JPH0343948B2 - - Google Patents

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ツシユシーム溶接法によ
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、主に錫めつ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
せて電気抵抗マツシユ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、所定サイズの錫めつき鋼板
等の金属板をスリツターにより剪断することによ
り作られるが、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、ばり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６
ａ，７ａが一様に平坦な線電極６，７を対接させ
て電気抵抗マツシユシーム溶接を行なつて溶接缶
胴体を製造していた。

この理由は、第７図に示すように、ばり３が外
面側になつた重ね合せ部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
マツシユ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１０′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、欠落部となつたり、又はごく薄くなつて、
耐食性が損なわれるからである。

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
り、かつ錫又は錫合金を被覆された線電極を用い
ると、テイ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ユシーム溶接によ
り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約１mmである）
に、従来のようにばりが内面側になつた重ね合せ
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インガーによつて押
されて前進するのであるが、重ね合せ部が線電極
間に喰込んだ後は、フイ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
よつて駆動されて前進する。

ところが、テイ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ツプし易くなると考
えられる。このスリツ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
ツプしたりして、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、缶胴成形体がテインフリースチール
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つても、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ユ
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、電気抵抗マツシユ
シーム溶接して、溶接缶胴体を製造する方法であ
つて、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つて
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
ユシーム溶接を行なうことを特徴とする。

金属ブランクがテイ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つたばりが、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ユ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つて缶胴成形体
間のスリツプが起り難い。

さらにばり近傍の端縁部の材料は溶接のさい
に、勾配面に沿つ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つて、
ばりの痕跡を止めない。従つて溶接部を塗料等で
補修しても、ばり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つても、地鉄が露
出したばり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り、従
つてこの点からもスリツプが起り難くなる。

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ユシーム溶接が
行なわれるので、上記の場合でも両線電極間に電
流が流れ易くなつて、スプラシユ等の欠陥の発生
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、ばり３が外
面側になるように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）となつて缶胴成形体の溶接を行な
つた後、外側線電極（もしくは内側線電極）とな
つて、後続の缶胴成形体の溶接を行なうようにな
つている。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１６の上面１６ａ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１５ａ、
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つて延びる側縁突起部１８よ
りなつており、側縁突起部１８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よりなつている。

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１８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１８ｂ，２０ｂ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１８b₁を含めて勾配面
とよぶ。

溶接にさいし、端縁部１１ａおよび１１ｂのそ
れぞれのばり３が、勾配面近傍の主部の部分１７
ａ，１９ａ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。そのため端面１
１a₁，１１b₁近傍の材料は、勾配面２０ａ，１８
ａに沿つて、もしくはさらに側縁平坦部２０ｂ，
１８ｂに沿つて、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ラツシ（溶融鉄の飛
沫）等と共に押し潰されて、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、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
するマツシユシーム溶接部２３を備えた溶接缶胴
体２４が得られる。

缶胴成形体１１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、表面に比較的厚く（通常金属クロム換算
10mg／m²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
表面処理鋼板よりなる場合であつても、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0.5〜10ｇ／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。

具体例 厚さ0.22mm、金属クロム量100mg／m²の金属ク
ロム層、およびクロム酸化物量16mg／m²（金属ク
ロム換算）の水和クロム酸化物層（クロメート
層）よりなる表面クロム層を有するテインフリー
スチールのブランクより、内径52mm、重ね合せ部
幅0.4mmの缶胴成形体を、ばり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５ｇ／m²の
錫めつき層（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１８ｂ，２０ｂの高さ
ｈが0.04mm、勾配面１８ａ，２０ａは内側に凹
の、曲率半径ｒが0.2mmの湾曲面であつて、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、０mm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3100A、溶接速度は55m／分であ
つた。

得られた溶接部２３の厚さは0.35mmであつて、
溶接開始して30分間製造後もスリツプにもとづく
連結缶の発生は見られなかつた。また溶接部にば
り３にもとづく小突起部１０，１０′や、不規則
な形状のはみ出し鉄、スプラツシおよびピツテイ
ングの発生はみられなかつた。

比較のため、ばり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つたが、溶接開始し
て数分間の製造後、スリツ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、缶胴成形体がテインフリース
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つて
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
マツシユ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図は夫れ夫れ、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り形成され
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……ばり、１１……缶
胴成形体、１１ａ，１１ｂ……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、１８ａ，２０ａ……勾配面、２４……溶接
缶胴体。

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、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
   突起部よりなつており、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
   を送入してマツシユ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。