JPS62244581A - 溶接缶胴体の製造方法 - 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） 本発明は溶接缶胴体の製造方法に関し、さらに詳しくは
溶接部の補修性や美観が改善された、電気抵抗マツシュ
シーム溶接法による、食缶、炭酸飲料缶等に用いられる
溶接缶胴体の製造方法に関する。

（従来の技術） 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、この重ね合せ部を、平
坦な電極面を有する１対の対向する電極ロールによって
電気抵抗マツシュシーム溶接して、溶接缶胴体を製造す
る方法が知られている。

このマツシュ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倍であって、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ッシー（溶融鉄の飛沫、
図示されない）が耐着し易い。

従って内容物による内面側溶接部およびその近傍の腐食
を防止するだめ、塗料の塗布、乾燥等によって、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シ難い。

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ジラッシュは外観を損ね、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、ティンフリースチー
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シ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体を製造すること
は実用的に不可能であった。

（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、マツシュシーム溶接部を有する、溶接缶胴体
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
されたマツシュシーム溶接部を有する溶接缶胴体の製造
方法の提供を他の目的とする。

本発明は、缶胴成形体が、ティ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っても、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、マツシーシーム溶接部を有する溶接
缶胴体の製造方法の提供を、さらに他の目的とする。

（問題点を解決するだめの手段） 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、１対の対向する電極ロールにより電気抵抗マツシ
ュシーム溶接して、溶接缶胴体を製造する方法であって
、少々くとも一方の該電極ロールの電極面は、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
よりなっており、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って円周方
向外方に流れるようにして、マツシュシーム溶接を行な
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
って円周方向外方に流れるので、はみ出し鉄やスプラッ
シーが生成しても、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、勾配面によっ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、マツシュ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
ックが発生するため、両電極ロールの勾配面間を、はみ
出した端面と上記クラックを通っ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ュ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
っき鋼板、ティンフリースチール。

極薄ニッケルめっき鋼板、極薄ニッケル・錫複合めっき
鋼板、極薄錫めっき鋼板、ブラックシレート等の金属ブ
ランク（図示され々い）の、対向する端縁部１１ａおよ
びＩｌｂを重ね合せることによって形成される。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
ールである。

第１図において、内側電極ロール１３の電極面縁突乗部
１８よりなっている。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、短円筒状の突起面１８ｂを備えている。外側電極ロ
ール１４の電極面１４ａは平坦で、一様に短円筒形にな
っている。なおマツシュシーム溶接が可能となるように
、電極面１３ａおよび１４ａの幅は、重ね合せ部１２の
幅よシも大きく定められている。

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１　］、　ａ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を電極ロール間に送入する。

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。

マツシュシーム溶接の進行に伴々い、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１１
ａ１近傍の材料は、勾配面１８ａに沿って、もしくはさ
らに突起面１８ｂに沿って、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
プラッシュ（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
的に消減し、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、外側電極ロール１４の電極面１４ａは全体が円筒
形であるので、得られる溶接缶胴体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ってはスプラッシュ（図示されな
い）によって形成される、急激の勾配のほぼ垂下する外
面側段差部２２が生成する。

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２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の電
極面１４ａの右側にも、側縁突起部１８を設ければよい
。

溶接缶胴体の用途によって、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の電極面１４ａのみに側縁突起部１８
を設ければよい。

側縁突起部１８の高さくｈ）９幅等は、溶接中に側縁突
起部１８が、上側端縁部１１ｂの下面、もしくは下側端
縁部１１ａの上面に、接触しないように定められること
が望ましい。接触した下面又は上面部分にス・ぐ−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
は高さくｈ）は０．５Ｘｇ（ｇはブランク板厚）以下、
よシ好ましくは０３５×ｇ以下であることが望ましい。

まだ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、高さくｈ）は０．ＩＸｇ
以上、より好ましくは０．２Ｘｇ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１８ａ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０．１　ｔａｒ以上の曲率部１８
ａ１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。

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
湾曲面であってもよく、この場合の勾配角θは、主部１
７の勾配面１８ａ側の端部１７ｂと、側縁突起部１８の
突起部１８ｂの勾配面１８ａ側の端部１８ｂ１を結ぶ直
線と、主部１７の延長線との々す角θとして定義される
。

第１図に示されるように、勾配面１８と突起面１８ｂが
曲率部１８ａ２を介して接続する場合は、曲率部１８ａ
２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のみであっても
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１８ａ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、ティンフリース
チール（電解クロム酸処理鋼板）や極薄ニッケルめっき
鋼板のように、−舌上の表面層として比較的厚い（通常
金属クロム換算Ｉ　０ｍ９７ｍ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
面処理鋼板よりなび外側電極ロール１４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
処理層を除去しないでも、全長にわたり実用的に満足々
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。

この場合溶接は空気中で行なってもよいが、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、
アルコゝン、ヘリウム、炭酸ガス等の）で溶接を行なう
ことが好ましい。

本発明者等の経験によれば、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
、平坦な電極面を有する従来の電極ロールを用いて、マ
ツシュシーム溶接する場合、錫めっき鋼板よシなる缶胴
成形体の場合よりも遥かに高い溶接加圧力（同−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、一応マツシュ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がって、
この部分の溶接強度が減少して、フランジ加工やネック
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、電極面に接触する
と間もなく、電気抵抗加熱されて軟化しく低炭素鋼板の
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起部と接触した部分の変形量
が特に大きく々るので、その表面処理層にクラックが発
生する。そのため両勾配面間を、はみ出しだ端面と上記
クラックを通って電流が流れ易くなって、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ゾラッシュの殆んどみ
られない、補修性と外観が改善されたマツシーシーム溶
接部を備えた、溶接缶胴体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っても、その
重ね合せ部近傍の表面処理層を除去しなくても、側縁突
起部を有する内側および外側電極ロールを用いることに
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ュシーム溶
接部を備えた、溶接缶胴体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
状態を示す説明用要部縦断面図、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ロー
ルの例の要部プロフィルを示す説明用図面である。 １・・・溶接部、２・・・段差部、３・・・溶接缶胴体
、１１・・・缶胴成形体、Ｉｌａ・・・下側端縁部、１
１ａ１・・・端面、１２・・・重ね合せ部、１３・・・
（内側）電極０−／ｌ／、１４・・・（外側）ＩＥ電極
−ル、１７・・・主部、１８・・・側縁突起部、１８ａ
・・・勾配面。 第１図 第２図 第３図

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
   、１対の対向する電極ロールにより電気抵抗マッシュシ
   ーム溶接して、溶接缶胴体を製造する方法において、少
   なくとも一方の該電極ロールの電極面は、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
   なっており、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って円周方向外
   方に流れるようにして、マッシュ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。