JPH01242798A - 溶接缶用薄鍍金ぶりきの製造方法及び装置 - 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］ この発明は、錫付着量が２．８ｇ／＋ｎ”以下の薄鍍金
で、製缶時の溶接に適した薄鍍金ぶりきの製造に関する
ものである。

［従来技術］ 鋼板に錫を鍍金した電気鍍金ぶりきは、耐食性の良さと
加工の容易さなど優れた性質をもち、食缶用材料として
広く使われているが、鍍金原料である錫が高価であるこ
とと製造技術の進歩とが相まって、近年、ｉｔの少ない
薄鍍金ぶりきの需要が増加してきた。

元来ぶりきは、製缶に際して半田付けのできることがそ
の特徴の一つであったが、これには多くの錫付着量を必
要とし、２５鍍金即ち２．８ｇ　／　ｍ”以上の錫付着
量が要求される。しかしながら、２．８ｇ／ｍ”未満の
鍍金鋼板の需要も大きく、これに対して近年、溶接接合
法が開発され、利用されるようになってきた。溶接接合
では、電気抵抗溶接が行われるが、接合面全面について
十分な接合強度を得るには、全面にわたって均一な電気
抵抗の分布が必要であり、これには、均一な錫鍍金層の
分布が要求される。錫鍍金層が１５ｇ　／　＋ｎ２程度
までは、錫鍍金層の均一な分布を期待することができる
が、それ以下になると均一性に問題が生じてくる。この
問題の原因は、錫が素地の鉄と反応し合金を生成するこ
とにある。即ち、錫金属は、軟らかく又融点も低いので
、これが表面を覆っていると、電気抵抗溶接に際して接
合面同士の接触面積が十分に得られ、したがって、接合
面のどの点でも電気抵抗は金属の固有抵抗に近くなり、
一定値に収斂する。これが均一な電気抵抗の分布企もた
らすが、この錫金属が錫鉄合金に変わると硬度、融点共
に高くなり均一性が劣ってくる。金属ｎＪ層が合金化す
る工程は二つ有り、一つは、電気鍍金ぶりき製造工程に
ある錫鍍金層の加熱溶融（以下、リフローと称す）過程
であり、もう一つは、製缶塗装時に２１０℃前後で焼き
付ける過程である。これら両過程を経た後、尚且つ、０
．１ｇ／ｎｉ２以上、望ましくは０．３ｇ／ｒｎ”以上
の錫金属が残っていることが溶接にとって良い結果分も
たらす。

このことを考慮して、これまでに錫と鉄との合金化を妨
げることを狙って、鋼板にりん或はりん鉄合金を鍍金し
た上に賜を鍍金することが提案されている（例えば、特
開昭６１　４８５９１）。

しかしながら、電気鍍金ぶりきの製造工程において、り
ん或はりん鉄合金鍍金の工程を付は加えることは、製造
コストの上昇をもたらすので、−般には実用化されてい
ない。

［発明が解決しようとする課題］ 以上述べてきたように、溶接缶用薄鍍金ぶりきでは合金
化されない金属島層を残しておかなければならないが、
従来の方法では鍍金工程ｆ！−増やすのでコスト上昇が
免れない。この発明は、この問題を解決するために行わ
れたもので、工程を増やすことなく低コストのまま金属
ＰＪ層を十分に残した溶接缶用薄鍍金ぶりきの製造方法
及び装置の提供を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するための手段は、リフロー工程の加熱
昇温過程にあり、その特徴は、錫鍍金層の温度が錫の融
点を超える時の昇温速度を４０’Ｃ／　ｓｅｃ以下とし
且つ錫鍍金層の最終到達温度を２５０℃以下とし急冷す
ることであり、昇温速度を小さくすることによる加熱時
間の延長に対しては、抵抗加熱に高周波加熱を組み合わ
せることによって短縮する溶接缶用薄鍍金ぶりきの製造
方法、及び、二つの通電ロールと、この間に一つの水槽
と一つ以上の高周波加熱機を備え、この高周波加熱機が
被加熱ストリップ鍍金層の温度が錫の融点より低温側に
位置するりフロー装置と具備した溶接缶用薄鍍金ぶりき
の製造装置とである。

「作用１ 抵抗加熱によるリフローでは、賜を電気鍍金した鋼スト
リップを一定の間隔を置いた二つの通電ロールに通して
この間のストリップに電流を流し、ストリップの電気抵
抗による発熱を利用して加熱し、電着錫を溶融流動させ
る。これは、鍍金被膜の密度を高めると共に被膜の均一
性を確保し、耐食性を向上させために行うものであるが
、昇温の過程で、鍍金層温度が錫の融点２３１．８℃を
超えると急速に錫と鉄との反応が進み、錫鉄合金の生成
量が急増する。然るに、昇温の過程で、錫鍍金層の温度
が錫の融点に達する前に、昇温速度を４０℃／弐以下に
すると、合金の生成量は少ない量で一定になり、４０°
Ｃ／　ｓｅｔを超えると加熱速度と共に増加する。この
ときの昇温速度が４０℃／ｓｅｃ以下であれば、初期の
昇温速度が４０”Ｃ／　ｓｅｅを超えていても、錫鉄合
金の生成量は制限され１．製缶時の溶接性を損なわない
たけの十分な金属°錫が残留する。初期の大きな昇温速
度は錫の融点に達する前であれは、融点到達寸前まで続
いても良い、但し、錫が溶融後無制］恨に昇温ずれば、
合金化は進行するので、最終到達温度を２５０°Ｃ程度
にとどめる必要がある。

抵抗加熱では、前記二つの通電ロール間に流れる電流は
ストリップの長手方向位置によって変わらないので、全
体の昇温速度は賜の融点を超えろ時の昇温速度に規制さ
れてしまう。このため、ストリップの銭の融点に到達す
る前の位置に、高周波加熱機を設置し、この中を通過す
る時に大きな速度で昇温し、全体の昇温時間を短縮する
。高周波加熱機は鍍金ライン速度によって複数台設けて
もよい。抵抗加熱と高周波加熱とを併用する方法は公知
であり、よく使われているが、この発明では併用加熱後
ｎＪ鍍金層の温度が錫の融点に達していない使われ方に
特徴がある。

［発明の実施例］ フェロスタン浴を用いて、ライン速度３３０ｍ／分で、
錫付着ｌｉｔ　］、　、　　１．　ｇ／ｒｎ２の（＃１
０）鍍金を連続的に行い、易の融点前後の昇温速度を変
えてリフロー後錫鉄合金量を調べた。

第２図は、用いたりフロー装置の概略図である。鍍金さ
れたストリップ１は通電ロール２ａに差し掛かると、も
う一つの通電ロール２ｂとの間に電流が流れ、抵抗加熱
を受けて昇温する。ｎＪが溶融したのち、水槽３に突入
しここで冷却される。抵抗加熱に加えて、高周波加熱機
４を、通電ロール２ａと水槽３との中間に設け、加熱時
間の短縮を計った。加熱パターンを第１図に示す、第１
図で、縦軸は鍍金層の温度で横線は錫の融点、横軸は加
熱時間である。実線で示したパターンが実施したパター
ンで高周波加熱機４を通過中は昇温速度は大きくなって
いるが、錫の溶融点を超える時の温速度は４０℃／叢以
下であり２５０℃を超えることなく急冷、されている。

点線で示したパターンは比較のためのもので、高周波加
熱機４を水槽３へより近づけ、錫の溶融後の流動性に重
点を置き融点を超える時の昇温速度を大きくしたもので
、よく使われているパターンである。

実施の結果を第３図に示す、第３図で、横軸は錫の溶融
点前後の昇温速度を、縦軸はりフロー後の合金化したへ
量分表し、測定値は■でプロットしである１、昇温速度
が４０°Ｃ／　ｓｘ　Ｅ下では、合金化錫量は０．４ｇ
７ｍ”〜０．５ｇ／＋ｎ”　　でほぼ−定であるが、昇
温速度が４０°Ｃ／　ｓｅｅを超えると、合金化錫量は
増加してくる。

前記した製缶塗装時に合金化するｉ量は０．２〜０．３
ｇである。上の結果から、錫の融点前後の昇温速度が４
０℃／気以下気高下ば、ｎｌ’当たり電着された錫の量
が１．１ｇで、その内０．５ｇ程度が合金化され、更に
製缶塗装時に０．３ｇの錫が合金化されたとしても０．
３ｇの錫金属か残り、これは良好な溶接性を維持するの
に十分な蚤である。

「発明の効果１ 以上のように、この発明によれば、リフロー工程での加
熱による鍍金層の温度上昇速度をコントロールすること
によって合金生成量を抑制しているので、良好な溶接性
を維持するのに望ましい十分な金属賜を持った錫鍍金ぶ
りきが製造出来ることに加えて、工程を新たに追加する
こともなく、又、付加する設備も不要である。このよう
に、製造コスト３上げることなく高晶買の製品製造を可
ｊｌＦ＝にしたこの発明の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の詳細な説明するためのりフロー工程での
温度パターンを示す図、第２図は発明の詳細な説明する
ためのりフロー工程の概略図、第３図は昇温速度と合金
化錫量の関係を示す図である。 １・・・鍍金されたス１〜リップ、２・・・通電ロール
、３・・・水槽、４・・・高周波加熱機。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄鍍金ぶりき製造における錫鍍金層の加熱溶融工
   程において、錫鍍金層の温度が錫の融点を超える時の加
   熱昇温速度を４０℃／ｓｅｃ以下とし錫鍍金層の最終到
   達温度を２５０℃以下とし急冷することを特徴とする溶
   接缶用薄鍍金ぶりきの製造方法。
2. （２）抵抗加熱と高周波加熱とを組み合わせ全加熱時間
   を短縮する請求項１記載の溶接缶用薄鍍金ぶりきの製造
   方法。
3. （３）二つの通電ロールとこの間に一つの水槽と一つ以
   上の高周波加熱機を備えこの高周波加熱機が被加熱スト
   リップ鍍金層の温度が錫の融点より低温である側に位置
   する錫鍍金層の加熱溶融装置を具備した溶接缶用薄鍍金
   ぶりきの製造装置。