JPH0243587B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ジユース缶、コーヒー飲料缶などの
缶詰などに用いられる溶接缶胴体の製造方法に関
し、さらに詳しくは表面処理被膜を有する缶胴成
形体の側面重ね合せ部を電気抵抗マツシユシーム
溶接して、溶接缶胴体を製造する方法に関する。

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

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

しかしながらテインフリースチール（電解クロ
ム酸処理鋼板）のように、比較的、電気絶縁性の
高い表面処理被膜（この場合は水和クロム酸化物
層、厚さは通常金属クロム換算で５〜30mg／m²）
を有する金属板よりなる金属ブランクより形成さ
れた缶胴成形体の場合は、溶接時にスプラツシユ
を著るしく発生し易く、そのため重ね合せ部にお
ける表面処理被膜層（この場合は水和クロム酸化
物層と金属クロム層）を予め、ミリングカツター
等で除去しなければ満足な溶接部が得られなかつ
た。この表面処理被膜層の除去は、溶接部の耐食
性を損なうのみならず、カツターの損耗による工
具費や工程の増加のためのコストアツプ、および
残留した切粉が内容物（例えばビール）に入るこ
とによるフレーバの劣化等の問題を生ずる。

本発明者等はこの対策について、種々研究した
結果、錫めつき鋼板よりなる缶胴成形体の場合よ
りも遥かに高い溶接力（同一重ね合せ部幅当り
の）を加えることにより、表面処理被膜層を有す
る重ね合せ部を備えたテインフリースチール缶胴
成形体を、著るしいスプラツシユの発生をみるこ
となくマツシユシーム溶接できることを見出し
た。

しかしながらこの場合、溶接時に重ね合せ部
（通常は幅0.2〜1.0mm）の前端近傍および後端
（最後に溶接される部分）近傍、特に後者が円周
方向外方にずれて、これらの部分の溶接部幅が減
少したり、極端の場合は衝合せ的な溶接部となつ
て、溶接強度が低下して、フランジ加工を行つた
場合クラツクを生ずるという問題を発生する。こ
のずれの現象は、強い溶接力にもとづく大きなマ
ツシユ量による材料の逃げが円周方向外に向うた
めと推測される。

前記の端部近傍以外の部分には、上記のずれが
比較的起り難いが、これは上記のタイプの溶接を
行なう溶接機として、特公昭54−26213号公報に
開示されているな、重ね合せ部を電極ロール入口
近傍まで案内する断面Ｚ形の所謂Ｚバー、電極ロ
ール近傍において缶胴成形体を包囲するガイドロ
ール群、および互に僅かに斜交するよう配設され
た１対の電極ロール等のずれ防止対策のとられた
ものが一般に採用されているからである。この種
の溶接機を用いても、前述の場合特に重ね合せ部
の後端近傍にずれが生ずるのは、後端近傍が電極
ロールを通過するさい（線電極を介して）、Ｚバ
ーおよびガイドロール群による拘束力が失われる
ためと推測される。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は以上の従来技術の問題点に鑑みなされ
たものであつて、本発明は表面処理被膜を有する
金属ブランクより形成された缶胴成形体の重ね合
せ部を、一対の電極ロールを用いて線電極を介し
て電気抵抗マツシユシーム固相溶接して、溶接缶
胴体を製造する方法であつて、たとえば表面処理
被膜の電気絶縁性が比較的高い場合であつても、
重ね合せ部に表面処理被膜を残したままで、全長
にわたり満足な溶接部が得られる溶接缶胴体の製
造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、表面処理
被膜を有する金属ブランクの対向する第１の端部
と第２の端部を重ね合せて形成された缶胴成形体
の重ね合せ部を、対向する１対の電極ロールを用
いて線電極を介して、電気抵抗マツシユシーム溶
接して、溶接缶胴体を製造する方法は、第１の端
部と第２の端部が互いに噛み合うよう、第１の端
部と第２の端部の少なくとも一方の互いに接触す
る側の面に沿つて、幅方向内方に向かつて深くな
る断面三角形状の溝部が、該表面処理被膜を除去
することなく、予め形成されていることを特徴と
する。

（作用） 重ね合せ部を形成する第１の端部と第２の端部
が互いに噛み合うよう、第１の端部と第２の端部
の少なくとも一方の互いに接触する側の面に沿つ
て、幅方向内方に向つて深くなる断面三角形状の
溝部が予め形成されている。

そのため溶接のさい、第１の端部と第２の端部
が互いに噛み合うので、比較的高い溶接力（単位
重ね合せ部幅当りの）が加えられても、その前端
近傍および後端近傍を含む重ね合せ部全長にわた
り、円周方向外方へのずれが起り難い。

前記の溝部は、表面処理被膜を除去することな
く予め形成されているので、第１の端部と第２の
端部には表面処理被膜が存在するが、このように
比較的高い溶接力を前記のずれを生ずることなく
加えることができるので、表面処理被膜の電気絶
縁性が比較的高い場合であつても、スプラツシユ
の発生は僅少であつて、満足な溶接部を有する溶
接缶胴体を製造することができる。

溶接部の表面には表面処理被膜が残留している
ので、溶接部の耐食性と補修塗料の密着性が優れ
ている。

（実施例） 第１図、第２図において、１はテインフリース
チールよりなる方形の金属板ブランクであつて、
重ね合せ部となるべき、対向する第１の端部２お
よび第２の端部３には夫々、互に反対の面に断面
３角形状の、端面２ａ，３ａから始まつて幅方向
内方に向かつて深くなる。長さ方向に延びる溝部
４および５が、プレス成形もしくはロール成形等
の塑性加工によつて形成されている。そして端部
２，３近傍を残して、通常は塗膜（印刷膜を含
む）が形成されている。

６は基板である低炭素薄鋼板７の両面に形成さ
れた、下層が金属クロム層（図示せず；厚さは通
常50〜130mg／m²）、上層が水和クロム酸化物層
（図示せず；厚さは通常金属クロム換算で５〜30
mg／m²）よりなる表面処理被膜（以下クロム層と
よぶ）である。

溝部４の幅方向の面４ａは、僅かに斜下方に向
つて延びており、一方溝部５の幅方向の面５ａ
は、僅かに斜上方に向つて延びている。そのた
め、金属ブランク１を丸めて缶胴成形体８を形成
したとき、第３図に示すように、第１の端部２と
第２の端部３が接触した重ね合せ部９において、
第１の端部２の幅方向面４ａと第２の端部３の幅
方方向面５ａが互に噛み合つて、円周方向外方に
ずれ難くなつており、かつ重ね合せ部９の厚さは
ブランク１の厚さｔよりも厚くなつてきる。溝部
４および５はクロム層６が除去されないように、
切削加工でなく、塑性加工によつて形成されてい
るため、幅方向面４ａおよび５ａ上には、若干破
壊された状態にはなつているが、クロム層６が残
つている。一方溝部４および５の夫々の厚さ方向
の面４ａおよび５ｂには、端面２ａ，３ａと同様
に基板の低炭素鋼が露出している。

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

重ね合せ部９の幅は、材料費節減のため、また
マツシユを容易にするため、溶接可能の範囲内
で、できるだけ小さいことが望ましく、通常は
0.2〜1.0mmである。それに応じて、溝部４，５の
幅ｗ（第２図）も、通常は0.2〜1.0mmに定められ
る。

溝部４，５の最大深さ、従つて厚さ方向面４
ｂ，５ｂの高さｄは、金属ブランク１の厚さｔ
（通常は0.15〜0.3mm）の約1/8〜1/4が好ましい。
１／８より小さいと、幅方向面４ａ，５ｂの傾斜角
θが小さくなり過ぎて、端部間の噛み合いが不十
分となつて、溶接時の前述のずれ防止の効果が小
さくなるからである。一方1/4より大きいと、加
工度が大きくなり過ぎて、フランジ加工時に破断
し易くなるからである。なおずれ防止に対して
は、傾斜角が約３〜20度、より好ましくは約５〜
15度で好ましい結果が得られる。勿論ずれ防止の
観点からは、20度を越えてもよいが、この場合は
加工度が大きくなりすぎて、前述のような欠点を
生じ易くなる。

第４図は、本発明の方法によつて形成された溶
接部１５の断面金属顕微鏡写真（倍率60；ナイタ
ールでエツチ）の例を示したものである。この場
合厚さ0.22mmのテインフリースチール（金属クロ
ム層の厚さ、100mg／m²、水和クロム酸化物層の
厚さ、金属クロム換算10mg／m²）の方形板より、
幅ｗが0.4mm、最大深さｄが0.05mm、傾斜角θが
６度の溝部４，５をプレス加工により形成したブ
ランク１より、高さ102mm、外径65mmの缶胴成形
体８を作製した。前述のＺバー等を有する通常の
タイプの溶接機を用いて、この重ね合せ部９を第
３図に示すように、線電極１２，１３を介して、
電極ロール１０，１１により60Kgの溶接力（厚さ
0.22mmの錫めつき鋼板よりなる缶胴成形体で、重
ね合せ幅0.4mmの場合は、通常40〜45Kgの溶接力
が加えられる）の下に、36m／分の速度で、マツ
シユシーム溶接を行なつた。このさいスプラツシ
ユの発生は僅かであり、また重ね合せ部のずれは
全く起らなかつた。

図に示すように、溶接部１５における段差は甚
るしく小さく、従つて溶接部１５の塗膜による補
修は極めて容易であるという利点を有する。これ
は溶接力が高いことと、重ね合せ部９の高さが、
ブランク板厚の２倍よりも小さいことによるもの
である。そして低炭素鋼が露出していた端面２
ａ，３ａに対応する部分２′ａ，３′ａは、大部分
が溶接部１５内にあつて、表面に露出していな
い。そして溶接部１５の両表面の大部分には、一
部破壊された形であるがクロム層６が残留してい
るので、その耐食性、および補修塗膜の密着性が
良好であるというメリツトを有する。

第５図に示す缶胴成形体３８のように、第２の
端部３３には、第２図の場合と同様な溝部３５が
形成され、第１の端部３２には折曲げ部３４が形
成され、溝部３５の傾斜角θ（第２図参照）と、
折曲げ部３４の曲げ角度δが実質的に等しい金属
ブランク（図示せず）より形成されたものであつ
てもよい。この場合も重ね合せ部３９において、
第１の端部３２と第２の端部３３が噛合つて、溶
接力が高い場合でも、両端部３２，３３のずれが
防止される。

本発明は以上の例によつて制約されるものでな
く、例えば金属ブランクは、特開昭53−23833号
公報に開示されているような比較的厚い水和クロ
ム酸化物層を表面に有する鉄錫合金被覆鋼板、あ
るいは比較的厚い水和クロム酸化物層を表面に有
する極薄ニツケル又はニツケル−錫めつき鋼板等
よりなるものであつてもよい。また通常の錫めつ
き鋼板に本発明を適用しうることはいうまでもな
い。

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

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

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

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用される金属ブランクの第
１の例の平面図、第２図は第１図の−線に沿
う拡大縦断面図、第３図は第１図の金属ブランク
より形成された缶胴成形体の重ね合せ部を溶接す
る直前の状態を示す要部縦断面図、第４図は第３
図の缶胴成形体より製造された溶接缶胴体の溶接
部の、軸方向垂直に切断した面の金属顕微鏡写
真、第５図は本発明に適用される第２の例の金属
ブランクより形成された缶胴成形体の重ね合せ部
を溶接する寸前の状態を示す要部縦断面図であ
る。 １……金属板ブランク、２，３２……第１の端
部、３，３３……第２の端部、６……表面処理被
膜、８，３８……缶胴成形体、９，３９……重ね
合せ部、１０……外部電極ロール、１１……内部
電極ロール、１２……外部線電極、１２ａ……電
極面、１３……内部線電極、１３ａ……電極面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面処理被膜を有する金属ブランクの対向す
   る第１の端部と第２の端部を重ね合せて形成され
   た缶胴成形体の重ね合せ部を、対向する１対の電
   極ロールを用いて線電極を介して、電気抵抗マツ
   シユシーム溶接して、溶接缶胴体を製造する方法
   において、第１の端部と第２の端部が互いに噛み
   合うよう、第１の端部と第２の端部の少なくとも
   一方の互いに接触する側の面に沿つて、幅方向内
   方に向かつて深くなる断面三角形状の溝部が、該
   表面処理被膜を除去することなく、予め形成され
   ていることを特徴とする溶接缶胴体の製造方法。