration im Reinigungsmittel (rinsing agent) aufrecht erhalten wird und daß außerdem das Verhältnis von Fluoridionen zu Zinn(II)-Ionen im Reinigungsabschnitt ungewöhnlich hoch gehalten wird.During the preparation of a suitable thin-coated Tinplate using the halogen process has been found to be of the utmost importance Excretion of hydrated tin compounds on the tin coatings in the treatment sections to a large extent to prevent. This can be achieved by having a high concentration of fluoride ions in the cleaning agent (rinsing agent) is maintained and that also the ratio of fluoride ions to tin (II) ions in the Cleaning section is held abnormally high.

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•J.• J.

Die Erfindung umfaßt somit auch ein Verfahren zum Herstellen von elektrolytisch mit Hilfe des Halogenverfahrens hergestelltem Weißblech. Dieses Verfahren umfaßt das elektrolyt!sehe Aufbringen von Zinnbeschichtungen auf den gegenüberliegenden Oberflächen eines Stahl-Bandmaterials, wobei ein Zinn(II)-Ionen und Fluorid-Ionen enthaltender Elektrolyt benutzt wird, und das Reinigen oder Spülen des beschichteten Bandmaterials in einem Fluorid-Ionen enthaltendem Reinigungsoder Spülmittel, welches wegen des Einsehleppens von Elektrolyt durch das beschichtete Blech auch Zinn(Il)-Ionen enthalten kann. Die Zinnbeschichtung wird elektrolytisch auf wenigstens eine der beiden Oberflächen des Stahl-Blechmaterials aufgebracht, wobei die BeschichtungThe invention thus also comprises a method for producing electrolytically with the aid of the halogen method manufactured tinplate. This process involves the electrolytic application of tin coatings on the opposite surfaces of a steel strip material, being a tin (II) ion and electrolyte containing fluoride ions is used, and the cleaning or rinsing of the coated strip material in a cleaning or rinsing agent containing fluoride ions, which because of the drag-in of Electrolyte through the coated sheet metal also tin (II) ions may contain. The tin coating is electrolytically applied to at least one of the two surfaces of the Steel sheet material applied, the coating

mit einem Schichtgewicht von weniger als 2,5 g/a aufgebracht wird und im Reinigungs- oder Spülmittel ein Verhältnis von Fluorid-Ionen zu Zinn(II)-Ionen (F~:Sn++) von weniger als 10:1 aufrechterhalten wird.is applied with a layer weight of less than 2.5 g / a and a ratio of fluoride ions to tin (II) ions (F ~: Sn ++ ) of less than 10: 1 is maintained in the cleaning or rinsing agent.

Die Konzentration an Fluorid-Ionen im Reinigungs- oder Spülmittel beträgt vorzugsweise nicht weniger als 8 g/l, wobei eine Konzentration von 10 bis 20 g/l ganz besonders bevorzugt ist.The concentration of fluoride ions in the cleaning or rinsing agent is preferably not less than 8 g / l, with a concentration of 10 to 20 g / l being very particularly is preferred.

Das Verhältnis von Fluorid-Ionen. zu Zinn(II)-Ionen (F~;Sn++) im Elektrolyten kann im Bereich von 8:1 bis 15:1 liegen.The ratio of fluoride ions. to tin (II) ions (F ~; Sn ++ ) in the electrolyte can be in the range from 8: 1 to 15: 1.

Der Elektrolyt kann aus Zinn(II)-Ionen, Chlorid-Ionen* Fluorid-Ionen, Eisen(II)-Cyanid und einem Glanzmittel bestehen. Das Eeinigungs- oder Spülmittel feann aus einer wässrigen Lösung von Katriumbiflourid und/oder Fatriumfluorid bestehen. Vorzugsweise wird eine einseitige Beschichtung mit einem Beschiehtungsgewicht von 0,5 "bis 1,5 g/m elektrolytisch aufgetragen»The electrolyte can consist of tin (II) ions, chloride ions * fluoride ions, iron (II) cyanide and a brightener. The cleaning or rinsing agent can consist of an aqueous solution of sodium bifluoride and / or sodium fluoride. A one-sided coating with a coating weight of 0.5 "to 1.5 g / m is preferably applied electrolytically»

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Es ist auch gefunden worden, daß sich das Ausscheiden von hydratisieren Zinnverbindungen auf die Zinnbeschichtungen beim Reinigungs- oder Spülvorgang höchstwirksam herabsetzen läßt, wenn die im Spül- oder Reinigungsmittel enthaltenen Fluorid-Ionen in einer geeigneten Form vorliegen, um mit Zinn Komplexe zu bilden, was jedoch lediglich in saurer Umgebung erfolgt. Im einzelnen wurde gefunden, daß der pH-Wert des Spülmittels vorzugsweise unterhalb von 4· gehalten werden sollte, beispielsweise durch Zusatz einer geeigneten Chlorwasser— stoffsäure- Handelsübliche konzentrierte Salzsäure hat sich für diesen Zweck als geeignet herausgestellt. Die Erfindung umfaßt auch das mit Hilfe des vorstehenden Verfahrens hergestellte elektrolytisch hergestellte und. nicht wieder aufgeschmolzene Weißblech.It has also been found that the precipitation of hydrated tin compounds can affect the tin coatings can be reduced most effectively during the cleaning or rinsing process, if the in the detergent or cleaning agent the fluoride ions contained are in a suitable form to form complexes with tin, but this only takes place in an acidic environment. In particular, it was found that the pH of the detergent should preferably be kept below 4 x, for example by adding a suitable hydrochloric acid - commercially available concentrated hydrochloric acid proved to be suitable for this purpose. The invention also encompasses that by means of the foregoing Process produced electrolytically produced and. tinplate not melted again.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:Further features, advantages and details of the invention emerge from the following description with reference to FIG Drawing. In this shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer horizontal angeordneten el ekt ro Iy ti sehen Verzinnungsanlage für das Verzinnen mit einem Halogenelektrolyten,Fig. 1 is a schematic representation of a horizontally arranged el ect ro Iy ti see tinning plant for tinning with a halogen electrolyte,

Fig. 2 eine mit herausgebrochenen Bereichen dargestellte perspektivische Ansicht einer typischen Konservendose mit doppelt gesäumten Enden und gesicherter und verlöteter Seitennaht,Figure 2 is a perspective view of a typical with portions broken away Food can with double-hemmed ends and secured and soldered side seam,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Seitennaht der in Fig. 2 dargestellten Konservendose,3 shows a cross section through the side seam of the in Fig. 2 can shown,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine der Endnähte der Konservendose,Fig. 4 is a cross section through one of the end seams of the Food can,

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ψ-ψ-

I?ig» 5 ein Mikroprofil einer elektrolytisch hergestellten Zinnbeschichtung auf einem Stahlblech-Substrat, I? Ig »5 a micro profile of an electrolytically manufactured Tin coating on a sheet steel substrate,

Fig. 6Fig. 6

und 7 eine Erläuterung der Wirkungsweise des Wiederaufschmelzen oder "flow-brightening" der Beschichtung, and Fig. 7 explains the operation of remelting or "flow-brightening" of the coating,

Fig. 8 eine Darstellung der sich aus dem Wiederaufschmelzen ergebenden Struktur und8 shows an illustration of the structure resulting from remelting and FIG

Fig. 9Fig. 9

bis 14 Schaubilder, welche die Ergebnisse von an Proben aus wieder aufgeschmolzenem und nicht wieder aufgeschmolzenem Weißblech mit unterschiedlichen Beschichtungsdicken durchgeführten YersuGhe darstellen.through 14 graphs showing the results of on samples from remelted and not remelted tinplate with different coating thicknesses YersuGhe pose.

Die schematisch in Pig. 1 dargestellte elektrolytische Verzinnungsanlage nach dem Halogen-Verfahren umfaßt zwei Abwickelhaspeln 11 zum Abhaspeln von Peinblech-Coils. Dieses gestattet das Umschalten von einer Abhaspeleinrichtung auf die andere. Das Blechband 12 wird von der jeweiligen Abhaspeleinrichtung durch eine Schleifeneinrichtung 13 * die als ffeterialvorrat dient, zu einer Hochgeschwindxg— keits-Zugeinrichtung 14 und durch ein alkalisches elektrolytisches Reinigungsbad 15, eine Spüleinrichtung 16, ein Beisted 1? und eine weitere Spüleinrichtung 18 zur elelrtrolytisciien Yerzinnungseinrichtung geführt, die allgemein Hit des Bezugszeichen 19 bezeichnet ist„ Die Torrats— Schleifeneinrichtung 13 dient zum Ansammeln von Band— material^ so daß das angesammelte Material als Isontinuierli— ches Band ausgegeben werden kann, wenn das vordere fiide eines nächstfolgenden Coils an das Schwänzende des νοτ— hergehenden Coils in einer Sicht- und SchweißstationThe schematic in Pig. 1 illustrated electrolytic tinning plant according to the halogen process comprises two decoilers 11 for unwinding Peinblech coils. This allows switching from one decoiler to the other. The sheet metal strip 12 is fed from the respective decoiler through a loop device 13 * which serves as ffeterial supply, to a high-speed pulling device 14 and through an alkaline electrolytic cleaning bath 15, a rinsing device 16, an auxiliary 1? and a further flushing device 18 to the electrical tin-plating device, which is generally designated by the reference numeral 19 "The torrent loop device 13 serves to collect tape material, so that the collected material can be dispensed as an isontinuous tape when the front filament of a subsequent coil to the tail end of the νοτ— going coil in a viewing and welding station

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angeschweißt wird.is welded on.

In der elektrolytisehen Verzinnungseinrichtung 19 gelangt das Stahlband durch eine Vielzahl von elektrolytischen Zellen 21, die jeweils ihr eigenes Zirkulationssystem, ihre eigene Kontaktwalze und ihre eigene Zinnanodenbank aufweisen. Die Behälter sind so konstruiert, daß das Bandmaterial lediglich in den Elektrolyten eingetaucht und lediglich an der Unterseite verzinnt wird. Das Bandmaterial wird sodann über eine weitere Vielzahl von elektrolytischen Zellen 22 aufwärts und nach hinten geführt, so daß die anfängliche Oberseite nunmehr als Unterseite verzinnt wird.Arrives in the electrolytic tinning device 19 the steel belt through a multitude of electrolytic cells 21, each with its own circulation system, have their own contact roller and tin anode bank. The containers are designed in such a way that that the strip material is only immersed in the electrolyte and only tinned on the underside. That Strip material is then passed up and back over a further plurality of electrolytic cells 22, so that the initial top is now tinned as the bottom.

Nach Verlassen der elektrolytischen Verzinnungseinrichtung wird das doppelseitig verzinnte Blech durch einen Spülbehälter 23 und einen nicht dargestellten Passivierungsbehälter' geführt.After leaving the electrolytic tinning facility, the double-sided tinned sheet is passed through a rinsing container 23 and a passivation container (not shown) guided.

Das Material kann auch durch eine Ölbeschichtungseinrichtung und über einen weiteren Schleifenspeicher oder dergl. zu einer nicht dargestellten Aufhaspe!vorrichtung geführt werden.The material can also be fed through an oil coating device and a further loop memory or the like a not shown Aufhaspe! device out will.

Der in den Elektrolysezellen 21 enthaltene Elektrolyt hat typischerweise die folgenden Zusammensetzungen:The electrolyte contained in the electrolytic cells 21 typically has the following compositions:

Zinn(Il)-Ionen (Sn++) 12 bis 25 g/lTin (II) ions (Sn ++ ) 12 to 25 g / l

Chlorid-Ionen (Cl") 38 g/lChloride ions (Cl ") 38 g / l

Fluorid-Ionen (J") 34 g/lFluoride ions (J ") 34 g / l

Ferro-Cyanid 0,75 g/lFerro-cyanide 0.75 g / l

Glanzmittel 3,5 g/lRinse aid 3.5 g / l

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Unter Betriebsbedingungen liegt das Verhältnis von Fluorid-Ionen zu Zinn(II)-Ionen (F~:Sn++) im Elektrolyten innerhalb eines Bereiches von 8:1 bisUnder operating conditions, the ratio of fluoride ions to tin (II) ions (F ~: Sn ++ ) in the electrolyte is within a range from 8: 1 to

Das im Behälter 23 enthaltene Spülmittel kann entmineralisiertes Wasser und gelöstes Natriumbifluorid (NaHFp) oder Natriumfluorid (NaF) enthalten- Unter Betriebsbedingungen enthält das Spülmittel auch einen Anteil sowohl an Zinn(II)- als auch Zinn(IV)-„ Chlorid- und Fluorid-Ionen, die mit dem Stahlband aus dem Elektrolyten eingeschleppte werden. Geeigente Vorrichtungen sind vorgesehen, um den Elektrolyten aus dear Spültank wiederzugewinnen und um ihn den elektrolytischen Zellen der Verzinnungseinrichtung wieder zuzuführen»The detergent contained in the container 23 can be demineralized Contains water and dissolved sodium bifluoride (NaHFp) or sodium fluoride (NaF) - sub Operating conditions, the detergent also contains a proportion of both tin (II) and tin (IV) - "chloride and fluoride ions, which are brought in from the electrolyte with the steel strip. Appropriate devices are provided to recover the electrolyte from the wash tank and to feed it back to the electrolytic cells of the tinning facility »

Die dargestellte Halogen-Verzinnungsanlage ist gänzlich herkömmlich und Einzelheiten der elektrischen Zellen und der Hilfsanlagen sind dem Fachmann bekannt.The halogen tinning plant shown is complete conventional and details of the electrical cells and auxiliary equipment are known to those skilled in the art.

Fig.2 zeigt eine typische Weißblechdose 24- mit einer rohrförmigen Seitenwandung 25 und Enden 26? 27» Die zylindrische Seitenwandung hat eine umgebördelte und verlötete Längsnaht 28, während die beiden Enddeckel mit der rohrförmigen Wandung mit Hilfe von Doppelbördelnähten 29 verbunden sind» Die Bildung dieser Seitennairfc 28 ist in Fig. 3 dargestellt, während die Gestalt der doppelt verschlossenen Nähte 29 in Fig. 4 dargestellt ist-,2 shows a typical tinplate can 24 with a tubular side wall 25 and ends 26 ? 27 »The cylindrical side wall has a flanged and soldered longitudinal seam 28, while the two end covers are connected to the tubular wall with the help of double flanged seams 29» The formation of these side faces 28 is shown in FIG Fig. 4 is shown-,

Die in den -^ig. 2 bis 3 dargestellte Bosenkonstruktion ist gänzlich herkömmlich und ermöglicht eine Doseilherstellung auf modernen Hochgeschwindigkeit-sma schinen^ In solchen Maschinen werden Rohlinge oder Zuschnitte für die Seitem-jandungen einem Dosenhersteller zugeführt, der sie zn sylinderförmigen Gebilden mit einer Längsnaht 28The in the - ^ ig. Bosenkonstruktion illustrated to 3 2 is entirely conventional and enables Doseilherstellung on modern high-speed machines sma ^ In such machines are blanks or blanks for the Seitem-jandungen fed to a can manufacturer, who zn sylinderförmigen structures having a longitudinal seam 28

verarbeitet. Die zylindrischen Körper gehen sodann durch eine Hochgeschwindigkeit siebmaschine, weiche längs der Außenseite der Bördelnaht 28 eine Lotung 31 niederbringt (Fig. 3). Die gebördelten und verlöteten Dosenkörper gelangen sodann zu einer Flanschmaschine, welche jedes Dosenende mit einem nach außen gedrehten Plansch versieht. Die mit den Flanschen versehenen Dosenkörper werden sodann zu einem Doppelnahtausbilder gebracht, welcher einen der Endf lanscha mit dem Körper verbindet und dabei eine Doppelbördelnaht ausbildet, um das Ende des Körpers mit dem Flansch zu verbinden. Eine Dichtung wird im allgemeinen angeordnet, bevor die Doppelbördelnaht ausgebildet wird. Üblicherweise wird die hergestellte Dose der nächsten Verarbeitungsstation mit offener Oberseite zugeführt und wird diese Oberseite oder der Dosendeckel am Ende des Dosenherstellungsganges mittels einer Doppelbördelnaht mit dem Dosenkörper verbunden.processed. The cylindrical bodies then go through a high-speed sieving machine, soft along the A plumbing 31 brings down the outside of the flanged seam 28 (Fig. 3). The crimped and soldered can bodies then go to a flanging machine, which each Can end provided with an outwardly turned splash. The flanged can bodies are then brought to a double seam builder, which connects one of the end flanges to the body and thereby a Double flare forms to connect the end of the body to the flange. A seal is generally used arranged before the double flanged seam is formed. Usually the can produced becomes the next Processing station with open top fed and this top side or the can lid is at the end of the can production process by means of a double flanged seam connected to the can body.

Überlicherweise wird das Doseninnere mit einer Schutzbeschichtung aus einem Lack oder dergl. versehen, wobei dieser Lack vor dem Herstellen der Dose auf eine Seite des Weißbleches aufgetragen wird.Usually the inside of the can is covered with a protective coating from a lacquer or the like. Provided, this lacquer on one side before the manufacture of the can of the tinplate is applied.

Die Maschineneinrichtung zum Herstellen von Konservendosen ist vorstehend nicht im einzelnen beschrieben worden, aber ist dem Fachmann bekannt. Die Erfindung beschäftigt sich in erster Linie mit dem Weißblech, wie es für derartige Maschineneinrichtungen verwendet wird·The machine equipment for the production of cans has not been described in detail above, but is known to the person skilled in the art. The invention is primarily concerned with the tinplate, as it is for such Machine equipment is used

Wird Zinn beim Halogenverfahren elektrolytisch auf ein Stahlsubstrat aufgebracht, so sagt die Theorie voraus, daß beim jeweiligen Rauhigkeitsgrad des Stahlsubstrats (0,2 bis 1,0 um; CLA 25 bis 150 Peaks/cm) die Stromverteilung auf dem Mikroprofil des Stahlsubstrats derart ist,If tin is electrolytically applied to a steel substrate in the halogen process, the theory predicts that with the respective degree of roughness of the steel substrate (0.2 to 1.0 µm; CLA 25 to 150 peaks / cm) the current distribution on the micro profile of the steel substrate is such,

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daß die Zinnabscheidung in paralleler Weise den Konturen des Stahlsubstrats folgt. Dieser Effekt ist in Fig. 5 dargestellt, in welcher die Zinnbeschichtung mit dem Bezugszeichen 31 und das Stahlsubstrat mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet sind.that the tin deposition parallel to the contours of the steel substrate follows. This effect is shown in Fig. 5, in which the tin coating with the reference number 31 and the steel substrate with the reference number 32 are designated.

Mikroskopisch kleine nicht-metallische Teilchen, die stets auf der Stahloberfläche anzutreffen sind, werden während des Terzinnens vom Zinn überbrückt, sofern sie nicht zu groß oder breit sind. Dieser "Überbrückungseffekt ist in Fig. 6 dargestellt, welche eine von einem Passivierungsfilm 33 bedeckte Zinnbeschichtung 3Ί und ein nicht-metallisches Teilchen 3^- darstellt, wobei letzteres von der Zinnbeschichtung unter Freilassung eines schmalen Spaltes überbrückt worden ist.Microscopic, non-metallic particles that are always found on the steel surface will be bridged by tin during Terzinnens, provided they are not too big or wide. This "bridging effect is shown in Fig. 6, which is one of a passivation film 33 covered tin plating 3Ί and a non-metallic Particle 3 ^ - represents, the latter being from the tin coating has been bridged leaving a narrow gap.

Während des Wiederaufschmelzens oder "flow-brightening", welches bei herkömmlicher Herstellungsweise erfolgt, um dem Weißblech den angenehmen Glanz zu geben, geht die Ebenheit der Zinnbeschiehtung verloren und fließt das Zinn unter dem Einfluß der Oberflächenspannung in die Unregelmäßigkeiten des Stahlsubstrats und die Schleifkanäle (temper grind channels) um, wie in Fig. 7 angedeutet, kleine Poren zu bilden.During remelting or "flow-brightening", which is done with conventional production methods to give the tinplate the pleasant shine, the The flatness of the tin coating is lost and the tin flows into the irregularities under the influence of surface tension of the steel substrate and the grinding channels (temper grind channels) in order to form small pores, as indicated in FIG. 7.

Ein Teil des Zinns verbindet sich mit dem Stahlsubstrat unter Ausbildung einer Legierung. Dieser Effekt ist in Fig. 8 dargestellt, wo zu erkennen ist, daß der Insgesamteffekt des Wiederaufschmelzens darin besteht, daß eine sehr unebene Beschichtung entsteht und die sog. Peaks weniger Beschichtangsmaterial aufweisen. In einigen Fällen sind diese Peaks sogar lediglich von legiertem Zinn "bedeckt *Some of the tin combines with the steel substrate to form an alloy. This effect is in Fig. 8, where it can be seen that the overall effect of remelting is that a very uneven coating occurs and the so-called peaks have less coating material. In some cases these peaks are even only "covered" by alloyed tin *

Die ÜTichtbenetzbarkeit (dewetting) von nicht-tnetallisehen Oberflächen hängt ab vom Verhältnis der Zinndicke zur Breite des Ein-The non-wettability (dewetting) of non-metallic see Surface depends on the ratio of the tin thickness to the width of the

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Schlusses und der Oberflächenspannung des Zinns. Dünne Zinnbeschichtungen, wie die als EO 5 "bezeichneten mitFinal and the surface tension of the tin. Thin Tin coatings such as those labeled EO 5 "with

2,8 g/m Beschichtungsgewicht begünstigen die Exchtbenetzbarkeit, aber wird die Beschichtungsdicke noch weiter herabgesetzt, so wird die Blchtbenetzbarkeit noch stärker. Die unbenetzten Flächen des StahlSubstrats und die zugehörigen Poren werden während des chemischen Passivierungsvorganges des Weißbleches mit Chromverbindungen sozusagen 'Verstopft" und während des Lötvorganges wirken diese Flächen zusammen mit einigen legierungsbe— schichteten Peaks als Sperren, welche den ^luß des Lotes behindern. Somit sind Weißbleche mit BeSchichtungsgewichten von weniger als E05 bis jetzt als ungeeignet für die Herstellung von Konservendosen angesehen worden.2.8 g / m coating weight favor the extreme wettability, but if the coating thickness is reduced still further, the film wettability is still lower stronger. The unwetted areas of the steel substrate and the associated pores are covered with chromium compounds during the chemical passivation process of the tinplate 'Clogged', so to speak, and during the soldering process these surfaces work together with some alloying agents. stratified peaks as barriers which prevent the flow of the solder hinder. Thus, tin plates are with coating weights of less than E05 has heretofore been considered unsuitable for canning.

Wird das elektrolytisch niedergeschlagene Zinn nicht wieder aufgeschmolzen, so bleiben die durch Zinn überbrückten nicht-metallischen Einschlüsse verborgen, was die Anzahl der Lotsperren vermindert und entsprechend die Lötbarkeit verbessert.If the electrolytically deposited tin is not melted again, those bridged by tin remain hidden non-metallic inclusions, which reduces the number of solder locks and accordingly improves solderability.

Die Zunahme der Porosität (Porenanzahl), die beim Herabsetzen des Beschichtungsgewichtes beobachtet wurde, ist in Fig. 9 dargestellt und es zeigt sich, daß nicht wieder geschmolzenes Weißblech in dieser Hinsicht dem wieder aufgeschmolzenen Weißblech überlegen ist.The increase in porosity (number of pores) that occurs when decreasing of the coating weight was observed is shown in Fig. 9 and it is found not again molten tinplate is superior to remelted tinplate in this respect.

Fig. ΊΟ zeigt die Ergebnisse des sog. ISV-Testes .Clon Solution Value), der an Proben aus nicht-aufgeschmolzenem und aufgeschmolzenem Material unterschiedlicher Beschichtungsgewichte durchgeführt worden war. Der IST-Versuch dient zum Bestimmen der Menge an nichtbenetztem Stahl und es ist zu erkennen, daß durch das Wiederaufschmelzen eine Zunahme der nichtbenetzten Stahlflächen erfolgt. Wird das Zinnbeschichtungsgewicht herabgesetzt, so kommt es zu einer gesteigerten Menge an nichtbenetz-tem Stahl dennFig. ΊΟ shows the results of the so-called. ISV test .Clon Solution Value) based on samples from non-melted and molten material of different coating weights had been carried out. The ACTUAL attempt is used to determine the amount of non-wetted steel and it can be seen that by remelting there is an increase in the non-wetted steel surfaces. Will If the tin coating weight is reduced, then there is an increased amount of non-wetted steel

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das Abdeckungsvermögen des nicht wieder aufgeschmolzenen Zinns ist klar besser.the covering capacity of the tin that has not been remelted is clearly better.

Die direkten Konsequenzen aus den vorstehend diskutierten Versuchsergebnissen können wie folgt zusammengefaßt werden:The direct consequences of the experimental results discussed above can be summarized as follows will:

i) Das Ausmaß der Beschichtung des Stahlsubstrats durch das Zinn ist der die Lötbarkeit beeinflussende Haupt— faktor.i) The extent to which the tin is coated on the steel substrate is the main affecting solderability. factor.

ii) Die Lötbarkeit ist demzufolge unabhängig vom Zinnbeschiehtungsgewicht. Der Einfluß steigender Beschichtungsgewichte muß die Nichtbenetzbarkeit in gewissem MaSe überwinden und verbessert somit indirekt die Lötbarkeit.ii) The solderability is therefore independent of the tin coating weight. The influence of increasing coating weights must reduce the non-wettability to some extent MaSe overcome and thus indirectly improve solderability.

iii) Das Wiederaufschmelzen elektrolytisch aufgebrachter Zinnschichten führt zu nicht benetzten !"lachen des Stahlsubstrats durch das Zinn und zu einem durch die Oberflächenspannung kontrollierten Wegfließen des Zinns von den Peaks, wodurch die Lötbarkeit verbessert wird.iii) The remelting of electrolytically deposited Tin layers lead to non-wetted! "Laugh of the Steel substrate through the tin and to a flow of the controlled by the surface tension of the Tin from the peaks, which improves solderability.

Während des Wiederaufschraelzens werden manche Oberflächenbereiche des StahlSubstrats nicht von dem geschmolzenen Zinn bedeckt (benetzt). Dieses ist mit "Hichtbenetzbarkeitr gemeint.Die Folge sind nicht mit Zinn bedeckte Flächen, des Stahlsubstrats (iron exposure).During reflow, some surface areas of the steel substrate are not covered (wetted) by the molten tin. This is labeled "r Hichtbenetzbarkeit gemeint.Die sequence are not covered with tin surfaces of the steel substrate (iron exposure).

Es kann deshalb erwartet werden, daß ein nicht wieder aufgeschmolzenes Weißblech mit dünner Beschichtung Eigenschaften hat, die mit den Eigenschaften von Glanzweißblech vergleichbar sind, welches höhere BeSchichtungsgewichte aufweist. Insbesondere kann erwartet werden, daß sich eine befriedigende Lötbarkeit bei einem solchen nicht wieder aufgeschmolzenem Weißblech mi~t dünner Zinnbeschichtung erreichen läßt.It can therefore be expected that one will not return Melted tinplate with a thin coating has properties that are similar to those of glossy white sheet are comparable, which has higher coating weights. In particular, it can be expected that Satisfactory solderability in the case of such a tinplate that has not been remelted with a thin tin coating can achieve.

Zum Bestätigen der vorstehend diskutierten Versuchsergebnisse und Vorhersagen x-rarde nicht wieder aufgeschmolzenesTo confirm the test results discussed above and predictions x-rarde not re-melted

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- 14/-- 14 / -

Material mit Zinnbeschichtungsgewichten von 3» 36 bis 0,56 g/m2 (E06 bis EO1) in Schritten von etwa 0,56 g/m2 hergestellt und auf Lötbarkeit und Korrosionsbeständigkeit untersucht. Die Fig. 11 bis 14- zeigen die Versuchsergebnisse zusammen mit Vergleichsversuchen, durchgeführt an wieder aufgeschmolzenem Material.Material produced with tin coating weights from 3 »36 to 0.56 g / m 2 (E06 to EO1) in steps of about 0.56 g / m 2 and examined for solderability and corrosion resistance. 11 to 14 show the test results together with comparative tests carried out on re-melted material.

Wie aus Mg. 11 ersichtlich, wird ein zufriedenstellendes Lötverhalten bei nicht wieder aufgeschmolzenem Material mit einem BeSchichtungsgewicht von lediglich 0,5 g/m (E01 entspricht 0,56 g/m ) erreicht, wohingegen dasAs can be seen from Mg. 11, the soldering behavior is satisfactory if the material is not remelted with a coating weight of only 0.5 g / m (E01 corresponds to 0.56 g / m), whereas the

2 wieder aufgeschmolzene Vergleichs-Weißblech über 2,0 g/m mehr an Zinn verlangt, um vergleichbare Lot eigenschaft en zu zeigen.2 remelted comparison tinplate over 2.0 g / m 2 more tin is required to achieve comparable soldering properties to show.

Das Phänomen der Mchtbenetzbarkeit (devretting),welches vorstehend diskutiert worden ist, dient nicht nur zum Beeinflussen des Lötverhaltens, sondern das Ausmaß nicht benetzter Flächen des Stahlsubstrats beherrscht auch die Beständigkeit des Weißbleches gegen äußere Korrosion. In den Fig. Ί2 bis sind einander gegenübergestellt jeweils das Korrosionsverhalten von wieder aufgeschmolzenem und von nicht wieder aufgeschmolzenem Material, wobei unterschiedliche Korrosionsbeständigkeitsversuche durchgeführt wurden. Die Versuchsergebnisse zeigen, daß über den Bereich der betrachteten Zinnbeschichtungsgewichte das nicht wieder aufgeschmolzene Material dem wieder aufgeschmolzenen Material klar überlegen ist. Die Korrosionsversuche zeigen, daß die Korrosionsbeständigkeit des nicht wieder aufgeschmolzenen E02-Materials (1,1 g/m ) gleichgesetzt werden kann mit der des E04 (2,2 g/m2) bis E05 (2,8 g/m2) wieder aufgeschmolzenen Materials.The phenomenon of devretting, which has been discussed above, not only serves to influence the soldering behavior, but the extent of non-wetted areas of the steel substrate also governs the resistance of the tinplate to external corrosion. In FIGS. 2 to 2, the corrosion behavior of re-melted and non-re-melted material are compared with each other, with different corrosion resistance tests being carried out. The test results show that over the range of the tin coating weights considered, the material that has not been remelted is clearly superior to the remelted material. The corrosion tests show that the corrosion resistance of the unmelted E02 material (1.1 g / m 2 ) can be equated with that of the E04 (2.2 g / m 2) to E05 (2.8 g / m 2 ) again melted material.

Die vorstehenden Versuchsergebnisse wurden an Weißblech gewonnen, welches auf einer HaIbgen-AnIa ge, wieThe above test results were obtained on tinplate, which was put on a Halbgen machine, such as

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in Fig» 1 erläutert, dargestellt wurde und es wurde gefunden, daß es zum Herstellen von leichtbeschichtungsgewichtigen Weißblechen mit verbessertem Lötverhalten von besonderer Bedeutung ist, einen hohen Fluoridgeiialt im Spülbehälter 23 aufrecht zu erhalten« Weil es bei nicht wieder aufgeschmolzenem Weißblech auf die Eigenschaften ankommt, die nach dem Elektroplattieren im Material vorliegen, muß dem Spülen eine besonders große Aufmerksamkeit geschenkt werden, um das Ausscheiden von hy&ratisierten Zinnverbindungen auf der Zinnbeschichtung zu vermeiden. Es wurde gefunden, daß schlechte Lötbarkeiten auftreten, wenn das Verhältnis von Fluoridonen zu Zinn(II)-Ionen im Spülbehälter auf unter 10:1 absank. Es wurde gleichfalls festgestellt, daß schlechtes Lötverhalten dann auftritt, wenn die lluorid-Konzentration im Spülmittel unterhalb von etwa 8 g/l lag, wobei die besten Ergebnisse erzielt wurden, wenn die Fluorid-Konzentration im Spülmittel zwischen 10 und 20 g/l lag.in Fig. 1, and it has been found that it can be used for the manufacture of light coat weight Tinplate with improved soldering behavior is of particular importance, a high fluoride material to be maintained in the rinsing container 23 «Because if the tinplate is not melted again, the properties which are present in the material after electroplating, special attention must be paid to rinsing can be given as a gift in order to avoid the precipitation of hy & ratized tin compounds on the tin coating. It has been found that poor solderability occurs, if the ratio of fluoridones to tin (II) ions im The rinsing tank sank to below 10: 1. It was also found that poor soldering behavior occurs when when the lluoride concentration in the detergent is below of about 8 g / l, the best results were achieved when the fluoride concentration in the detergent was between 10 and 20 g / l.

Gründliche Untersuchungen haben ferner erbracht, daß Löslichkeitsbeeinträchtigungen durch das Abscheiden von Zinnverbindungen auf den Zinnbeschichtungen beim Spülen höchstwirksam dann vermieden werden, wenn die im Spülmittel enthaltenen Fluorid-Ionen in einer zur Komplexbildung mit Zinn befähigten Form vorliegen, wobei dieses lediglich in saurem Milieu auftritt. So wurde durch die Versuche herausgefunden, daß beste Ergebnisse dann erzielt werden, wenn der pH-Wert des Spülmittels unterhalb von 4 liegt. Dieses läßt sich ganz einfach durch Zugabe geeigneter Mengen von handelsüblicher konzentrierter Salzsäure erreichen.Thorough investigations have also shown that solubility impairments by the deposition of Tin compounds on the tin coatings during rinsing can be avoided most effectively if they are in the detergent contained fluoride ions in one for complex formation present capable of tin, this only occurs in an acidic environment. So became through the Experiments found that best results are obtained when the pH of the detergent is below of 4 lies. This can be easily done by adding appropriate amounts of commercially available concentrated Reach hydrochloric acid.

Es wird angenommen, daß die überraschend gute Lotbarkeit und Korrosionsbeständigkeit des erfindungsgemäßIt is believed that the surprisingly good solderability and corrosion resistance of the invention

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,fi0, 2307233, fi0 , 2307233

nicht wieder aufgeschmolzenen und dünn beschichteten Materials zurückzuführen ist auf die überlegene Abdeckung des Stahlsubstrats, die gleichförmige Dicke der Zinnbeschichtung auf den Konturen des StahlSubstrats und den niedrigen Gehalt an Oberflächenverunreinigungen in der Zinnbeschichtung- TJm dieses zu überprüfen wurden handelsübliche Mengen an nicht aufgeschmolzenem Weißblech mit einem BeSchichtungsgewicht von 0,95 g/m hergestellt und dieses Material zeigte des Verhalten bei Laborversuchen und im Probeeinsatz bei · Hochgeschwindigkeits-Dosenherstellungsanlagen. Bei einer probeweisen Dosenherstellung wurden 3 t dieses Werkstoffs auf 800 χ 858 mm unterteilt und die hergestellten Rohlinge wurde in zwei Teile geteilt, die durch übliche Hoehgeschwindigkeits-Dosenherstellungsanlagen hindurchgeschickt wurden. Ans dem ersten Teil der Rohlinge-wurden Dosen für Getränke erfolgreich hergestellt. Das Lackieren, sowohl innen, als auch mit einer Vielzahl von Jarben^für -die^Außendekdration und-das Löten ließenT^ch~ ^ sehr erfolgreich durchführen. "Das Brennen der Lackierungen erfosderte_den größten Aufwand an-Zeit und Temperatur und führte dazu, daß die Hälfte des zur Verfügung stehenden^ Zinns in Legierung ging-^ Das bedeutet, daß der· freie ~ -—-Zinngehalt vor dem Löten 0,5 g/m betrug, was lediglich 20 % des sonst ^üblicherweise in E05-Qualität gefundenen freien Zinns bedeutet, und ö^cß^%d_och ein zufriedenstellendes Lötverhalten vorlag. Während dxe~"se~s~Ver·=^ suches wurde bemerkt, daß der Ausschuß (fabrication damage) nicht größer war als beim E05-Material und daß durch Anwendung opaker Lackierungen die E02-Dosen kaum von den E05-Dosen zu unterscheiden waren.Unmelted and thinly coated material is due to the superior coverage of the steel substrate, the uniform thickness of the tin coating on the contours of the steel substrate, and the low level of surface impurities in the tin coating- TJm this was to check commercial amounts of unmelted tinplate with a coating weight of 0.95 g / m and this material showed the behavior in laboratory tests and in trial use in high-speed can manufacturing plants. In a trial can production, 3 tons of this material were divided into 800 χ 858 mm and the blanks produced were divided into two parts, which were sent through conventional high-speed can-making equipment. On the first part of the blanks, cans for beverages were successfully produced. The painting, both inside and with a multitude of jars ^ for ^ external decration and - soldering, made T ^ ch ~ ^ very successful. "Firing the lacquers required the greatest expenditure of time and temperature, and led to half of the available tin going into alloy - This means that the free tin content before soldering was 0.5 g / m, was meaning only 20% of the otherwise ^ usually found in E05-quality free Sn, and ö ^ CSS ^% d_och a satisfactory solderability existed. While × e ~ "se ~ s ~ Ver · = ^ Suches was noted that the scrap (fabrication damage) was not greater than with the E05 material and that the use of opaque paintwork meant that the E02 cans could hardly be distinguished from the E05 cans.

Der zweite Teil der Rohlinge wurde gleichfalls zur Herstellung von Getränkedosen verwendet und wiederum zeigteThe second part of the blanks was also used for production used by beverage cans and in turn showed

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• Sri °• Sri °

sich, daß die Lackierfähigkeit &nd^&tb~arkeit sehr gut und gleich oder gar besser war.als bei denthat the paintability is very good and was the same or even better than the

Bre-versuchsweise hergestellten Dosen wurden der sog» Shelf life-Prüfung unterzogen und es zeigte sich, daß im wesentlichen kein Unterschied besteht zwischen den ~Shelf i±fe-Resultaten der^Q2-Mattdosea und herkömmlichen aus wieder aufgeschmolzenen EO$~Materialien hergestellten Dosen*Bre-experimental doses prepared were subjected to the so-called 'shelf life test, and it was found that substantially no difference exists between the ~ Shelf i ± f e-results of ^ Q2 Mattdosea and conventional produced from remelted EO $ ~ materials Cans *

Nach diesen beiden erfolgreichen Versuchen zur Dosenherstellung wurden einige 35 Herstellungsprobeläufe durchgeführt, wobei--jed^-^nigs tens die "Herstellung von 3 t erfxa'ööagsgeffiäßem Weißblecn^fsit ^niedrigem Beschichtungsgewicht und nicht wieder aufgeschmolzen) ha.tte.a-^-sge'saiat wurden einigs^^OQ,^ Material hergestellt und verarbeitet«, ~Ettfa~5^OOO_ S-oserrTür M'Bx^üSd^GStSäsk^^ wurden neben etwa 52 000 Lebensmittelbüchsen hergestellt^ wobei bei den letzjieren sowohl der-Sosenköf^ei5' als auch jäle" "Dosendete!"bzw. -boden aus. dem njLcfefe~1ra.ed.er aufgeschiaolzenen Werkstoff bestanden^ Alle diese Dosen überstanden erfolgreich einen wenigstens dreimonatigen"Shelf life-Versuch. Bei einigen d^gpa^-ire^zten Yersuchsdurchgängen. wg^d&Sr-^ilTosen mit reinem Zinnlot gelötet» Biese sind traditionsgemäß schwieriger 2u benutzen und führen zu einem höheren Anteil an Jehllötungen bei herkömmlich hergestellten Weißblecherzeugnissen als bei Terwendung mit normalen Blei-Zinn-Loten,» Das übliche Mindest beschichtungsgewicht beim tfieder aufgeschmolzenen Erzeugnis für reine Zinnlote entspricht E05 «nd die meisten Dosenhersteller benutzen bei Eeinzinnlot-¥ea?wendung eine Qualität entsprechend wenigstens E07» Bas erfindungs geiaäß hergestellte, nicht wieder aufgeschmolzene MaterialAfter these two successful attempts at can production, some 35 production test runs were carried out, whereby - at least the "production of 3 tons of tinplate (with low coating weight and not melted again) had to be made. sge'saiat some ^^ OQ, ^ material were produced and processed «, ~ Ettfa ~ 5 ^ OOO_ S-oserrTür M'Bx ^ üSd ^ GStSäsk ^^ were made in addition to about 52,000 food cans ^ with the last ones both the-Sosenköf ^ ei 5 'as well as "" can ends! "or. -boden off. The njLcfefe ~ 1ra.ed.er fused material passed ^ All these cans successfully withstood a shelf life trial of at least three months. In a few d ^ gpa ^ -ire ^ zth test runs. wg ^ d & Sr ^ il tins soldered with pure tin solder are traditionally more difficult to use and lead to a higher proportion of soldering in conventionally manufactured tinplate products than when using normal lead-tin solders, "The usual minimum coating weight for low-melted products for pure tin solders corresponds to E05" and most can manufacturers use tin solder - ¥ ea? Use a quality corresponding to at least E07 »Bas according to the invention, manufactured, not remelted material

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mit einem BesChichtungsgewicht entsprechend EO2 ließ sich jedoch stets zufriedenstellend in einer herkömmlichen Dosenherstellungsarilage mit reinem Zinnlot: verlöten.with a coating weight corresponding to EO2 however, it is always satisfactory in a conventional one Can making arilage with pure tin solder: solder.

Die probeweisen Herstellungsgänge haben gleichfalls erbracht, daß es zum Erzielen eines Erzeugnisses mit gleichbleibender Qualität wichtig ist, die Stromdichte in den elektrolyt!sehen Zellen sorgfältig einzustellen. Die Stromdichten sollten zwischen 600 und i600 A/m und besonders bevorzugt zwischen 700 und 1200 A/m liegen. Bei bestimmten Verzinnungsanlagen-Bauarten werden für eine Dur>ehsatzgeschwindigkeit von 550 m Stahlblech je Minute nur 6 bis 12 Zellen innerhalb des am stärksten bevorzugten Stromdichtebereiches benötigt. Herkömmliches wieder aufgeschmolzenes EO^-iie-ißblech erfordert in einer 16-Ztllen-lnlage"eine Stromdichte von typischerweise-1500 A/m2.The trial manufacturing processes have also shown that it is important to carefully adjust the current density in the electrolyte cells in order to obtain a product of consistent quality. The current densities should be between 600 and 1600 A / m and particularly preferably between 700 and 1200 A / m. In certain tinning-types are for a D ur> e hsatzgeschwindigkeit of 550 m per minute of sheet steel only 6 to 12 cells required within the most preferred current density range. Conventional remelted EO2 sheet metal requires a current density of typically -1500 A / m 2 in a 16-cell system.

Aus dem Vorstehenden wird deutlich, daß die Erfindung die Herstellung von Weißblech mit einem um 66 % vermindertem Beschichtungsgewicht gestattet, welches für die Hochgeschwindigkeitsdosenherstellung geeignet ist und gleichzeitig die Schwierigkeiten hinsichtlich des Lötverhaltens überwindet, die bei der herkömmlichen Dosenherstellung mit schwereren BeSchichtungsgewichten üblicherweise auftreten. Das erfindungsgemäße Material läßt sich auf existierenden elektrolyt!sehen Verzinnungsanlagen ohne Veränderung der mechanischen oder elektrischen Gegebenheiten herstellen und führt zu einer Energieeinsparung von etwa 60 %. From the foregoing it will be seen that the invention permits the manufacture of tinplate with a 66% reduced coating weight which is suitable for high speed can manufacture while overcoming the soldering performance difficulties commonly encountered in conventional can manufacture with heavier coating weights. The material according to the invention can be produced on existing electrolytic tinning plants without changing the mechanical or electrical conditions and leads to an energy saving of about 60 %.

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Die vorstehend diskutierten Probeläufe haben lediglich beispielhaften Charakter und es versteht sich^ daß die Erfindung nicht auf die in den Probedurchläufen verwendeten Werkstoffe beschränkt ist«. Es versteht sich„ daß die Erfindung einen Bereich von Weißblechen umfaßt,, die niedrige Beschichtungsgewichte aufweisen und nicht wieder aufgeschmolzen s±nd„ Weißbleche mit gleichförmigen Beschichtungsgewichten auf den beiden Blech— Seiten werden üblicherweise für die Herstellung von lackierten Dosen verwendet. Im Falle unlackierter Dosen,, wie solche für einige Früchte und Fruchtsäfte verwende* werden«, ist es möglich, unterschiedliche Beschiehtungsgewichte auf den beiden Blechoberflächen zu verwenden,» um auf diese Weise beispielsweise eine dicke Zinnbeschichtung an der Innenseite der Dose und eine dünne Zinnbeschichtung an der Außenseite der Dose zu erzielen, um so die Lötbarkeit und ^ejlorrosionsbestandigkeit entsprechend der erfindungsgemäßen~£ehiie^zu erzielen.The test runs discussed above are merely exemplary in nature and it is understood that the Invention is not limited to the materials used in the trial runs «. It goes without saying " that the invention encompasses a range of tinplate, that have low coating weights and are not melted again Coating weights on the two sheets Sides are commonly used for making painted cans. In the case of unpainted cans, As those are used for some fruits and fruit juices «, it is possible to use different coating weights to use on the two sheet metal surfaces »to give a thick tin coating in this way, for example on the inside of the can and a thin tin coating on the outside of the can, all the more so is the solderability and corrosion resistance according to the invention ~ £ ehiie ^ to achieve.

Wenngleich die Längsnaht typischer und in den Fig» 2Although the longitudinal seam is more typical and shown in FIG. 2

bis 4 dargestellter Dosen als Bördelnaht ^dexHdergl^, up to 4 of the cans shown as a flanged seam ^ dexHdergl ^,

ausgeführt ist, kann das erfindungsgemäß dünn beschichtete und nicht wieder aufgeschmolzene Weißblech auch für tjberlappungsnähte verwendet werden, welche für Dosen verwendet werden, die einen nicht korrodierenden oder einen nicht unter Druck stehenden Inhalt aufnehmen sollen.is carried out, the thinly coated and not remelted tinplate according to the invention can also be used for overlap seams, which used for cans containing non-corrosive or non-pressurized contents should.

Es ist gleichfalls möglich, erfindungsgemäße Dosen aus entsprechend dünn beschichteten und nicht wieder aufgeschmolzenen Weißblechen herzustellen, die mil; anderen Verfahren als dem Halogenverfahren hergestellt worden sind. Es versteht sich, daß dem Fachmann innerhalb des Erfindungsgedankens noch manche Abwandlung möglich ist.It is also possible to use cans according to the invention from appropriately thinly coated and not again to produce melted tinplate, the mil; processes other than the halogen process have been. It goes without saying that the person skilled in the art can still make some modifications within the inventive concept is possible.

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Claims (1)

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS THE BEOKEN HILL PROPRIETARY COMP. LTD,THE BEOKEN HILL PROPRIETARY COMP. LTD, a. srOneckera. srOnecker DlPU-IPiGDlPU-IPiG H. KINKELDEYH. KINKELDEY OR-UMGOR-UMG W. STOCKMAIRW. STOCKMAIR CM-ING AeE(CALTECHlCM-ING AeE (CALTECHl K. SCHUMANNK. SCHUMANN DH. RER NAT · DIPL PHYSDH. RER NAT DIPL PHYS P. H. JAKOBP. H. JAKOB DfPL-IPJGDfPL-IPJG Θ. BEZOLDΘ. BEZOLD Dft RER ΝΑΕ* DtPt- -OffiPADft RER ΝΑΕ * DtPt- -OffiPA 8 MÜNCHEN8 MUNICH MAXIMILIANSTRASSEMAXIMILIANSTRASSE P 13P 13 PatentansprücheClaims /Iy Verfahren zum Herstellen eines Behälters mit einer rohrförmigen Weißblechwandung, an welcher eine von außen verlötete Längsnaht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Wandung aus einem elektrolytisch hergestellten und nicht wieder aufgeschmolzenen Weißblech hergestellt wird, welches auf seiner die Außenseite der rohrförmigen Wandung definierenden Pläche eine Zinnbeschichtung mit einem Besehichtungsgewicht von weniger als 2 g/m besitzt./ Iy method of making a container with a tubular tinplate wall, on which a longitudinal seam soldered from the outside is formed, thereby characterized in that the wall consists of an electrolytically produced and not remelted Tinplate is made, which on its the outside of the tubular wall defining Make a tin coating with a coating weight of less than 2 g / m 2. 2. Verfahren nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Besehichtungsgewicht im Bereich von 0,5 bis 1,5 g/m2 liegt»2. The method according to .Anspruch 1, characterized in that the coating weight is in the range of 0.5 to 1.5 g / m 2 » 5· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2% dadurch gekennzeichnet 5 daß der Behälter an gedem Ende der rohrförmigen Wandung mittels einer Endwandung in lorm einer Scheibe aus einem elektrolytisch hergestellten und nicht wieder aufgeschmolzenen Weißblech.5. The method according to claim 1 or 2 %, characterized in that the container at each end of the tubular wall by means of an end wall in the form of a disk made of an electrolytically produced and not remelted tinplate. monapatmonth TEt-EKOPIERERTEt COPIER verschlossen wird,wobei das Weißblech, auf seiner die Außenseite der Endwandung definierenden Fläche eine Zinnbeschichtung mit einem Beschichtungsgewieht vonis closed, with the tinplate on its the Outside of the surface defining the end wall a tin coating with a coating weight of weniger als 2 g/m aufweist.less than 2 g / m 2. 4. Behälter mit rohrförmiger Weißblechwandung, in welcher eine von außen verlötete Längsnaht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Weißblech der Wandung aus elektrolytisch hergestelltem und nicht wieder aufgeschmolzenem Weißblech besteht, welches eine äußere Zinnbeschichtung mit einem Be-Schichtungsgewicht von weniger als 2 g/m aufweist.4. Container with a tubular tinplate wall in which a longitudinal seam soldered from the outside is formed is, characterized in that the tinplate of the wall is made of electrolytically produced and not remelted tinplate, which has an outer tin coating with a coating weight of less than 2 g / m 2. 5- Behälter nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsgewicht im 5- container according to claim 4-, characterized in that the coating weight in Bereich von 0,5 bis 1,5 g/m liegt.Range from 0.5 to 1.5 g / m 2. 6. Behälter nach Anspruch 4- oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Endwandungen in Form von Scheiben mit den Enden der rohrförmigen Wandung durch Bördelnähte verbunden sind und daß jede elektrolytisch hergestellte und nicht wieder aufgeschmolzene Weißblech-Endwandung eine äußere Zinnbeschichtung mit einem Beschichtungsgewicht von weniger6. Container according to claim 4- or 5, characterized in that two end walls in Form of disks are connected to the ends of the tubular wall by flanged seams and that each Electrolytically produced and not remelted tinplate end wall an outer tin coating with a coating weight of less als 2 g/m aufweist.than 2 g / m. 7- Verfahren zum elektrolytischen Herstellen von Weißblech mit Hilfe des Halogen-Yerfahrens, bei welchem Zinnbeschichtungen elektrolytisch auf gegenüberliegende Oberflächen eines Bandmaterials aus einem Elektrolyten abgeschieden werden, welcher Zinn(II)- und Fluorid-Ionen enthält und das beschichtete Bandmaterial mit einem Spülmittel gespült wird, welches Fluorid-Ionen und ver-7- Process for the electrolytic manufacture of tinplate by means of the halogen process, in which Tin coatings electrolytically on opposite one another Surfaces of a strip material are deposited from an electrolyte, which contains tin (II) and fluoride ions and the coated strip material is rinsed with a detergent which contains fluoride ions and 909835/0807909835/0807 mittels des Bandmaterials aus dem Elektrolyten eingeschleppte Zinn(II)-Ionen enthält, dadurch gekennzeichnet , daß das Zinn elektrolytisch auf wenigstens einer der Oberflächen mit einem Beschichtungsdragged in from the electrolyte by means of the strip material Contains tin (II) ions, characterized that the tin is electrolytically coated on at least one of the surfaces with a coating gewicht von weniger als 2,5 g/m abgeschieden wird und daß im Spülmittel ein Verhältnis von Fluorid-Ionen zu Zinn(II)-Ionen (F~:Sn++) von nicht weniger als 10:1 eingehalten wird.weight of less than 2.5 g / m 2 is deposited and that a ratio of fluoride ions to tin (II) ions (F ~: Sn ++ ) of not less than 10: 1 is maintained in the detergent. 8. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch g e k e η η ζ eichnet , daß die Konzentration der Fluorid-Ionen im Spülmittel nicht weniger als 8 g/l beträgt.8. The method according to claim 7 * characterized geke η η ζ eichnet that the concentration of fluoride ions in the detergent is not less than 8 g / l. 9- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Konzentration an Pluorid-Ionen im Spülmittel im Bereich von 10 bis 20 g/i liegt.9- The method according to claim 8, characterized in that the concentration of fluoride ions in the detergent is in the range from 10 to 20 g / l. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 W-s 9* dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis der Fluorid-Ionen zu den Zinn(H)-Ionen (F*~:Sn ) im Elektrolyten im Bereich von 8:1 bis 15:1 liegt.10. The method according to any one of claims 7 W-s 9 * thereby characterized in that the ratio of the fluoride ions to the tin (H) ions (F * ~: Sn) in the electrolyte ranges from 8: 1 to 15: 1. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 "bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die eine Seite elektrolytisch mit einem Be Schichtungsgewicht im Bereich von11. The method according to any one of claims 7 "to 10, characterized characterized in that one side is electrolytically coated with a coating weight in the range of 0,5 his 1,5 g/m verzinnt wird.0.5 to 1.5 g / m is tinned. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 T>is 11, dadurch gekennzeichnet , daß der pH-Wert des Spülmittels unterhalb von 4 liegt.12. The method according to any one of claims 7 T> is 11, characterized characterized in that the pH of the detergent is below 4. 13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der pH-Wert durch Zusatz von SaIz- 13. The method according to claim 12, characterized in that the pH value is increased by adding salt 90&835/080790 & 835/0807 säure zum Spülmittel auf weniger als 4 eingestellt wird.acid to the detergent is set to less than 4. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 Ms 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Stromdichte des elektrolytischen Verzinnungsstromes im Bereich von 60014. The method according to any one of claims 7 Ms 13, characterized characterized in that the current density of the electrolytic tinning current is in the range of 600 ρ
Ms 1600 A je m Blechband liegt.
ρ
Ms 1600 A per m sheet metal strip.
15- Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromdichte 800 Ms 1200 A ge 15- The method according to claim 14, characterized in that the current density is 800 Ms 1200 A ge ρ
m Blechband beträgt.
ρ
m sheet metal strip.
16. Elektrolytisch hergestelltes, nicht wieder aufgeschmolzenes Weißblech, hergestellt durch ein Verfahren gemäß wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 15·16. Electrolytically produced, not remelted Tinplate, produced by a method according to at least one of claims 7 to 15 909835/0807909835/0807
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