JPH0343947B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶接缶胴の製造方法に関し、さらに詳
しくは溶接部の補修性や美観が改善された、電気
抵抗マツシユシーム溶接法による、食缶、炭酸飲
料缶等に用いられる溶接缶胴の製造方法に関す
る。

（従来の技術） 最近特公昭54−26213号公報に開示されている
タイプの所謂スードロニツク溶接機を用いて、錫
めつき鋼板等の金属ブランクの、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、その重ね合せ部を、その両面に、表面平
坦な線電極を対接させて、電気抵抗マツシユシー
ム溶接して、溶接缶胴を製造する方法が注目され
ている。

このマツシユシーム溶接による溶接部の厚さは
通常板厚の約1.3〜1.7倍であつて、溶接部の側方
に、比較的急激な勾配の段差部（第２図の２２参
照）が生成する。そして溶接のさい、溶接強度を
高めようとして、溶接加圧力を増すとか、溶接電
流を大きくした場合などに段差部に円周方向外方
に延びる、不規則な形状の所謂はみ出し鉄（第２
図２３参照）が生じたり、あるいは上記はみ出し
鉄の生ずる附近にスプラツシユ（溶融鉄の飛沫、
図示されない）が附着し易い。

従つて内容物による内面側溶接部およびその近
傍の腐食を防止するため、塗料の塗布、乾燥等に
よつて、これらの部分を補修するさい、塗膜の欠
落部、あるいはごく薄い部分が生じ易く、満足な
補修効果を得ることが困難であるという問題を生
ずる。

外面側の腐食環境が悪い状態で用いられる場合
には、外面側溶接部に同様の問題を生ずる。

内容物が乾燥品、油性液体、あるいは油性エア
ロソール等の場合は、内面腐食の問題は起り難
い。しかしこの場合でも、溶接部近傍の外面に生
じた不規則な形状のはみ出し鉄やスプラツシユは
外観を損ね、商品価値を低下し易いという問題を
生ずる。また内面側についても、開缶後、開口部
近傍の溶接部は肉視されるので、同様の問題を生
じ易い。

さらに、上記従来の溶接方法では、テインフリ
ースチール等のように、比較的電気絶縁性の高い
表面処理層を有する表面処理鋼板よりなる缶胴成
形体を用いる場合、溶接されるべき端縁部から表
面処理層を除去することなしに、満足な溶接強度
を有する溶接缶胴を製造することは実用的に不可
能であつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、内外面のうち、少なくとも一方の補
修性の改善された、マツシユシーム溶接部を有す
る、溶接缶胴の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、内外面のうち、少なくとも一方の補
修性の改善された、マツシユシーム溶接部を有す
る、溶接缶胴の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、内外面のうち、少なくとも一方の美
観の改善されたマツシユシーム溶接部を有する溶
接缶胴の製造方法の提供を他の目的とする。

本発明は、缶胴成形体が、テインフリースチー
ル等のように、比較的電気絶縁性の高い表面処理
層を有する表面処理鋼板よりなる場合であつて
も、溶接されるべき端縁部から表面処理層を除去
することなしに、実用的に満足な溶接強度をもつ
マツシユシーム溶接部を有する、溶接缶胴の製造
方法の提供を、さらに他の目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、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、電気抵抗マツシユシーム溶
接して、溶接缶胴を製造する方法において、該重
ね合せ部の少なくとも一方の面側の電極面は、線
電極の平坦な面よりなる主部と、該線電極を支持
する電極ロールの、該主部に連接する勾配面を有
する側縁突起部よりなつており、該重ね合せ部に
おける該端縁部の端面が、該勾配面近傍の該主部
部分の上か、もしくは該勾配面の上に位置するよ
うに該缶胴成形体を送入して、上記溶接のさい該
端面近傍の材料が該勾配面に沿つて円周方向外方
に流れるようにして、マツシユシーム溶接を行な
うことを特徴とする。

（作用） 溶接のさい、重ね合せ部の端面近傍の材料が勾
配面に沿つて円周方向外方に流れるので、はみ出
し鉄やスプラツシユが生成しても、それらは側縁
突起部に対応する断面形状に押し潰されて、実質
的に消滅し、上記流動した材料と共に、勾配面に
よつて規定された勾配の、美観と補修性の改善さ
れた溶接段差部を形成する。

缶胴成形体の重ね合せ部に、比較的電気絶縁性
の高い表面処理層が存する場合でも、両電極面に
側縁突起部が形成されているときは、マツシユシ
ーム溶接により重ね合せ部が押し潰されると、端
縁部の裸の端面がはみ出して勾配面に接触し、ま
た端縁部の側縁突起部と接触した部分は特に変形
量が大きいので、その表面処理層にクラツクが発
生するため、両電極ロールの勾配面間を、はみ出
した端面と上記クラツクを通つて電流が流れ易く
なる故、比較的スムースに溶接が行なわれて、実
用的に満足な溶接強度を有するマツシユシーム溶
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、錫めつき鋼板、テインフリースチー
ル、極薄ニツケルめつき鋼板、極薄ニツケル・錫
複合めつき鋼板、極薄錫めつき鋼板、ブラツクプ
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１１ｂを重ね合せるこ
とによつて形成される。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、内側電極ロール
１３および外側電極ロールによつて支持される内
側線電極および外側線電極である。

重ね合せ部１２の内側電極ロール１３側の電極
面１９は、線電極１５の平坦な上面１５ａよりな
る主部１７と、内側電極ロール１３の、主部１７
に連接する、好ましくは比較的緩やかな勾配の勾
配面１８ａ、および断面平坦な短円筒形の突起面
１８ｂを有する側縁突起部１８よりなつている。

重ね合せ部１２の外側電極ロール１４側の面
は、線電極１６の平坦な下面１６ａのみよりなる
電極面２１に対接する。なおマツシユシーム溶接
が可能となるように、電極面１９および２１の幅
は、重ね合せ部１２の幅よりも大きく定められて
いる。

（作用） 溶接にさいし、第１図に示すように、重ね合せ
部１２における下側端縁部１１ａの端面１１a₁
が、勾配面１８ａ近傍の主部１７の部分１７ａの
上に位置するように、缶胴成形体１１を電極面間
に送入する。なお後述の第３図に示すように、端
面１１a₁が勾配面１８ａの上に位置するように送
入してもよい。

マツシユ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、すなわちはみ出
す。そのため端面１１a₁近傍の材料は、勾配面１
８ａに沿つて、もしくはさらに突起面１８ｂに沿
つて、円周方向外方に流動する。そのさい上側端
縁部１１ｂの、端面１１a₁の外側の下面近傍２０
の上に、はみ出し鉄（第２図の２３参照）やスプ
ラツシユ（図示されない）が生成しても、それら
は側縁突起部１８に対応する断面形状に押し潰さ
れて、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、大部分が比較的緩やか
な勾配の、塗料等による補修が容易な内面側段差
部２を形成する。

一方、外側線電極１６側の電極面２１は全体が
平坦であるので、得られる溶接缶胴３の溶接部１
の外面側には、不規則な、凹凸の激しい形状のは
み出し鉄２３、および溶接条件によつてはスプラ
ツシユ（図示されない）によつて形成される、急
激の勾配のほぼ垂下する外面側段差部２２が生成
する。なお、外側電極ロール１４側の電極面は、
線電極を用いることなく、外側電極ロールの全幅
が平坦な電極面のみによつてなつていてもよい。

溶接部１の外面側にも、内面側段差部２と同様
な、好ましくは比較的緩やかな勾配の段差部を得
たい場合は、第３図、第４図に示すように、外側
電極ロール１４側の電極面２２も、線電極１６の
平坦な下面１６ａよりなる主部１７、および外側
電極ロール１４の勾配面１８ａならびに突起面１
８ｂよりなる側縁突起部１８によつて形成される
ようにすればよい。また溶接缶胴の用途によつ
て、溶接部の外面側のみに好ましくは比較的緩や
かな勾配の段差部を得たい場合は、外側電極ロー
ル１４側の電極面のみを上記構成の電極面２２と
し、内側電極ロール１３側の電極面は、全幅にわ
たり平坦な、線電極の上面又は電極ロールの電極
面のみによつてなるようにすればよい。

側縁突起部１８の高さｈ、幅等は、溶接中に側
縁突起部１８が、上側端縁部１１ｂの下面に接触
しないように定められることが望ましい。接触し
た下面部分にスパーク痕が生成して、耐食性が損
われるからである。そのためには高さｈは0.5×
ｇ（ｇはブランク板厚）以下、より好ましくは
0.35×ｇ以下であることが望ましい。またはみ出
し鉄を押し潰して、前記の比較的緩やかな勾配の
段差部２を得るためには、高さｈは0.1×ｇ以上、
より好ましくは0.2×ｇ以上であることが好まし
い。

得られる溶接部の段差部２の形状は、勾配面１
８ａに規制されて、後者の形状と等しくなるので
あるが、勾配面１８ａの勾配角θ（第１図）は、
約５〜70度、より好ましくは約10〜40度であるこ
とが望ましい。約40度より小さくした場合、補修
塗膜の極端に薄い部分が発生するのを防ぐことが
できる。さらに勾配面１８ａと主部１７は、曲率
半径が0.1mm以上の曲率部１８a₁を介して接続す
ることが好ましい。補修塗膜の極端に薄い部分の
発生を防ぐためである。

また勾配面は適宜の断面形状をとりうるもので
あり、例えば第５図に１８ａで示されるように、
内側に若干凹んだ湾曲面であつてもよく、この場
合の勾配角θは、主部１７の勾配面１８ａ側の端
部１７ｂと、側縁突起部１８の突起面１８ｂの勾
配面１８ａ側の端部１８b₁を結ぶ直線と、主部１
７の延長線とのなす角θとして定義される。

なお、第１図に示されるように、勾配面１８ａ
と突起面１８ｂが曲率部１８a₂を介して接続する
場合は、曲率部１８a₂は勾配面１８ａの１部分と
なる。

また突起面１８ｂはなく、勾配面１８ａのみで
あつてもよい。ただしこの場合は、不規則な形状
のはみ出し鉄の生成を防ぐため、材料が勾配面１
８ａを越えて外方に流出しない条件で溶接するこ
とが望ましい。

缶胴成形体を形成する金属ブランクが、テイン
フリースチール（電解クロム酸処理鋼板）や極薄
ニツケルめつき鋼板のように、一番上の表面層と
して比較的厚い（通常金属クロム換算10mg／m²以
上）、電気絶縁性のクロメート層（水和クロム酸
化物層）が形成されている表面処理鋼板よりなる
場合であつても、第３図に示すように、重ね合せ
部１２の両面に、平坦な主部１７と側縁突起部１
８よりなる電極面１９および２２を対接させてマ
ツシユシーム溶接を行なうことにより、溶接され
るべき端縁部のクロメート層を含む表面処理層を
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−鉛合金等のように比
較的低融点の）被覆（被覆厚みは通常0.5〜５
ｇ／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、表面処理層を除去
しない缶胴成形体に対して、裸の銅線を用いる場
合は、ピツチング（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つてもよいが、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）
で溶接を行なうことが好ましい。

本発明者等の知見によれば、上記のタイプの、
重ね合せ部に電気絶縁性の表面処理層を有する缶
胴成形体に対し、表面平坦な従来の線電極を用い
て、所謂スードロニツク溶接機によりマツシユシ
ーム溶接する場合、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加圧力（同一重
ね合せ部幅当りの）を加えることにより、表面処
理層（クロメート層）が破壊されて、表面の電気
抵抗が低下するので、一応マツシユシーム溶接が
可能となる。

しかしながらこの場合は、高い加圧力のため、
溶接時に、重ね合せ部の長さ方向の両端部、特に
尾端のブランク端縁部が円周方向外方にずれて、
こ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、この部分の溶接強度
が減少して、フランジ加工やネツクイン加工等に
耐える満足な溶接部が得られない。

本発明の場合は、上記のタイプの缶胴成形体に
対し、溶接加圧力を上記の重ね合せ部のずれを生
じない程度に低くしても、満足な溶接部を得るこ
とができる。その理由は次のように推測される。

重ね合せ部の長さ方向の特定部分は、線電極に
接触すると間もなく、電気抵抗加熱されて軟化し
（低炭素鋼板の軟化開始温度は約500〜600℃であ
る）、重ね合せ部は押し潰され始める。そのため
電気絶縁性の表面処理層のない裸の、両端縁部端
面がはみ出して、対応する電極ロールの勾配面に
接触する。また押し潰しのさい、重ね合せ部の両
端縁部の側縁突条部と接触した部分の変形量が特
に大きくなるので、その表面処理層にクラツクが
発生する。そのため両勾配面間を、はみ出した端
面と上記クラツクを通つて電流が流れ易くなつ
て、比較的スムースに溶接が行なわれるものと推
測される。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、内外面のうち、少なく
とも一方の面に、比較的緩やかな勾配の段差部を
有し、その近傍に不規則な形状のはみ出し鉄やス
プラツシユの殆んどみられない、補修性と外観が
改善されたマツシユシーム溶接部を備えた、溶接
缶胴を製造することができるという効果を奏す
る。

さらに缶胴成形体が、比較的電気絶縁性の高い
表面処理層を有する金属ブランクよりなる場合で
あつても、その重ね合せ部近傍の表面処理層を除
去しなくても、重ね合せ部の両面に、側縁突起部
を有する電極面を対接させてマツシユシーム溶接
を行なうことにより、上記の補修性と外観が改善
された、かつ全長にわたり実用的に満足な溶接強
度を有するマツシユシーム溶接部を備えた、溶接
缶胴を製造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図は夫れ夫れ、本発明の方法
の第１の例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設明用要部縦断面図、
第３図および第４図は夫れ夫れ、本発明の方法の
第２の例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
５図は本発明の方法に用いられる電極面の例の要
部プロフイルを示す説明用図面である。 １……溶接部、２……段差部、３……溶接缶
胴、１１……缶胴成形体、１１ａ……下側端縁
部、１１a₁……端面、１２……重ね合せ部、１３
……（内側）電極ロール、１４……（外側）電極
ロール、１５，１６……線電極、１７……主部、
１８……側縁突起部、１８ａ……勾配面、１９，
２２……電極面。

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、電気抵抗マツシユシーム溶接し
   て、溶接缶胴を製造する方法において、該重ね合
   せ部の少なくとも一方の面側の電極面は、線電極
   の平坦な面よりなる主部と、該線電極を支持する
   電極ロールの、該主部に連接する勾配面を有する
   側縁突起部よりなつており、該重ね合せ部におけ
   る該端縁部の端面が、該勾配面近傍の該主部部分
   の上か、もしくは該勾配面の上に位置するように
   該缶胴成形体を送入して、上記溶接のさい該端面
   近傍の材料が該勾配面に沿つて円周方向外方に流
   れるようにして、マツシユシーム溶接を行なうこ
   とを特徴とする溶接缶胴の製造方法。