KR20200113219A - 월-아이어닝에 의해 캔 몸체를 제조하는 방법 및 장치 - Google Patents
월-아이어닝에 의해 캔 몸체를 제조하는 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 폴리머 층으로 적어도 일 측면이이 코팅된 시트 금속으로부터 베이스 및 관형 몸체를 포함하는 캔 몸체(9)를 제조하는 방법이며, 이 방법에서 먼저 상기 시트 금속으로부터 둥근 디스크가 제조되고, 이 디스크는 그 다음에 적어도 외부면에 중합체 층을 가진 컵(3)으로 딥 드로잉 되고, 이어서 이 컵(3)은 캔 몸체(9)로 형성되며, 상기 월-아이어닝은 재 드로잉 다이와 하나 이상의 월-아이어닝 링(6, 7)을 통해 상기 컵(3)을 연속적으로 이동시킴으로써 단일 스트로크로 일어난다.
Description
본 발명은 적어도 한 측면에 중합체 층으로 코팅된 시트(sheet) 금속으로부터 베이스 및 관형 몸체를 포함하는 캔 몸체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이 방법에서 먼저 둥근 디스크가 시트 금속으로부터 제조되고, 이 디스크는 그 다음에 적어도 외부면에 중합체 층을 갖는 컵으로 딥-드로잉(deep-drawing)이 수행되고, 이후 이 컵은 월-아이어닝(wall-ironing)에 의해 캔 몸체로 형성되며, 상기 월-아이어닝은 하나 이상의 월-아이어닝 링을 통해 상기 컵을 연속적으로 이동시킴으로써 단일 스트로크(stroke)로 일어난다.
이러한 특성의 방법은 EP0402006-A1에 기술되어 있으며, 이는 알루미늄 시트를 포함하는 라미네이트를 기초로 한다. 이 특허는 이 라미네이트의 처리에서의 문제를 해결하기 위해 월-아이어닝 링으로부터 제안된 출구 각도(exit angle)와 1 내지 4°사이에서 선택되는 진입 각도(entry angle)와 각각의 월-아이어닝 단계 이후의 외부 냉각의 조합을 이용하는 것을 제안한다. 이 특허는 또한 월-아이어닝 링을 위한 재료의 특정 선택을 제안한다.
종래 기술의 방법에 따라 금속 시트 및 중합체 층에 기초한 라미네이트로부터 캔 몸체의 제조를 위한 월-아이어닝에서 다양한 문제가 발생할 수 있음이 밝혀졌다. 이들 문제점 중 일부는 중합체 코팅된 금속 기판을 처리하는 데 적용된 기술과 관련이 있다. 상기 중합체 층은 금속 시트보다 부드럽다. 이러한 라미네이트의 월-아이어닝 동안, 캔 몸체의 개방 단부 근처의 중합체 층은 펀치와 다이 사이에 끼어질 수 있으며, 결과적으로 중합체 실(polymer threads)("섬유(hairs)")이 형성될 위험이 있다.
이들 섬유의 형성은, 캔에서 빠지게 되는 임의의 섬유는 아이어닝 공구를 오염시키거나 캔 몸체 내부로 들어갈 수 있으므로 예방해야 한다. 이것들이 발생한다면 충전된 캔에 들어갈 수 있으므로 캔을 세척하고 건조하여 제거해야 한다.
아이어닝 동안 코팅 자체에서 전단력이 지나치게 높아질 수 있다. 이러한 과도한 전단은 중합체 층을 손상시킬 위험을 증가시킨다. 한 가지 유형의 손상은 소위 스커핑(scuffing)이라고 하는데, 이는 코팅을 손상시키고 금속 기판과 월-아이어닝 공구 사이의 접촉 및/또는 시각적으로 받아 들일 수 없는 캔 벽 마감을 초래할 수 있다. 또는 매우 심한 경우 캔 몸체 벽이 파열된다. 그러므로 변형 거동의 모든 변화는 가능한 한 매끄럽게 수행되는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 캔 몸체 벽 가장자리에서 섬유가 형성되는 것을 방지하는 월-아이어닝 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 라미네이트의 매끄러운 변형 거동을 제공하는 월-아이어닝을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이들 목적 중 하나 이상은 독립항 1 및 종속항 2 내지 6에 따른 방법으로 달성된다.
제2 측면에 따르면, 본 발명은 또한 독립항 7 및 종속항 8 내지 12에 따른 장치에서 구현된다.
한 측면에 중합체 층으로 코팅된 시트 금속으로부터 베이스 및 관형 몸체를 포함하는 캔 몸체의 제조 방법은, 먼저 시트 금속으로부터 둥근 디스크를 제조하는 단계를 포함하며, 이 디스크는 이어서 컵으로 딥-드로잉되며, 여기서 컵의 외부면에는 상기 중합체 층이 제공되고, 그 후에 이 컵은 재 드로잉되고 이어서 월-아이어닝에 의해 캔 몸체로 형성되며, 상기 월-아이어닝은 상기 재 드로닝된 컵을 펀치에 의해 하나 이상의 월-아이어닝을 통과하여 연속적으로 이동시킴으로써 하나의 스트로크로 일어난다. 바람직하게는 상기 시트 금속은 강 시트이다.
본 발명에 따른 상기 펀치는 2개의 원통형 부분을 포함하며, 한 부분은 직경이 D1인 다른 부분보다 더 큰 직경(DO)을 갖는다(D0 > D1). 상기 두 원통형 부분은, 상기 펀치의 직경이 펀치의 전방 단부의 더 큰 직경(DO)으로부터 갑작스런 전이 없이 펀치의 후방 단부의 작은 직경(D1)으로 점진적으로 감소하는 전이에 의해 분리된다. 본 발명에 따르면, 이 점진적인 감소는 완만해야 하고 급격한 변화가 없을 수 있다. 상기 전이 부분에서의 이러한 불연속은 또한 월-아이어닝 방법에서 불연속을 야기할 수 있고, 따라서 중합체 층의 손상의 원인이 되거나 일반적으로 고속 및 대량으로 일어나는 월-아이어닝 방법의 방해 원인이 될 수 있다.
DO에서 D1로의 점진적인 감소는 몇 가지 방법으로 얻어질 수 있다. 예로서, 상기 감소는 tanh-함수를 사용하여 설명될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 7a는 개략적인 방식으로 상기 전이의 형태를 도시하며, DO에서 D1로의 감소는 과장되어 있다. 그러나, 상기 감소의 형태는 tanh(x)에 의해 기술되며, 도 7a에는 1차 및 2차 도함수도 도시되어 있다. 1차 도함수의 평활도는 전이에 불연속성이 없음을 나타내고, 2차 도함수는 이 시점에서 2차 도함수의 값이 부호를 변경하기 때문에 전이에 변곡((0,0)에서)이 있음을 나타낸다. 가늘어지는 각도(φ)는 일정하지 않다. 변곡점의 존재는 필요하다. 왜냐하면 그렇지 않으면 후방 단부로의 전이 부분 또는 전방 단부로의 전이 부분의 연결지점에서 매끄러운 전이가 없을 수 있기 때문이다. 그러나 변곡점이 정확하게 전이 부분의 중앙에 있을 필요는 없다. 적절한 함수 또는 함수들의 조합을 선택함으로써 상기 변곡점은 하나 또는 다른 연결지점에 더 가까이 있을 수 있다. 도 7b 및 7c는 DO와 D1 사이의 직선 전이에 대해 동일하다. 이 전이는 매끄럽지 않고, 1차 도함수에서 불연속성이 있고 변곡점이 없다는 것이 분명하다. 꼬임(kinks)에서 2차 도함수의 값은 0에서 무한대로, 다시 0으로 바뀌므로 부호의 변화가 없다.
DO에서 D1로의 전이가 매끄럽고 점진적이며, 일정하지 않은 테이퍼링 각도(φ)를 가지는 것이 필수적이며, 연결지점에서 전이 부분으로부터 후방 단부 부분까지 또는 전방 단부까지의 전이 또한 매끄러운 것이 바람직하다. 따라서 이를 허용하는 전이를 설명하는 함수가 선택되어야 한다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 말단에서의 tanh(x)의 접선(tangent)은 1차 도함수의 값이 약 0이 되도록 한다. 후방 단부 및 전방 단부는 원통형이고, 바람직하게는 직경이 일정하므로, 후방 단부 또는 전방 단부를 설명하는 함수의 값(즉, 직선)은 1차 도함수 값으로 0을 가진다. 결과적으로, 연결지점에서의 tanh(x)와 후방 단부 또는 전방 단부 사이의 전이는 매끄럽게 될 수 있다.
주목할 것은, 직선 테이퍼 또한 DO부터 D1까지 직경의 점진적인 감소를 가져오지만, 가늘어지는 일정한 각도로 인해 매끄러운 것은 아니라는 것이다. 도 7b 및 7c의 테이퍼 함수를 선택하는 경우 상기 꼬임이 가공되고 가공의 결과로서 항상 반경이 매우 작다. 그러나 이들 작은 반경 사이에서 상기 전이는 테이퍼지고 테이퍼링 각도 (φ)는 일정하다. 이 경우 변곡점이 없다. 상기 2차 도함수의 곡선은 부호가 변경되지 않지만 0이 되며, 여기서 가늘어지는 각도는 일정하고 직선으로 가늘어지는 끝에 도달할 때 부호만 변경된다. 본 발명에 따른 펀치는 직선 테이퍼가 없음에 유의한다. 중합체 코팅된 금속 기판이 이러한 펀치로 처리될 때, 중합체는 테이퍼링 각도가 0에서 φ로 변하는 전이에서 및 가늘어지는 각도가 φ에서 0으로 변하는 전이에서 방향을 변경해야 한다. 각 전이는 급격하고 매끄럽지 않으며, 따라서 아이어닝 처리 중에 재료의 흐름에 불규칙성을 야기할 수 있으며, 임의의 불규칙성은 상기 처리에서 손상 또는 교란의 원인이 될 수 있다.
도 1은 다양한 처리 단계에서 다양한 처리 시스템을 도시하고,
도 2는 중합체 코팅된 금속 시트의 개략적인 단면을 도시하고, 이 경우 양 측면에 중합체 필름이 제공되며,
도 3은 후방 단부(1a), 전이 부분(1b) 및 전방 단부(1c)뿐만 아니라 연결지점(14 및 15)을 가진 펀치의 개략적이고 과장된 부분과 및 전이에서 테이퍼링 각도(φ)의 의미를 설명하기 위한 확대도를 도시하며,
도 4는 월-아이어닝 작업의 상세를 도시하고,
도 5는 (절두-원추형) 입구면과 출구면 사이에 평탄 구역을 갖는 아이어닝 링의 작업면의 개략적인 상세를 도시하며,
도 6의 (A)는 현저한 섬유 형성이 있는 직선형 펀치를 갖는 종래 기술 방법의 예를 나타내고, (B)는 섬유 형성을 보이지 않는 본 발명에 따른 펀치의 예를 도시하며,
도 7a는 개략적인 방식으로 연속적인 전이의 형태를 도시하고, 도 7b 및 도 7c는 불연속적인 직선 전이의 형태를 도시한다.
도 2는 중합체 코팅된 금속 시트의 개략적인 단면을 도시하고, 이 경우 양 측면에 중합체 필름이 제공되며,
도 3은 후방 단부(1a), 전이 부분(1b) 및 전방 단부(1c)뿐만 아니라 연결지점(14 및 15)을 가진 펀치의 개략적이고 과장된 부분과 및 전이에서 테이퍼링 각도(φ)의 의미를 설명하기 위한 확대도를 도시하며,
도 4는 월-아이어닝 작업의 상세를 도시하고,
도 5는 (절두-원추형) 입구면과 출구면 사이에 평탄 구역을 갖는 아이어닝 링의 작업면의 개략적인 상세를 도시하며,
도 6의 (A)는 현저한 섬유 형성이 있는 직선형 펀치를 갖는 종래 기술 방법의 예를 나타내고, (B)는 섬유 형성을 보이지 않는 본 발명에 따른 펀치의 예를 도시하며,
도 7a는 개략적인 방식으로 연속적인 전이의 형태를 도시하고, 도 7b 및 도 7c는 불연속적인 직선 전이의 형태를 도시한다.
상기 사용된 시트 금속은, (코팅되지 않은 강 시트(steel sheet)(흑판(blackplate)), 주석 코팅된 강 시트(주석판), 크롬-크롬 산화물 코팅된 강 시트(ECCS), 적어도 80%의 FeSn(50 at.% 철 및 50 at.% 주석)으로 이루어진 철-주석 합금을 위에 형성하기 위해 확산 어닐링된 주석판, 3가 크롬 전해질(TCCT)로부터 전기 도금함으로써 생성된 크롬-크롬 산화물 코팅된 강 시트을 포함하는 시트 금속들의 그룹에서 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 월-아이어닝 링의 진입 각도(
)는 3.5 와 4.5°사이이고, 제1 월-아이어닝 링의 출구 각도(
)는 2.5 와 3.5°사이인 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은, (i) 코팅되지 않은 강 시트(흑판), (ⅱ) 주석 코팅된 강 시트(주석판), (ⅲ) 크롬-크롬 산화물 코팅된 강 시트(ECCS), (ⅳ) 적어도 80%의 FeSn(50 at.% 철 및 50 at.% 주석)으로 이루어진 철-주석 합금을 위에 형성하기 위해 확산 어닐링된 주석판, (v) 3가 크롬 전해질(TCCT)로부터 전기 도금함으로써 생성된 크롬-크롬 산화물 코팅된 강 시트을 포함하는 그룹에서 선택된 시트 금속이 사용될 때, 본 발명에 따른 월-아이어닝 링 또는 링들의 장점은 월-아이어닝 동안 섬유의 형성이 방지되거나 최소화된다는 것이다. 둘 이상의 링이 사용되는 경우, 각각의 연속적인 월-아이어닝 링에 대한 진입 각도는 이전 링의 진입 각보다 작아야 한다. 제1 월-아이어닝 링에 이어지는 제2 및 임의의 추가 월-아이어닝 링에서 진입 각도는 스커핑을 방지하기 위해 더 작아야 한다. 제1 월-아이어닝 링에 대한 진입 각도는 이 제1 링의 팽창력이 과도하게 되는 것을 방지하기 위해 3.5 와 4.5°사이에 있어야 한다는 것이 밝혀졌다.
월-아이어닝 링(6, 7)에 대한 진입 각도(
)가 전술한 조건에 적합하게 된다면, 월-아이어닝 링들에서 허용할 수 없을 정도로 높은 팽창력을 생성하지 않으면서, 가장 중요하게는 섬유가 없으면서, 형성된 캔 몸체(9)의 표면에 대해 양호한 결과가 얻어지는 것으로 밝혀졌다. 이러한 양호한 결과는, 예를 들어 월-아이어닝 링(6 및 7)에 대한 진입 각도(
)가 예를 들어 각각 4°및 2°인 경우에 얻어진다. 전술한 바와 같이 중합체 코팅의 재료를 선택하면, 손상되지 않은 코팅을 갖는 캔을 얻을 수 있고, 섬유가 형성되거나 코팅이 금속 베이스로부터 분리될 위험은 무시할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 외부 냉각제 없이 사용된다. 외부 냉각제를 사용하는 경우, EP0402006-A1에서와 같이 월-아이어닝 작업 중 캔에 직접 적용되는 냉각제를 의미한다. 냉각제는 일반적으로 윤활제를 포함하거나 월-아이어닝 작업을 용이하게 하기 위해 자체적으로 윤활을 제공한다. 본 발명에 따른 방법에서, 중합체 층은 윤활을 제공한다. 펀치 및/또는 월-아이어닝 링 또는 링들 사이의 스페이서의 내부 냉각 형태로 내부 냉각을 사용할 수 있다. 이 경우 외부 냉각제가 필요하지 않다. 건식 방법으로 지칭되는 이 방법은 처리될 필요가 있는 다량의 냉각제에 의해 방해받지 않으며, 과량의 냉각제를 제거하기 위해 캔 몸체를 헹구고 그 후에 건조할 필요는 없다.
상기 중합체 층은 바람직하게는 각각 자신의 특성을 갖는 둘 이상의 층을 포함한다. 기판의 각 측면에 3층 폴리머 코팅 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 기판의 각 측면 상의 3개 코팅층은 접착층, 주층(main layer), 및 분리(release) 특성과 같은 최적화된 계면 특성을 갖는 표면층을 포함하고, 강에 대한 최적의 접착력이 상기 접착층에 의해 제공되며, 상기 주층은 장벽 속성 제공과 같은 보다 일반적인 기능을 가진다. 아래 표는 개요를 제공한다.
본 발명자들은 길이(L)를 갖는 원통형 평탄 구역(land zone)이 각각의 월-아이어닝 링의 입구와 출구 사이에 존재하는 것이 유리하다는 것을 알았으며, 여기서 L은 최대 0.6 mm, 바람직하게는 최대 0.5 mm, 보다 바람직하게는 최대 0.3 mm이고, 여기서 제1 월-아이어닝 링의 L은 제2 월-아이어닝 링의 L과 상이한 것이 바람직하다.
펀치와 캔 몸체의 내부 표면의 매끈함과 캔에 유지된 장력의 결과로서 월-아이어닝 캔 몸체는 때때로 펀치에 매우 단단히 부착된다. 일 실시 예에서, 제2 월-아이어닝 링(RED2)에서의 감소 또는, 3개 이상의 월-아이어닝 링이 사용되는 경우, 마지막 월-아이어닝 링(RED_Last)에서의 감소가 캔 몸체의 장력을 제거하여 펀치로부터 캔 몸체의 스트리핑을 용이하게 하기 위해 선택된다. 이러한 목적으로, 감소(RED2)(또는 RED_Last)는 바람직하게는 낮게, 바람직하게는 0.1과 10% 사이로 선택된다.
바람직한 실시 예에서, 컵의 벽 두께는 제1 월-아이어닝 링에서 10과 60% 사이의 값(RED1)만큼 감소되고, 벽 두께는, 존재한다면, 제2 월-아이어닝 링에서 0.1과 30% 사이의 값(RED2)만큼 더 감소된다. 더욱 바람직하게는, 컵의 벽 두께는 제1 월-아이어닝 링에서 20과 55% 사이의 값(RED1)만큼 감소되고 및/또는 컵의 벽 두께는 제2 월-아이어닝 링에서 2% 이상, 바람직하게는 5% 초과의 값(RED2)만큼 더 감소된다.
실시 예들
총 두께가 30 ㎛인 3층의 중합체 코팅 시스템이 필름 라미네이션에 의해 두께 0.10과 0.50 mm 사이를 가진 강 시트의 한 측면(캔의 외부면이 되는 측)에 적용된다. 이 실시 예에서, 이렇게 얻은 코팅된 강 시트는 직경 73 mm인 컵을 2 단계로 제조하는데 사용되며, 상기 중합체-코팅된 측면은 컵의 외부면을 형성한다. 제1 단계에서, 직경이 100 mm인 컵이 직경이 150 mm인 원형 디스크에서 딥 드로잉 된다. 제2 단계에서, 이 컵은 추가 딥 드로잉 작업에 의해 최종 직경이 73 mm인 컵으로 형성된다. 이 과정에 대해 도 1을 참조할 수 있다. 이 컵은 월-아이어닝 기계에 공급되며, 그 안에서 컵의 벽 두께는, 분당 180과 600 스트로크 사이의 속도로 월-아이어닝함으로써 그리고 컵의 벽 두께를 10과 60% 사이의 값(RED1)만큼 감소시키고 진입 각도(
) 및 출구 각도(
)를 갖는 제1 월-아이어닝 링과 컵의 벽 두께를 2와 25% 사이의 값(RED2)만큼 감소시키고 진입 각도(
2) 및 출구 각도 (
2)로를 가진 제2 월-아이어닝 링이 이어지는 재 드로잉 링을 사용하여 감소된다.
이들 실험은 외부 냉각제 없이 4°의 진입 각도와 3°의 출구 각도가 대부분의 중합체 코팅된 강 시트에서 우수한 결과를 제공함을 보여 주었다. 스커핑이 관찰되지 않았다. 비교 실험은 좋은 결과를 얻는 데 각도가 중요하다는 것을 보여주었다. 본 발명에 따른 방법은 이산화 티타늄을 함유하지 않거나 또는 소량만 함유하는 중합체 코팅에 특히 적합하다. 그러나, 본 발명자들은, 연마 효과를 갖는 TiO2와 같은 경질 입자를 갖는 필름의 적층으로 인해, 이들 필름이 청구된 설정으로 처리될 수 있다 하더라도, 백색 층들은 스커핑에 다소 취약한 경향이 있음을 발견했다. 본 발명자들은 이산화 티타늄으로 착색된 캔의 의도한 외부면에 백색 코팅을 사용할 때 제1 월-아이어닝 링의 진입 각도(
)는 바람직하게는 약 1.5와 2.5°사이인 것을 발견하였다. 이는 제1 월-아이어닝 링에 대한 3.5와 4.5°사이의 진입 각도로 처리될 때 필름 손상의 위험을 증가시키는 정련 효과(scouring effect)가 경질 이산화 티타늄 입자에 의해 초래된 것으로 여겨진다. 백색 이산화 티타늄 착색된 코팅은 2.5와 3.5°사이의 제1 월-아이어닝 링의 출구 각도(
)와, 존재하는 경우, 본 발명에 따른 방법과 유사한, 제2 월-아이어닝 링에 대한 1.5와 2.5°사이의 진입 각도(
) 및 2.75와 3.25°사이의 출구 각도(
)로 추가로 처리될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 처리될 수 있는 중합체 코팅된 강 기판은 바람직하게는 폴리에스테르, 코폴리에스테르(PET, PBT, 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF), 폴리(락트산)(PLA)를 포함) 또는 폴리아미드와 같은 폴리콘덴세이트, 폴리올레핀, 엘라스토머, 결정화 가능한 폴리부가 중합체, 또는 압출에 의해 필름으로 형성될 수 있는 임의의 다른 중합체를 기초로 한다. 중합체 코팅은 하나 이상의 층으로 구성될 수 있다. 바람직하게는 중합체 코팅 층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트, IPA-개질 폴리에틸렌 테레프탈레이트, CHDM-개질 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 푸라노에이트, 폴리(락트산) 또는 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물을 포함하거나 이들로 이루어진다.
신규한 방법의 절차 및 장치는 첨부된 도면들에 보다 상세하게 도시되어 있으며, 도 1은 다양한 처리 단계에서 다양한 처리 시스템을 도시하며, 도 2는 중합체 코팅된 금속 시트의 개략적인 단면을 도시하며, 이 경우 양 측면에 중합체 필름이 제공된다. 도 3은 후방 단부(1a), 전이 부분(1b) 및 전방 단부(1c)뿐만 아니라 연결지점(14 및 15)을 가진 펀치의 개략적이고 과장된 부분과 및 전이에서 테이퍼링 각도(φ)의 의미를 설명하기 위한 확대도를 도시한다. 도 4는 월-아이어닝 작업의 상세를 도시하고 도 5는 (절두-원추형) 입구면과 출구면 사이에 평탄 구역을 갖는 아이어닝 링의 작업면의 개략적인 상세를 도시한다.
도 1은 사전 성형된 딥드로잉 컵(3)이 완성된 월-아이어닝 캔 몸체(9)로 어떻게 형성되는지를 도시한다. 컵(3)은 재 드로잉 슬리브(2)와 재 드로잉 다이(4) 사이에 위치된다. 펀치(1)가 우측으로 이동할 때, 컵(3)은 상기 재 드로잉 단계에 의해 최종 완성된 컵의 내부 직경을 갖게 된다.
이어서, 펀치(1)는 (이 예에서) 2개의 월-아이어닝 링(6, 7)을 통해 제품을 연속적으로 강제한다. 링(8)은 선택적인 스트리퍼 링이다. 월-아이어닝은 형성될 캔 몸체(9)에 그것의 궁극적인 벽 두께 및 벽 길이를 제공한다. 마지막으로, 펀치(1)를 선택적인 베이스 공구(10)를 향해 이동시킴으로써 캔 몸체(9)의 베이스가 형성된다.
후퇴하는 펀치(1)는 캔(9)을 펀치(1)로부터 분리할 수 있게 하여 그것이 횡 방향으로 배출될 수 있도록 한다. 상기 선택적 스트리퍼 링이 이것을 지원할 수 있다. 이어서 캔(9)은 트리밍(trimming)되고, 선택적으로 넥킹(necking)되고, 충전 후에 뚜껑이 제공된다.
도 2는 예를 들어 월-아이어닝 링(5)을 통해 형성될 캔 벽의 일부의 통과를 상세하게 도시한다. 펀치(1)는 개략적으로 표시되어 있다.
월-아이어닝 링(5)에 대한 진입 평면은 월-아이어닝 링의 축선 방향에 대한 진입 각도(
)로 진행된다. 형성될 벽의 재료의 두께는 펀치(1)와 월-아이어닝 링(5) 사이에서 감소된다. 이 재료는 양측에 중합체 층(12, 13)을 갖는 실제 금속 캔 몸체 벽(11)를 포함한다. 중합체 층(12)은 캔 몸체의 외부가 되고, 중합체 층(13)은 캔 몸체의 내부가 되며, 결국 캔의 내용물과 접촉하게 된다. 이 도면은 3개 층(11, 12, 13)의 두께가 어떻게 감소되는지를 설명한다.
도 5는 (절두-원추형) 진입 평면과 출구 평면 사이에 평탄 구역을 갖는 아이어닝 링의 작업면의 개략적인 상세를 도시한다. 상기 평탄 구역과 진입 평면 사이의 이송 반경 및 평탄 구역과 출구 평면 사이의 이송 반경은 0.1 내지 10 mm, 바람직하게는 0.2 내지 5 mm이다.
월-아이어닝 링들에는 바람직하게는 상기 링의 절두-원추형 진입 평면과 절두-원추형 출구 평면의 연결부 사이에 위치된 길이(L)의 평탄 구역이 제공된다. 평탄 구역은 원통형 링이고, 최대 0.6 mm, 바람직하게는 최대 0.5 mm, 더욱 바람직하게는 최대 0.3 mm의 길이를 갖는다.
도 6은 현저한 섬유 형성이 있는 직선형 펀치를 갖는 종래 기술 방법(A)의 예를 나타내며, 하반부(B)에서 본 발명에 따른 펀치는 섬유 형성을 보이지 않는다.
Claims (14)
- 폴리머 필름(12)으로 일면 또는 양면이 코팅된 시트 금속으로부터 베이스 및 관형 몸체를 포함하는 캔 몸체(9)를 제조하는 방법으로서,
상기 코팅된 시트 금속(11)으로부터 둥근 디스크가 제조되고, 상기 디스크는 그 다음에 컵(3)으로 딥 드로잉 되고 이어서 이 컵(3)을 재 드로잉한 다음 재 드로잉 된 컵(5)을 월-아이어닝에 의해 캔 몸체(9)로 형성하며, 상기 월-아이어닝은 펀치(1)에 의해 하나 이상의 월-아이어닝 링(6, 7)을 통해 상기 재 드로잉 된 컵(5)을 연속적으로 이동시킴으로써 단일 스트로크로 일어나며,
상기 펀치(1)는 직경(D0)을 가진 원통형 전방 단부 부분(lc)과 직경(D1)을 가진 그 후방 단부를 향한 후방 단부 부분(la)을 가지며, D1 < D0 이며, 상기 전방 단부 부분(lc)은 전이 부분(lb)에 의해 상기 후방 단부 부분(la)로부터 분리되며, 상기 펀치의 직경은 상기 전이 부분에 걸쳐 점차 감소하며, 상기 후방 단부 부분까지 상기 펀치의 상기 전단 부분의 상기 전이 부분(lb)의 형상은 연속적인 곡선이며, 상기 곡선의 접선과 상기 펀치의 중심선 사이의 테이퍼링 각도()는 상기 전이 부분에 대해 일정하지 않으며, 상기 곡선의 1차 도함수는 상기 전이 부분에서 하나 이상의 변곡점을 가지는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 시트 금속은 강 시트인 것을 특징으로 하는, 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 코팅된 금속 시트는 유기 수지(12)로 금속 시트(11)의 적어도 한 표면을 필름 라미네이션 또는 직접 압출 코팅에 의해 얻어지며,
상기 유기 수지는 폴리에스테르 수지이고, 상기 수지 필름은 단층 필름의 경우 5 내지 100 ㎛의 두께를 갖거나 또는 다층 필름의 경우 5 내지 100 ㎛의 총 두께를 갖는, 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 시트 금속(11)이 중합체 필름(12, 13)으로 양면이 코팅되는, 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 월-아이어닝 링에 대한 진입 각도()는 3.5와 4.5°사이이고, 제1 월-아이어닝 링에 대한 출구 각도(
)는 2.5와 3.5°사이인, 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 월-아이어닝 작업 동안 외부 냉각제가 상기 캔 몸체에 직접 적용되지 않는, 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시트 금속이 (코팅되지 않은 강 시트(흑판), 주석 코팅된 강 시트(주석판), 크롬-크롬 산화물 코팅된 강 시트(ECCS), 적어도 80%의 FeSn(50 at.% 철 및 50 at.% 주석)으로 이루어진 철-주석 합금을 위에 형성하기 위해 확산 어닐링 된 주석판, 3가 크롬 전해질(TCCT)로부터 전기 도금함으로써 생성된 크롬-크롬 산화물 코팅된 강 시트를 포함하는 판금들의 그룹에서 선택되는, 방법. - 펀치(1)와 하나 이상의 월-아이어닝 링(6, 7)을 구비하며, 재 드로잉 된 컵(5)을 상기 펀치에 의해 상기 하나 이상의 월-아이어닝 링을 통해 통과시킴으로써 상기 재 드로잉 된 컵(5)의 벽 두께를 감소시키는 월-아이어닝 장치로서,
상기 펀치(1)는 직경(D0)을 가진 원통형 전방 단부 부분(lc)과 직경(D1)을 가진 그 후방 단부를 향한 후방 단부 부분(la)을 가지며, D1 < D0 이며, 상기 전방 단부 부분(lc)은 전이 부분(lb)에 의해 상기 후방 단부 부분(la)로부터 분리되며, 상기 펀치의 직경은 상기 전이 부분에 걸쳐 점차 감소하며, 상기 후방 단부 부분까지 상기 펀치의 상기 전단 부분의 상기 전이 부분(lb)의 형상은 연속적인 곡선이며, 상기 곡선의 접선과 상기 펀치의 중심선 사이의 각도는 상기 전이 부분에 대해 일정하지 않으며, 상기 곡선의 1차 도함수는 상기 전이 부분에서 하나 이상의 변곡점을 가지는, 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 곡선과 상기 전방 단부 부분 사이의 연결지점(14)에서 및/또는 상기 곡선과 상기 후방 단부 부분 사이의 연결지점(15)에서 상기 연속 곡선의 접선은 양 단부에서 상기 전방 단부 부분 및/또는 상기 후방 단부 부분의 접선과 각각 동일한(즉, 곡선에서 펀치로의 매끄러운 전이), 장치. - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
DO가 일정하거나, DO 및 D1이 모두 일정한, 장치. - 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 월-아이어닝 링의 진입 각도()는 3.5와 4.5°사이이고, 제1 월-아이어닝 링의 출구 각도(
)는 2.5와 3.5°사이인, 장치.
- 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 월-아이어닝 링(6) 뒤에 위치된 추가의 월-아이어닝 링(7)이 사용되며, 각각의 연속적인 월-아이어닝 링의 진입 각도는 선행하는 링의 진입 각도보다 작은, 장치. - 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 벽-아이언 링(7)의 진입 각도()는 존재하는 경우 1.75°이상 및/또는 최대 2.25°인, 장치.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되는 캔.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| E801 | Decision on dismissal of amendment |