JPH08313B2 - 金属筒体の製造方法 - Google Patents
金属筒体の製造方法Info
- Publication number
- JPH08313B2 JPH08313B2 JP3016037A JP1603791A JPH08313B2 JP H08313 B2 JPH08313 B2 JP H08313B2 JP 3016037 A JP3016037 A JP 3016037A JP 1603791 A JP1603791 A JP 1603791A JP H08313 B2 JPH08313 B2 JP H08313B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- gap
- laser beam
- welded
- overlapped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジュース缶、ビール缶
等の缶詰等に用いられる金属缶胴、あるいは金属パイプ
等の金属筒体を、レーザビーム溶接により製造する方法
に関する。
等の缶詰等に用いられる金属缶胴、あるいは金属パイプ
等の金属筒体を、レーザビーム溶接により製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来溶接金属缶胴の製造に、重ね合せ部
を線電極を介してマッシュシーム溶接する所謂スドロニ
ック抵抗溶接法が、錫めっき鋼板に対して広く採用され
ているが、この方法は表面皮膜の電気絶縁性が比較的大
きいティンフリースチール（比較的安価であるという利
点を有する）に対して用いることが困難であるという問
題を有する。
を線電極を介してマッシュシーム溶接する所謂スドロニ
ック抵抗溶接法が、錫めっき鋼板に対して広く採用され
ているが、この方法は表面皮膜の電気絶縁性が比較的大
きいティンフリースチール（比較的安価であるという利
点を有する）に対して用いることが困難であるという問
題を有する。
【０００３】最近突合せレーザ溶接による金属缶胴の製
造が提案されているが、この方法は板厚が0.15mmより薄
くなると、溶接に必要な突合せ部の精度を得ることが著
しく困難になって、溶接部に孔が生じ易くなるため、極
薄の金属板からの製造が困難であるという問題を有す
る。また溶接速度が毎分30mを越えると、ハンピングビ
ード（humping bead）と呼ばれる凹凸状の溶接欠陥を
生じ易いため、高速溶接には不適当であるという問題を
有する。
造が提案されているが、この方法は板厚が0.15mmより薄
くなると、溶接に必要な突合せ部の精度を得ることが著
しく困難になって、溶接部に孔が生じ易くなるため、極
薄の金属板からの製造が困難であるという問題を有す
る。また溶接速度が毎分30mを越えると、ハンピングビ
ード（humping bead）と呼ばれる凹凸状の溶接欠陥を
生じ易いため、高速溶接には不適当であるという問題を
有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶接される
べき金属板が比較的薄く、かつ表面の電気絶縁性が比較
的大きい場合であっても、高速で、満足な性能を有する
溶接部を形成可能な、レーザビーム溶接による金属筒体
の製造方法を提供することを目的とする。
べき金属板が比較的薄く、かつ表面の電気絶縁性が比較
的大きい場合であっても、高速で、満足な性能を有する
溶接部を形成可能な、レーザビーム溶接による金属筒体
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 本発明の金属筒体の製
造方法は、対向する両端縁部を、各端縁部間に全奥行に
亘り微小な間隙高さの間隙部が生ずるように重ねて重ね
部を形成された金属筒状体を軸線方向に移動しながら、
重ね部の内側端縁部の外面に対して中心軸が１０〜６０
度の角度を有するレーザビームを、重ね部の外側端縁部
の端面の少なくとも一部、および内側端縁部の外面の該
端面の近傍部に照射してメタルを溶融し、溶融メタルに
よって間隙部を埋めて重ね部に溶融部を形成し、少なく
とも溶融部が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質的に
そのままの状態に保持して、溶接部を形成することを特
徴とする（請求項１）。
造方法は、対向する両端縁部を、各端縁部間に全奥行に
亘り微小な間隙高さの間隙部が生ずるように重ねて重ね
部を形成された金属筒状体を軸線方向に移動しながら、
重ね部の内側端縁部の外面に対して中心軸が１０〜６０
度の角度を有するレーザビームを、重ね部の外側端縁部
の端面の少なくとも一部、および内側端縁部の外面の該
端面の近傍部に照射してメタルを溶融し、溶融メタルに
よって間隙部を埋めて重ね部に溶融部を形成し、少なく
とも溶融部が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質的に
そのままの状態に保持して、溶接部を形成することを特
徴とする（請求項１）。
【０００６】 さらに本発明の金属筒体の製造方法は、
対向する両端縁部を、各端縁部間に全奥行に亘り微小な
間隙高さの間隙部が生ずるように重ねて重ね部を形成さ
れた金属筒状体を軸線方向に移動しながら、重ね部の内
側端縁部の外面に対して中心軸が１０〜６０度の角度を
有するレーザビームを、重ね部の外側端縁部の端面の少
なくとも一部、および内側端縁部の外面の該端面の近傍
部に照射してメタルを溶融し、溶融メタルによって間隙
部を埋めて重ね部に溶融部を形成し、少なくとも溶融部
が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質的にそのままの
状態に保持して溶接部を形成し、その後溶接部を押圧し
て押し潰すことを特徴とする（請求項２）。
対向する両端縁部を、各端縁部間に全奥行に亘り微小な
間隙高さの間隙部が生ずるように重ねて重ね部を形成さ
れた金属筒状体を軸線方向に移動しながら、重ね部の内
側端縁部の外面に対して中心軸が１０〜６０度の角度を
有するレーザビームを、重ね部の外側端縁部の端面の少
なくとも一部、および内側端縁部の外面の該端面の近傍
部に照射してメタルを溶融し、溶融メタルによって間隙
部を埋めて重ね部に溶融部を形成し、少なくとも溶融部
が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質的にそのままの
状態に保持して溶接部を形成し、その後溶接部を押圧し
て押し潰すことを特徴とする（請求項２）。
【０００７】
【作用】 金属筒状体を軸線方向に移動しながら、金属
筒状体の全奥行に亘り微小な間隙高さの間隙部を有する
重ね部の、外側端縁部の端面の少なくとも一部および内
側端縁部の外面の上記端面の近傍部（図１の４ｂで示す
部分；以下端面近傍部とよぶ）にレーザビームを、所定
の角度で照射すると、レーザビームの一部は上記端面近
傍部の表面付近のメタルを溶融すると同時に、間隙部内
に進入して間隙部内で多重反射し、間隙部の上下面のメ
タルを溶融する。一方外側端縁部の端面に照射されたレ
ーザビームは、上記端面およびその近傍のメタルを溶融
する。上記端面近傍部および上記端面の溶融したメタル
は、間隙高さの微小な間隙部の上下面の溶融メタルと合
わさって（表面張力によるものと思われる）間隙部を完
全に埋め、巣の無い溶融部７を形成する。少なくとも溶
融部が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質的にそのま
まの状態に保持して溶接部を形成する（図２参照）の
で、スプラッシュ（溶融メタル飛沫の溶接部近傍への付
着）や溶融メタルのはみ出しが生ずることはない。
筒状体の全奥行に亘り微小な間隙高さの間隙部を有する
重ね部の、外側端縁部の端面の少なくとも一部および内
側端縁部の外面の上記端面の近傍部（図１の４ｂで示す
部分；以下端面近傍部とよぶ）にレーザビームを、所定
の角度で照射すると、レーザビームの一部は上記端面近
傍部の表面付近のメタルを溶融すると同時に、間隙部内
に進入して間隙部内で多重反射し、間隙部の上下面のメ
タルを溶融する。一方外側端縁部の端面に照射されたレ
ーザビームは、上記端面およびその近傍のメタルを溶融
する。上記端面近傍部および上記端面の溶融したメタル
は、間隙高さの微小な間隙部の上下面の溶融メタルと合
わさって（表面張力によるものと思われる）間隙部を完
全に埋め、巣の無い溶融部７を形成する。少なくとも溶
融部が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質的にそのま
まの状態に保持して溶接部を形成する（図２参照）の
で、スプラッシュ（溶融メタル飛沫の溶接部近傍への付
着）や溶融メタルのはみ出しが生ずることはない。
【０００８】間隙部の間隙高さは極く小さいので、多重
反射が有効に行なわれ、比較的小出力のレーザビームに
よっても高速での溶接が可能であり、また溶融メタルに
よって極く短時間に埋められる。
反射が有効に行なわれ、比較的小出力のレーザビームに
よっても高速での溶接が可能であり、また溶融メタルに
よって極く短時間に埋められる。
【０００９】レーザビームの中心軸の角度が10度より小
さいと、端面近傍部の表面での溶融メタルの量が少なく
なり、高速溶接時に間隙部に埋め残しを生じ易くなるの
で好ましくない。また重ね部の内側端縁部より外側にあ
る外面における、レーザビームと接触する周方向長さが
大きくなって、レーザビームによって侵される表面積が
大きくなるので好ましくない。中心軸の角度が60度を越
えると、間隙部内に進入するレーザビームの量が減少
し、間隙部の上下面の溶融が遅くなるので、高速溶接が
困難になり、また端面近傍部での板厚方向溶融深さが増
大して、その部分の内面側表面にめっき皮膜の損傷など
の悪影響を与えるので好ましくない。
さいと、端面近傍部の表面での溶融メタルの量が少なく
なり、高速溶接時に間隙部に埋め残しを生じ易くなるの
で好ましくない。また重ね部の内側端縁部より外側にあ
る外面における、レーザビームと接触する周方向長さが
大きくなって、レーザビームによって侵される表面積が
大きくなるので好ましくない。中心軸の角度が60度を越
えると、間隙部内に進入するレーザビームの量が減少
し、間隙部の上下面の溶融が遅くなるので、高速溶接が
困難になり、また端面近傍部での板厚方向溶融深さが増
大して、その部分の内面側表面にめっき皮膜の損傷など
の悪影響を与えるので好ましくない。
【００１０】重ね溶接であって、突合せ溶接でないの
で、突合せの必要がない故、厚さが0.15mm以下の比較的
薄い金属板からも、満足な性能を有する溶接金属筒体を
製造することができる。また溶融溶接であるので、金属
板の表面の電気絶縁性は無関係である故、ティンフリー
スチール等のクロム酸化皮膜を有するような表面処理鋼
板からも、満足な性能を有する溶接金属筒体を製造する
ことができる。溶接部が凝固した後、溶接部を押圧して
押し潰す場合は、押圧のさい溶融メタルのはみ出しや、
飛散が起こるおそれがなく、段差部の実質的にない溶接
部を得ることができる。
で、突合せの必要がない故、厚さが0.15mm以下の比較的
薄い金属板からも、満足な性能を有する溶接金属筒体を
製造することができる。また溶融溶接であるので、金属
板の表面の電気絶縁性は無関係である故、ティンフリー
スチール等のクロム酸化皮膜を有するような表面処理鋼
板からも、満足な性能を有する溶接金属筒体を製造する
ことができる。溶接部が凝固した後、溶接部を押圧して
押し潰す場合は、押圧のさい溶融メタルのはみ出しや、
飛散が起こるおそれがなく、段差部の実質的にない溶接
部を得ることができる。
【００１１】
【実施例】 図１において、１は例えばティンフリース
チールのような金属板のブランクより形成された金属筒
状体、２は重ね部、３は外側端縁部、４は内側端縁部、
５は上下面が平行な間隙部である。金属板としては、板
厚約０．０５〜０．４ｍｍのものが好ましく用いられ
る。重ね部２の奥行ｗ、従って間隙部５の奥行は、金属
板の板厚以上で０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
金属板は、低炭素鋼板や、ティンフリースチール、錫め
っき鋼板おょびニッケルめっき鋼板等の表面処理鋼板、
ならびにアルミニュウム（合金）薄板等が好ましく用い
られる。
チールのような金属板のブランクより形成された金属筒
状体、２は重ね部、３は外側端縁部、４は内側端縁部、
５は上下面が平行な間隙部である。金属板としては、板
厚約０．０５〜０．４ｍｍのものが好ましく用いられ
る。重ね部２の奥行ｗ、従って間隙部５の奥行は、金属
板の板厚以上で０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
金属板は、低炭素鋼板や、ティンフリースチール、錫め
っき鋼板おょびニッケルめっき鋼板等の表面処理鋼板、
ならびにアルミニュウム（合金）薄板等が好ましく用い
られる。
【００１２】６はレーザビームであって、６ａはその中
心軸である。レーザビーム６は、中心軸６ａと内側端縁
部４の外面４ａとのなす角θが10〜60度、より好ましく
は15〜45度となるように、かつ外側端縁部３の端面３ａ
の少なくとも一部および内側端縁部外面４ａの端面３ａ
の近傍部４bに当たり、かつ焦点面がほぼ重ね部２にく
るように照射される。レーザビーム６のレーザとして
は、炭酸ガスレーサ゛およびＹＡＧレーザ等が好ましく
用いられる。
心軸である。レーザビーム６は、中心軸６ａと内側端縁
部４の外面４ａとのなす角θが10〜60度、より好ましく
は15〜45度となるように、かつ外側端縁部３の端面３ａ
の少なくとも一部および内側端縁部外面４ａの端面３ａ
の近傍部４bに当たり、かつ焦点面がほぼ重ね部２にく
るように照射される。レーザビーム６のレーザとして
は、炭酸ガスレーサ゛およびＹＡＧレーザ等が好ましく
用いられる。
【００１３】レーザ照射部でのレーザビーム６の直径Ｄ
は、使用するレーザの種類によって異なるが、通常は0.
1〜0.5mm程度のものが用いられる。ここにレーザビーム
の直径Ｄとは、図２に示すように、レーザビーム６が当
たった端面近傍部４bの最外側の部分４b1、および端面
３ａの最上部３ａ1（外面側端縁部の外面３bに当たる場
合は、その最左側（図２における）の部分）を通り、中
心線６ａと実質的に平行な中心軸を有する仮想円筒２９
の直径をいう。直径が比較的大きいレーザビーム６を用
いるときには、レーザビーム６は端面近傍部４b、端面
３ａ、および外面３bの一部にわたって照射される。
は、使用するレーザの種類によって異なるが、通常は0.
1〜0.5mm程度のものが用いられる。ここにレーザビーム
の直径Ｄとは、図２に示すように、レーザビーム６が当
たった端面近傍部４bの最外側の部分４b1、および端面
３ａの最上部３ａ1（外面側端縁部の外面３bに当たる場
合は、その最左側（図２における）の部分）を通り、中
心線６ａと実質的に平行な中心軸を有する仮想円筒２９
の直径をいう。直径が比較的大きいレーザビーム６を用
いるときには、レーザビーム６は端面近傍部４b、端面
３ａ、および外面３bの一部にわたって照射される。
【００１４】間隙部５の高さｄは、レーザビーム６が進
入できるように、当該レーザの波長以上であり、かつ間
隙部５の周囲に生じた溶融メタルによって適正に埋めら
れる値以下であり、通常はレーザビームの照射部におけ
る直径Ｄの50％以下に、より好ましくは30％以下に定め
られる。炭酸ガスレーザを用いる場合、高さｄは0.01mm
以上で0.06mm以下、より好ましくは0.02mm以上で0.05mm
以下であることが望ましい。その最適値は、金属板の種
類、板厚、溶接速度、レーザの波長、レーザの出力、レ
ーザビームの照射面における直径およびレーザビームの
エネルギー分布等の影響を受けるので、これらの要因に
基づいて実験により定められる。
入できるように、当該レーザの波長以上であり、かつ間
隙部５の周囲に生じた溶融メタルによって適正に埋めら
れる値以下であり、通常はレーザビームの照射部におけ
る直径Ｄの50％以下に、より好ましくは30％以下に定め
られる。炭酸ガスレーザを用いる場合、高さｄは0.01mm
以上で0.06mm以下、より好ましくは0.02mm以上で0.05mm
以下であることが望ましい。その最適値は、金属板の種
類、板厚、溶接速度、レーザの波長、レーザの出力、レ
ーザビームの照射面における直径およびレーザビームの
エネルギー分布等の影響を受けるので、これらの要因に
基づいて実験により定められる。
【００１５】上記の条件でレーザビーム６を照射する
と、図１、図２に示すように、レーザビーム６の一部は
端面近傍部４bを溶融すると同時に、間隙部５内に進入
して間隙部５内で多重反射し、間隙部５の上下面を溶融
する。一方外側端縁部３の端面３ａに照射されたレーザ
ビームは、端面３ａおよびその近傍を溶融する。端面近
傍部４bおよび端面３ａの溶融したメタルは間隙部５の
上下面の溶融メタルと合さって間隙部５を埋め、溶融部
７を形成し、溶融部７が凝固した後、溶接部８が形成さ
れ、金属缶胴９が製造される。
と、図１、図２に示すように、レーザビーム６の一部は
端面近傍部４bを溶融すると同時に、間隙部５内に進入
して間隙部５内で多重反射し、間隙部５の上下面を溶融
する。一方外側端縁部３の端面３ａに照射されたレーザ
ビームは、端面３ａおよびその近傍を溶融する。端面近
傍部４bおよび端面３ａの溶融したメタルは間隙部５の
上下面の溶融メタルと合さって間隙部５を埋め、溶融部
７を形成し、溶融部７が凝固した後、溶接部８が形成さ
れ、金属缶胴９が製造される。
【００１６】 金属缶胴９はこのままでも用途によって
は使用可能であるが、缶詰用の缶胴として用いる場合
は、溶接部８の段差が大きく不適当である。従ってこの
場合は、図３に示すように、押圧ロール１０等の適当な
手段によって溶接部８を押し潰して、金属缶胴９を、段
差部が実質的にない溶接部８’を有する金属缶胴９’に
形成することが好ましい。重ね部２従って溶接部８の奥
行は小さいので、押し潰しは比較的小さい加圧力によっ
て容易に行なうことができる。
は使用可能であるが、缶詰用の缶胴として用いる場合
は、溶接部８の段差が大きく不適当である。従ってこの
場合は、図３に示すように、押圧ロール１０等の適当な
手段によって溶接部８を押し潰して、金属缶胴９を、段
差部が実質的にない溶接部８’を有する金属缶胴９’に
形成することが好ましい。重ね部２従って溶接部８の奥
行は小さいので、押し潰しは比較的小さい加圧力によっ
て容易に行なうことができる。
【００１７】 金属缶胴９’は例えば次のようにして連
続的に製造される。図４、図５、図６において、１２は
フィンガー１２ａによって金属筒状体１を押して、矢印
Ａ方向に移動させるための無限循環チエーンコンベア、
１３は、押さえバー１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（図４では
図示を省略した）と協力して、外側端縁部３と内側端縁
部４を移動中に互いに徐々に接近させて重ね部２を形成
するための所謂Ｚ字状バー、１４はＺ字状バー１３の支
持具、１５は重ね部２の間隙部５を所定奥行ｗおよび所
定高さｄに調整、維持するための保持具である。保持具
１５の下流側端部近傍にはレーザビーム照射孔１７が設
けられている。保持具１５は、水冷却孔１５ａを備えて
いる。照射孔１７に対向してレーザビームガン１８が、
重ね部２に対して所定の位置に、かつ所定の角度でレー
ザビーム６を照射できるように配設されている。保持具
１５の下流に一対の押圧ロール１０が設けられている。
続的に製造される。図４、図５、図６において、１２は
フィンガー１２ａによって金属筒状体１を押して、矢印
Ａ方向に移動させるための無限循環チエーンコンベア、
１３は、押さえバー１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（図４では
図示を省略した）と協力して、外側端縁部３と内側端縁
部４を移動中に互いに徐々に接近させて重ね部２を形成
するための所謂Ｚ字状バー、１４はＺ字状バー１３の支
持具、１５は重ね部２の間隙部５を所定奥行ｗおよび所
定高さｄに調整、維持するための保持具である。保持具
１５の下流側端部近傍にはレーザビーム照射孔１７が設
けられている。保持具１５は、水冷却孔１５ａを備えて
いる。照射孔１７に対向してレーザビームガン１８が、
重ね部２に対して所定の位置に、かつ所定の角度でレー
ザビーム６を照射できるように配設されている。保持具
１５の下流に一対の押圧ロール１０が設けられている。
【００１８】金属筒状体１は、チエーンコンベア１２に
よって矢印Ａ方向に高速で移動しながら、Ｚ字状バー１
３および保持具１５によって、間隙部５を有する重ね部
２を形成されて照射孔１７に達したとき、前述のように
重ね部２にレーザビームを角度θで照射され（図１、図
６）、溶融部７を形成される（図２）。溶融部７は押圧
ロール１０に達するまでに凝固し、溶接部８が形成さ
れ、溶接部８は押圧ロール１０によって押し潰されて、
段差が実質的にない溶接部８’となって、金属缶胴９’
が製造される。
よって矢印Ａ方向に高速で移動しながら、Ｚ字状バー１
３および保持具１５によって、間隙部５を有する重ね部
２を形成されて照射孔１７に達したとき、前述のように
重ね部２にレーザビームを角度θで照射され（図１、図
６）、溶融部７を形成される（図２）。溶融部７は押圧
ロール１０に達するまでに凝固し、溶接部８が形成さ
れ、溶接部８は押圧ロール１０によって押し潰されて、
段差が実質的にない溶接部８’となって、金属缶胴９’
が製造される。
【００１９】 以下にこの場合の具体的データを示す。
板厚が０．１２ｍｍのティンフリースチールのブランク
を作製し、このブランクを内径が５２．５ｍｍの筒状体
に成形した。この筒状体を毎分５０ｍの速度で移動させ
ながら、高さｄが０．０４ｍｍで、奥行ｗが０．２ｍｍ
である間隙部５を有する重ね部２を形成した。出力が
１．２ｋｗで焦点距離が９５．３ｍｍのレンズで集光し
た炭酸ガスレーザを照射角θが２５度になるようにし
て、重ね部２に照射して溶接を行なった。得られた溶接
部８を直径が４０ｍｍの一対の押圧ロール１０で４０ｋ
ｇ ｆの加圧力でロールして、段差が実質的に消失した
溶接部８’を有する金属缶胴９’を製造した。この金属
缶胴９’は図３に示すように、重ね部の元の間隙部５の
全域にわたって溶接されており、十分に満足な溶接強度
を有していた。
板厚が０．１２ｍｍのティンフリースチールのブランク
を作製し、このブランクを内径が５２．５ｍｍの筒状体
に成形した。この筒状体を毎分５０ｍの速度で移動させ
ながら、高さｄが０．０４ｍｍで、奥行ｗが０．２ｍｍ
である間隙部５を有する重ね部２を形成した。出力が
１．２ｋｗで焦点距離が９５．３ｍｍのレンズで集光し
た炭酸ガスレーザを照射角θが２５度になるようにし
て、重ね部２に照射して溶接を行なった。得られた溶接
部８を直径が４０ｍｍの一対の押圧ロール１０で４０ｋ
ｇ ｆの加圧力でロールして、段差が実質的に消失した
溶接部８’を有する金属缶胴９’を製造した。この金属
缶胴９’は図３に示すように、重ね部の元の間隙部５の
全域にわたって溶接されており、十分に満足な溶接強度
を有していた。
【００２０】間隙部５は図７に示すように、外側端縁部
の端面３ａ側に向かって拡った横台形状であってもよ
い。この場合、間隙が一定の高さである場合（図１の場
合）に比べて、最小間隙高さｄ2が小さくなった分だ
け、最大間隙高さｄ1を大きくすることができる利点が
ある。なおこの場合の最大間隙高さｄ1は、前記直径Ｄ
の80％以下であることが好ましい。また間隙部５は図８
に示すように、外側端縁部の端面３ａ側に向かって拡っ
た横三角形状であってもよい。この場合の最大間隙高さ
ｄ1は前記直径Ｄの80％以下であって、かつ0.15mm以下
であることが好ましい。これらの場合においても、内側
端縁部４の外面４ａがレーザビーム６の照射角θの基準
面となる。なお１９、２０は保持具である。
の端面３ａ側に向かって拡った横台形状であってもよ
い。この場合、間隙が一定の高さである場合（図１の場
合）に比べて、最小間隙高さｄ2が小さくなった分だ
け、最大間隙高さｄ1を大きくすることができる利点が
ある。なおこの場合の最大間隙高さｄ1は、前記直径Ｄ
の80％以下であることが好ましい。また間隙部５は図８
に示すように、外側端縁部の端面３ａ側に向かって拡っ
た横三角形状であってもよい。この場合の最大間隙高さ
ｄ1は前記直径Ｄの80％以下であって、かつ0.15mm以下
であることが好ましい。これらの場合においても、内側
端縁部４の外面４ａがレーザビーム６の照射角θの基準
面となる。なお１９、２０は保持具である。
【００２１】 間隙部は長さ方向に沿って間隙高さｄが
反復して異なっていてもよい。図９、図１０の間隙部２
５はその１例を示したものであって、外側端縁部３の内
面に長さ方向に沿って、重ね部２形成前に波形状の凹部
２１を予めローレット加工により形成されてなるもので
ある。凹部２１は、外面側端縁部３の内面に奥行方向に
一定の深さに形成される（図示されない）か、もしくは
図９に示すように、外面側端縁部３の内面に対して端面
３ａ側が深くなるように傾斜して形成される。後者の場
合、前者に比べて最小間隙高さｄ４が小さくなった分だ
け最大間隙高さｄ３を大きくできる利点がある。この場
合も、高さｄ３は前記直径Ｄの５０％以下であることが
好ましい。なお２２は保持具、２２ａはレーザビーム照
射孔である。
反復して異なっていてもよい。図９、図１０の間隙部２
５はその１例を示したものであって、外側端縁部３の内
面に長さ方向に沿って、重ね部２形成前に波形状の凹部
２１を予めローレット加工により形成されてなるもので
ある。凹部２１は、外面側端縁部３の内面に奥行方向に
一定の深さに形成される（図示されない）か、もしくは
図９に示すように、外面側端縁部３の内面に対して端面
３ａ側が深くなるように傾斜して形成される。後者の場
合、前者に比べて最小間隙高さｄ４が小さくなった分だ
け最大間隙高さｄ３を大きくできる利点がある。この場
合も、高さｄ３は前記直径Ｄの５０％以下であることが
好ましい。なお２２は保持具、２２ａはレーザビーム照
射孔である。
【００２２】間隙部２５が図１１に示すように、外側端
縁部３の内面と内側端縁部４が局部的に繰り返し接触し
ている重ね部２’を形成してもよい。この場合の最大間
隙高さｄ3は、前記直径Ｄの80％以下で、かつ0.1mm以下
であることが好ましい。接触部２６の長さ（重ね部の延
びる方向の）Ｌは、前記直径Ｄ以下であることが好まし
い。
縁部３の内面と内側端縁部４が局部的に繰り返し接触し
ている重ね部２’を形成してもよい。この場合の最大間
隙高さｄ3は、前記直径Ｄの80％以下で、かつ0.1mm以下
であることが好ましい。接触部２６の長さ（重ね部の延
びる方向の）Ｌは、前記直径Ｄ以下であることが好まし
い。
【００２３】図１２は、間隙部２５が凹部２１と接触部
２６とからなる重ね部２’（図１１）を形成された金属
筒状体１’を矢印方向に移動して、一対のロール２７に
より接触部２６が密着するていどに軽微に押圧すること
により凹部２１よりなる間隙を得ながら、その押圧部に
おいて斜め方向に、前記と同様にしてレーザビーム６を
照射して溶接部８”を形成し、金属缶胴９”を製造する
状態を示したものである。この際、重ね部２’の押圧は
正確に制御された間隙を得るための手段であり、間隙の
高さが極端に小さくなるような重ね部２’の過剰な押圧
は好ましくない。
２６とからなる重ね部２’（図１１）を形成された金属
筒状体１’を矢印方向に移動して、一対のロール２７に
より接触部２６が密着するていどに軽微に押圧すること
により凹部２１よりなる間隙を得ながら、その押圧部に
おいて斜め方向に、前記と同様にしてレーザビーム６を
照射して溶接部８”を形成し、金属缶胴９”を製造する
状態を示したものである。この際、重ね部２’の押圧は
正確に制御された間隙を得るための手段であり、間隙の
高さが極端に小さくなるような重ね部２’の過剰な押圧
は好ましくない。
【００２４】図１３は、重ね部２’を形成された金属筒
状体１’を同様に移動して、二対のロール２７、２８に
より重ね部２’を軽微に押圧しながら、各ロールの押圧
部の中間において、移動方向の直角方向に対し角度αだ
け斜め方向（基準面に対する角はθ）から、レーザビー
ム６を照射して溶接部８”を形成し、金属缶胴９”を製
造する状態を示したものである。
状体１’を同様に移動して、二対のロール２７、２８に
より重ね部２’を軽微に押圧しながら、各ロールの押圧
部の中間において、移動方向の直角方向に対し角度αだ
け斜め方向（基準面に対する角はθ）から、レーザビー
ム６を照射して溶接部８”を形成し、金属缶胴９”を製
造する状態を示したものである。
【００２５】この際、二対のロール２７、２８による重
ね部２’および溶接部８”の押圧は、正確に制御された
凹部２１よりなる間隙を得るメリットと、接触部２６を
溶接直後に密着状態とすることによりその接触部２６が
完全に溶融状態ではない場合においても圧接により接合
し得るというメリットを有する。この場合も、間隙の高
さが極端に小さくなるような重ね部２’の過剰な押圧、
あるいは溶融メタルのはみ出しや飛び出しが著しく生ず
るような溶接部８”の厚みを極端に減じるような溶接部
８”の押圧は好ましくない。
ね部２’および溶接部８”の押圧は、正確に制御された
凹部２１よりなる間隙を得るメリットと、接触部２６を
溶接直後に密着状態とすることによりその接触部２６が
完全に溶融状態ではない場合においても圧接により接合
し得るというメリットを有する。この場合も、間隙の高
さが極端に小さくなるような重ね部２’の過剰な押圧、
あるいは溶融メタルのはみ出しや飛び出しが著しく生ず
るような溶接部８”の厚みを極端に減じるような溶接部
８”の押圧は好ましくない。
【００２６】内側端縁部４の外面にも同様な凹部（図示
されない）が形成されていてもよく、さらに内側端縁部
４のみに同様な凹部（図示されない）が形成されていて
もよい。この場合のレーザビーム６の照射角θの基準面
は、内側端縁部の外面における凹部に加工されていない
面（図１１の２６で示す面に対応する）となる。
されない）が形成されていてもよく、さらに内側端縁部
４のみに同様な凹部（図示されない）が形成されていて
もよい。この場合のレーザビーム６の照射角θの基準面
は、内側端縁部の外面における凹部に加工されていない
面（図１１の２６で示す面に対応する）となる。
【００２７】 図１４は金属パイプを製造する場合の例
を示すものである。図の左方側に配設された整形装置
（図示されない）によって丸められた金属帯板は、一対
の保持ロール３０ａ、３０ｂおよびその下流に近接して
配設された同様の構造の一対の保持ロール３１ａ、３１
ｂによって、図１に示すタイプの所定の間隙高さｄおよ
び奥行ｗを有する重ね部２を形成されながら矢印Ｂ方向
に送られる。レーザビーム６が、保持ロール３０ａ、３
０ｂおよび保持ロール３１ａ、３１ｂの間の重ね部２
に、図１の場合と同様に所定の角度で照射されて、溶接
部８を有する金属パイプ３２が製造される。溶接部８
を、必要に応じ押圧ロール（図示されない）によって、
実質的に段差が消失するうに押し潰してもよい。
を示すものである。図の左方側に配設された整形装置
（図示されない）によって丸められた金属帯板は、一対
の保持ロール３０ａ、３０ｂおよびその下流に近接して
配設された同様の構造の一対の保持ロール３１ａ、３１
ｂによって、図１に示すタイプの所定の間隙高さｄおよ
び奥行ｗを有する重ね部２を形成されながら矢印Ｂ方向
に送られる。レーザビーム６が、保持ロール３０ａ、３
０ｂおよび保持ロール３１ａ、３１ｂの間の重ね部２
に、図１の場合と同様に所定の角度で照射されて、溶接
部８を有する金属パイプ３２が製造される。溶接部８
を、必要に応じ押圧ロール（図示されない）によって、
実質的に段差が消失するうに押し潰してもよい。
【００２８】
【発明の効果】 本発明のレーザビーム溶接による金属
筒体の製造方法は、溶接されるべき金属板が比較的薄
く、かつ表面の電気絶縁性が比較的大きい場合であって
も、比較的小出力のレーザビームによって高速で、巣や
スプラッシュあるいは溶融メタルのはみ出しがなく、溶
接部近傍の内外面のめっき被膜等の損傷が比較的小さ
い、満足な性能を有する溶接部を備える金属筒体を製造
できるという効果を奏する。
筒体の製造方法は、溶接されるべき金属板が比較的薄
く、かつ表面の電気絶縁性が比較的大きい場合であって
も、比較的小出力のレーザビームによって高速で、巣や
スプラッシュあるいは溶融メタルのはみ出しがなく、溶
接部近傍の内外面のめっき被膜等の損傷が比較的小さ
い、満足な性能を有する溶接部を備える金属筒体を製造
できるという効果を奏する。
【００２９】請求項２記載の金属筒体の製造方法は、段
差が実質的にない溶接部を形成できるので、缶詰等の缶
胴用として適しているという利点を有する。
差が実質的にない溶接部を形成できるので、缶詰等の缶
胴用として適しているという利点を有する。
【図１】本発明における第１の態様である重ね部に、レ
ーザビームを照射した直後の状態を示す縦断面図であ
る。
ーザビームを照射した直後の状態を示す縦断面図であ
る。
【図２】図１の重ね部がレーザビーム照射により溶接部
に形成された状態を示す縦断面図である。
に形成された状態を示す縦断面図である。
【図３】図２の溶接部を押し潰した状態を示す縦断面図
である。
である。
【図４】本発明を実施するための装置の例の説明用正面
図である。
図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う縦断面図である。
【図７】本発明における第２の態様である重ね部を保持
具で保持した状態を示す縦断面図である。
具で保持した状態を示す縦断面図である。
【図８】本発明における第３の態様である重ね部を保持
具で保持した状態を示す縦断面図である。
具で保持した状態を示す縦断面図である。
【図９】本発明における第４の態様である重ね部を保持
具で保持した状態を示す縦断面図である。
具で保持した状態を示す縦断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う要部縦断面図である。
【図１１】本発明における第５の態様である重ね部の図
１１に対応する縦断面図である。
１１に対応する縦断面図である。
【図１２】第５の態様である重ね部をロールで押圧しな
がら金属筒体を製造する第１の例を示す要部斜視図であ
る。
がら金属筒体を製造する第１の例を示す要部斜視図であ
る。
【図１３】第５の態様である重ね部をロールで押圧しな
がら金属筒体を製造する第２の例を示す要部斜視図であ
る。
がら金属筒体を製造する第２の例を示す要部斜視図であ
る。
【図１４】本発明によりパイプ状の金属筒体を製造する
装置の例の要部斜視図である。
装置の例の要部斜視図である。
【符号の説明】 １ 金属筒状体 １’ 金属筒状体 ２ 重ね部 ３ 外側端縁部 ３ａ 端面 ４ 内側端縁部 ４ａ 外面 ４ｂ 端面近傍部 ５ 間隙部 ６ レーザビーム ６ａ 中心軸７ 溶融部 ８ 溶接部 ８’ 溶接部 ８” 溶接部 ９ 金属缶体（金属筒体） ９’ 金属缶体（金属筒体） ９” 金属缶体（金属筒体） １０ 押圧ロール ２５ 間隙部 ３２ 金属パイプ（金属筒体）
Claims (2)
- 【請求項１】 対向する両端縁部を、各端縁部間に全奥
行に亘り微小な間隙高さの間隙部が生ずるように重ねて
重ね部を形成された金属筒状体を軸線方向に移動しなが
ら、重ね部の内側端縁部の外面に対して中心軸が１０〜
６０度の角度を有するレーザビームを、重ね部の外側端
縁部の端面の少なくとも一部、および内側端縁部の外面
の該端面の近傍部に照射してメタルを溶融し、溶融メタ
ルによって間隙部を埋めて重ね部に溶融部を形成し、少
なくとも溶融部が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質
的にそのままの状態に保持して、溶接部を形成すること
を特徴とする金属筒体の製造方法。 - 【請求項２】 対向する両端縁部を、各端縁部間に全奥
行に亘り微小な間隙高さの間隙部が生ずるように重ねて
重ね部を形成された金属筒状体を軸線方向に移動しなが
ら、重ね部の内側端縁部の外面に対して中心軸が１０〜
６０度の角度を有するレーザビームを、重ね部の外側端
縁部の端面の少なくとも一部、および内側端縁部の外面
の該端面の近傍部に照射してメタルを溶融し、溶融メタ
ルによって間隙部を埋めて重ね部に溶融部を形成し、少
なくとも溶融部が凝固するまで重ね部の重ね形状を実質
的にそのままの状態に保持して溶接部を形成し、その後
溶接部を押圧して押し潰すことを特徴とする金属筒体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016037A JPH08313B2 (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 金属筒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016037A JPH08313B2 (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 金属筒体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04339584A JPH04339584A (ja) | 1992-11-26 |
| JPH08313B2 true JPH08313B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=11905386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016037A Expired - Fee Related JPH08313B2 (ja) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | 金属筒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08313B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2583840B2 (ja) * | 1991-10-03 | 1997-02-19 | 鋼管ドラム株式会社 | 鋼製ドラム缶の製造方法 |
| JP4768487B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-09-07 | 株式会社神戸製鋼所 | 異材接合方法 |
| JP4931506B2 (ja) * | 2006-07-21 | 2012-05-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 異材接合方法 |
| JP5428543B2 (ja) * | 2009-06-03 | 2014-02-26 | 日産自動車株式会社 | レーザー溶接方法 |
| JP5476083B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2014-04-23 | 株式会社総合車両製作所 | レーザ溶接方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6418592A (en) * | 1987-07-13 | 1989-01-23 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Manufacture of laser welded can barrel |
| JPH0710873Y2 (ja) * | 1987-07-20 | 1995-03-15 | 守哉 南浦 | 缶胴の重ね溶接継ぎ目の整形装置 |
| JPS6440193A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-10 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Manufacture of cylindrical body |
-
1991
- 1991-01-14 JP JP3016037A patent/JPH08313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04339584A (ja) | 1992-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5603853A (en) | Method of high energy density radiation beam lap welding | |
| JP5224349B2 (ja) | 薄板のレーザー溶接方法 | |
| JP5495118B2 (ja) | 亜鉛めっき鋼板のレーザ重ね溶接方法 | |
| JP2799783B2 (ja) | 溶接缶胴の製造方法 | |
| US11786989B2 (en) | Method for splash-free welding, in particular using a solid-state laser | |
| US4830258A (en) | Method and apparatus for producing a container body having a butt welded longitudinal seam from a sheet metal blank | |
| JPH08313B2 (ja) | 金属筒体の製造方法 | |
| JP2911744B2 (ja) | アルミニウム合金ストリップのレーザ接合方法 | |
| JP5803160B2 (ja) | レーザ溶接鋼管の製造方法 | |
| JPH0333074B2 (ja) | ||
| JP2000176664A (ja) | アルミニウム合金部材のレ―ザ溶接方法 | |
| JPH0829426B2 (ja) | レーザビーム溶接方法 | |
| JP2861528B2 (ja) | プレス成形用鋼板のレーザ溶接方法 | |
| JP2016049565A (ja) | 対向する金属面同士の接合方法 | |
| JPH0324319B2 (ja) | ||
| JPH1024374A (ja) | 滑らかな段差部を有する接合鋼板の製造方法 | |
| JPH03198991A (ja) | Ｙａｇレーザによる極薄金属パイプの製造方法及び装置 | |
| JPH06170569A (ja) | 複合熱源製管溶接方法 | |
| JPH07251280A (ja) | アルミ合金連続圧延工程でのレーザ溶接法 | |
| JPH01218781A (ja) | レーザビームによる突合せ溶接方法 | |
| JP2885026B2 (ja) | レーザビーム溶接方法及びレーザビーム溶接装置 | |
| JPH05131285A (ja) | 溶接管の製造方法 | |
| JPH02142686A (ja) | アルミニウム合金製溶接缶胴体の製造方法 | |
| JPH0550274A (ja) | プレス成形用鋼板のレーザ溶接方法 | |
| JPS6152997A (ja) | シーム溶接装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |