NL8220068A - IMPROVED STARTING MATERIAL FOR STEEL CONTAINERS, METHOD FOR MANUFACTURING DRAWN AND STRETCHED CONTAINERS, AND CONTAINERS CONTAINED ACCORDINGLY TO THE METHOD. - Google Patents
IMPROVED STARTING MATERIAL FOR STEEL CONTAINERS, METHOD FOR MANUFACTURING DRAWN AND STRETCHED CONTAINERS, AND CONTAINERS CONTAINED ACCORDINGLY TO THE METHOD. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8220068A NL8220068A NL8220068A NL8220068A NL8220068A NL 8220068 A NL8220068 A NL 8220068A NL 8220068 A NL8220068 A NL 8220068A NL 8220068 A NL8220068 A NL 8220068A NL 8220068 A NL8220068 A NL 8220068A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- nickel
- zinc
- coating
- thickness
- stretched
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 16
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 58
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 57
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 51
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 51
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 20
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 20
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940035427 chromium oxide Drugs 0.000 claims 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 208000032836 Ring chromosome 15 syndrome Diseases 0.000 claims 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 14
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000005028 tinplate Substances 0.000 description 7
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 4
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 3
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- 239000005029 tin-free steel Substances 0.000 description 2
- QZCLKYGREBVARF-UHFFFAOYSA-N Acetyl tributyl citrate Chemical compound CCCCOC(=O)CC(C(=O)OCCCC)(OC(C)=O)CC(=O)OCCCC QZCLKYGREBVARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/201—Work-pieces; preparation of the work-pieces, e.g. lubricating, coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/28—Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
- 1 -- 1 -
PCT/N/31.135-Kp/Pf/vdMPCT / N / 31.135-Kp / Pf / vdM
Κίϋί,ιίΡΚίϋί, ιίΡ
Verbeterd uitgangsmateriaal voor stalen houders, werkwijze voor de vervaardiging van getrokken en gestrekte houders eruit, alsmede volgens de werkwijze vervaardigde houders.Improved starting material for steel containers, method for the production of drawn and stretched containers, as well as containers manufactured according to the method.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het vormen van bliklichamen uit e§n stuk staal en meer in het bijzonder op het vormen van bliklichamen uit een stuk staal door een werkwijze welke het trekken en strekken behelst van 5 koud gewalste staalplaat met een op tenminste e#n zijde galva-nisch aangebrachte dunne bekleding van een nikkel-zinklegering.The present invention relates to forming sheet metal can bodies and more particularly to forming sheet metal can bodies by a method involving drawing and stretching of cold-rolled steel sheet with at least one # One side galvanically applied thin nickel-zinc alloy coating.
Het is algemeen bekend houders of blikken te vervaardigen en in het bijzonder blikken voor de verpakking van levensmiddelen en dranken, door een trek- en strekwerkwij-10 ze, waarbij een metaalplaatvoorraad van een rol gestanst wordt tot ronde ruwe plaatjes, welke aanvankelijk getrokken worden tot ondiepe bekers met zij- en bodemwanden van vrijwel gelijke dikte. De bekers kunnen daarop worden nagetrokken om hun diameter verder te verlagen en hun hoogte te vergroten, voordat 15 ze worden gestrekt op een stempel, of doom, met een externe diameter die vrijwel gelijk is aan de interne diameter van de bekers. De doom perst de bekers door een aantal strekring-matrijzen, waarvan de binnendiameters telkens kleiner zijn dan de buitendiameter van de erdoor passerende beker, zodat druk 20 tussen de betrokken strekringen en de doom in toenemende mate de dikte van de zijwand vermindert en het metaal langs de doom perst, zodat de hoogte van het bliklichaam toeneemt.It is well known to manufacture containers or cans, and in particular cans for the packaging of food and beverages, by a drawing and stretching method, in which a metal sheet stock is stamped from a roll into round raw sheets, which are initially drawn into shallow cups with side and bottom walls of almost equal thickness. The cups can be retracted thereon to further decrease their diameter and increase their height before being stretched on a punch, or doom, with an external diameter substantially equal to the internal diameter of the cups. The doom presses the cups through a number of stretch ring dies, the inner diameters of which are each smaller than the outer diameter of the cup passing through them, so that pressure between the involved stretch rings and the doom increasingly decreases the thickness of the side wall and the metal along the doom presses, so that the height of the can body increases.
In het verleden werden moeilijkheden ondervonden bij de vervaardiging van getrokken en gestrekte bliklichamen 25 uit onbeklede, koud gewalste staalplaat. De aanzienlijke krachten die vereist zijn voor de strekbewerking leidden dik-wijls tot het scheuren van de dunner geworden zijwand, of tot het door de bodem duwen van de doom. Zo is het in het algemeen noodzakelijk gebleken op beide zijden van het basisstaal 30 een bekleding van een zachter metaal, zoals tin, aan te brengen als smerende bekleding, teneinde met succes de zijwan-den tot de gewenste dikte te kunnen strekken.In the past, difficulties have been encountered in the manufacture of drawn and stretched can bodies 25 from uncoated, cold-rolled steel sheet. The considerable forces required for the stretching operation often led to the cracking of the thinned sidewall, or the pushing of the doom through the bottom. For example, it has generally been found necessary to apply a softer metal coating, such as tin, on both sides of the base steel as a lubricious coating in order to successfully stretch the sidewalls to the desired thickness.
Hoewel tinplaat getrokken en gestrekt kan worden tot commercieel aanvaardbare houders, is een bekledingsdikte 8220068 - 2 - van 0,38-0,76 ^im op iedere zijde van de staalbasis in het al-gemeen aangenomen noodzakelijk te zijn voor het verkrijgen van de voor het strekken vereiste smering. Deze zware tinbekleding verhoogt niet alleen in sterke mate de kosten van de gerede 5 blikken, maar bovendien vertoont het tin de neiging te ver-vloeien of getrokken te worden van de toppen en afgezet te worden in de dalen van het oppervlak van de staalbasis gedu-rende de strekbewerking, met als resultaat dat de dikte van de tinbekleding op het gerede produkt in sterke mate varieert.Although tin sheet can be drawn and stretched into commercially acceptable containers, a coating thickness of 8220068-2 of 0.38-0.76 µm on each side of the steel base is generally believed to be necessary to obtain the stretching required lubrication. This heavy tin cladding not only greatly increases the cost of the finished cans, but in addition, the tin tends to flow or be pulled from the tops and deposited in the valleys of the surface of the steel base. stretched, with the result that the thickness of the tin coating on the finished product varies widely.
10 Deze beweging van het bekledingstin over het oppervlak staat in het algemeen bekend als "tinveeg" en kan een onaanvaardbaar voorkomen in een commercieel produkt veroorzaken. Een commercieel aanvaardbare vervanging van tinplaat, welke voldoende corrosiebescherming en gewenste strekeigenschappen van de zij-15 wand zou bieden voor de vervaardiging van getrokken en ge- strekte bliklichamen, is echter tot nu toe niet gevonden, hoe-wel grote inspanningen op dat gebied reeds zijn verricht. Met nikkel beklede, koud gewalste staalplaat is bijv. reeds ge-bruikt voor de vervaardiging van getrokken en gestrekte blik-20 ken; het strekken van met nikkel bekleed staal biedt echter een aantal problemen, welke niet optreden bij het strekken van tinplaat en talloze factoren moeten binnen uiterst nauwe grenzen geregeld worden om getrokken en gestrekte bliklichamen op een commerciele basis uit een dergelijk met nikkel bekleed 25 staal te kunnen vervaardigen.This movement of the coating tin over the surface is commonly known as a "tin wipe" and can cause an unacceptable appearance in a commercial product. However, a commercially acceptable replacement of tin plate, which would provide sufficient corrosion protection and desirable sidewall stretch properties for the manufacture of drawn and stretched can bodies, has not yet been found, although major efforts in that field have already been made. conducted. For example, nickel-coated cold-rolled steel sheet has already been used for the manufacture of drawn and stretched cans; however, the stretching of nickel-coated steel presents a number of problems which do not arise with the stretching of tin plate, and numerous factors must be controlled within extremely narrow limits in order to be able to produce drawn and stretched can bodies on a commercial basis from such a nickel-coated steel. manufacture.
Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt voorzien in een verbeterd uitgangsmateriaal voor een tinvrije stalen houder voor de vervaardiging van getrokken en gestrekte blikken. Het uitgangsmateriaal is een koud gewalste staal-30 plaat, zoals stort, met een dunne bekleding van een nikkel-zink(NiZn)-legering, welke op tenminste een zijde galvanisch is aangebracht. Getrokken en gestrekte bliklichamen die zijn vervaardigd uit het uitgangsmateriaal op commerciele persen met hoge snelheid, welke een verbeterde apparatuur omvatten, 35 hebben een goede kwaliteit als verpakking voor levensmiddelen en dranken. De slijtage van de strekringen is gering, zodat een verlengde levensduur van de apparatuur wordt bereikt.In accordance with the present invention, there is provided an improved starting material for a tin-free steel container for the manufacture of drawn and stretched cans. The starting material is a cold-rolled steel sheet, such as bulk, with a thin nickel-zinc (NiZn) alloy coating, which is galvanically coated on at least one side. Drawn and stretched can bodies made from the raw material on high speed commercial presses, which include improved equipment, are of good quality as food and beverage packaging. The wear of the stretching rings is low, so that an extended life of the equipment is achieved.
De NiZn-bekleding op het basisstaalsubstraat 8220068 - 3 - heeft in het bijzonder een dikte in het gebied van ca. 0,013-0,13 yam en bij voorkeur bedraagt deze dikte ca. 0,025-0,075 yam. De bekleding is rijk aan nikkel en kan zink bevatten in het gebied van ca. 2-12 gew.%, bij voorkeur in het gebied van ca.The NiZn coating on the base steel substrate 8220068-3 - typically has a thickness in the range of about 0.013-0.13 yam, and preferably is about 0.025-0.075 yam. The coating is rich in nickel and may contain zinc in the range of about 2-12% by weight, preferably in the range of about
5 5-10 gew.%. De bekleding wordt aangebracht door een lopende lengte van het staalbasismateriaal door een gebruikelijk gal-vanisch nikkelbad, zoals een Watts-bad, te trekken, waaraan de gewenste hoeveelheid zink is toegevoegd, bij voorkeur in de vorm van zinksulfaat (ZnSO^.E^O). Het met NiZn-legering bekle-10 de staal wordt daarop chemisch behandeld om het wikkelen gemakkelijker te maken en de houdbaarheid van het materiaal te verhogen en de hechting van organische bekledingen, die door-gaans gebruikt worden bij de vervaardiging van houders, te bevorderen.5 5-10 wt%. The coating is applied by drawing a running length of the steel base material through a conventional galvanic nickel bath, such as a Watts bath, to which the desired amount of zinc has been added, preferably in the form of zinc sulfate (ZnSO 4. ). The NiZn alloy coated steel is then chemically treated to make winding easier and to increase the shelf life of the material and to promote the adhesion of organic coatings commonly used in the manufacture of containers.
15 De met NiZn beklede en chemisch behandelde staalplaat wordt gesneden tot ronde ruwe plaatjes, welke aan-vankelijk tot bekers worden getrokken met zij- en bodemwanden met vrijwel gelijke dikte en daarop gestrekt tot goedkope houders, die geschikt zijn voor het verpakken van levensmidde-20 len en dranken. Het is duidelijk dat de getrokken bekers zowel door een enkele trekbewerking als ook door trekken en natrek-ken kunnen worden gevormd. De getrokken bekers worden gebracht op een cylindrische doom met een externe diameter, die over-eenkomt met de interne diameter van de gerede bliklichamen, 25 en door een samenstel van werktuigen geleid, dat bestaat uit een aantal axiaal op een lijn liggende op onderlinge afstand gelegen strekringmatrijzen. De diameter van de opening in de opvolgende ringmatrijzen is telkens geringer van de eerste tot de laatste ringmatrijs, terwijl iedere opening telkens enigs-30 zins kleiner is dan de uitwendige diameter van de buitenwand van de erdoor gevoerde houder. Elke ringmatrijs heeft een overwegend eonisch inleidgedeelte, dat wordt begrensd door een overwegend cylindrische contactrand, alsmede een naar buiten toe divergerend, in het algemeen conisch uitganggedeelte. Het 35 conische inleidgedeelte van iedere ringmatrijs heeft een halve kegelhoek, d.w.z. de hoek van het conische oppervlak ten op-zichte van de trekas van de werktuigset, in het gebied van ca. 6-8,5°, bij voorkeur ca. 7,5°, terwijl de contactrand een 8220068 - 4 - lengte heeft in axiale richting die niet groter is dan ca. 0,063 cm. De laatste ringmatrijs heeft een contactrand, die korter is dan 0,063 cm, bij voorkeur in het gebied van ca. 0,0075-0,018 cm.The NiZn coated and chemically treated steel sheet is cut into round raw sheets, which are initially drawn into beakers with sides and bottom walls of approximately equal thickness and stretched thereon into inexpensive containers suitable for packaging foodstuffs. and drinks. It is clear that the drawn cups can be formed by a single drawing operation as well as by drawing and drawing. The drawn cups are placed on a cylindrical doom with an external diameter, corresponding to the internal diameter of the finished can bodies, and passed through an assembly of tools consisting of a number of axially aligned, spaced stretch ring dies. The diameter of the opening in the subsequent ring dies is always smaller from the first to the last ring die, while each opening is in each case somewhat smaller than the external diameter of the outer wall of the container passed through it. Each ring die has a predominantly eonic lead-in section, which is bounded by a predominantly cylindrical contact edge, as well as an outwardly divergent, generally conical exit portion. The tapered lead-in portion of each ring die has a half cone angle, ie the angle of the tapered surface relative to the tool set pivot axis, in the range of about 6-8.5 °, preferably about 7.5 °, while the contact edge has an 8220068-4 length in axial direction no greater than about 0.063 cm. The last ring die has a contact edge shorter than 0.063 cm, preferably in the range of about 0.0075-0.018 cm.
5 De uitvinding wordt thans nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening.The invention will now be further elucidated with reference to the annexed drawing.
Figuur 1 is een gedeeltelijke doorsnede op ver-grote schaal van een uitvoeringsvorm van het uitgangsmateriaal voor stalen houders volgens de uitvinding.Figure 1 is an enlarged partial cross-sectional view of an embodiment of the steel container blank according to the invention.
10 Figuur 2 is een schematische afbeelding van een snelle bekledings- en behandelingsband, die geschikt is voor de vervaardiging van het uitgangsmateriaal voor de houders, als toegepast volgens de uitvinding.Figure 2 is a schematic representation of a rapid coating and treatment belt suitable for the manufacture of the container blank used in accordance with the invention.
Figuur 3 is een doorsnede, welke schematisch een 15 werktuigset en doom laat zien voor gebruik bij het trekken van een beker uit het in figuur 1 getoonde uitgangsmateriaal en voor het strekken van de getrokken beker tot een blik-lichaam.Figure 3 is a sectional view schematically showing a tool set and doom for use in drawing a cup from the stock material shown in Figure 1 and stretching the drawn cup into a can body.
Figuur 4 is een vergrote gedeeltelijke doorsnede 20 van §§n van de in figuur 3 getoonde strekmatrijzen.Figure 4 is an enlarged partial cross-section 20 of one of the stretching dies shown in Figure 3.
Figuur 5 is een gedeeltelijke doorsnede, welke de vermindering van de zijwanddikte van de beker laat zien door een strekringmatrijs van de in figuur 3 getoonde werktuigset.Figure 5 is a partial cross-sectional view showing the reduction in sidewall thickness of the cup by a stretch ring die of the tool set shown in Figure 3.
25 Figuur 6 is een doorsnede overeenkomstig figuur 1 en laat een tweede uitvoeringsvorm van het uitgangsmateriaal zien.Figure 6 is a sectional view similar to Figure 1 showing a second embodiment of the starting material.
Figuur 7 is een schematische doorsnede van een uit het uitgangsmateriaal volgens figuur 1 of 6 getrokken 30 beker.Figure 7 is a schematic cross-section of a beaker drawn from the starting material of Figures 1 or 6.
Figuur 8 is een op figuur 7 aansluitende doorsnede en toont een uit een rond-plaatje-uitgangsmateriaal getrokken en gestrekt bliklichaam.Figure 8 is a sectional view connecting to Figure 7 and showing a can body drawn and stretched from a round-plate stock material.
Figuur 9 is een schematische doorsnede van een 35 gereed getrokken en gestrekt blik, overeenkomstig de onderha-vige uitvinding.Figure 9 is a schematic sectional view of a finished and stretched can, in accordance with the present invention.
De onderhavige uitvinding omvat de vorming van getrokken en gestrekte houders of blikken uit uitgangsmate- 8220068 - 5 - riaal voor stalen houders met een dikte en hardheid, welke in het algemeen overeenkomen met die van tinplaat, dat gebruikt wordt voor het vormen van getrokken en gestrekte blikken.The present invention includes the formation of drawn and stretched containers or cans from starting materials for steel containers of thickness and hardness generally similar to that of tin plate used to form drawn and stretched steel containers. looks.
Zoals getoond in figuur 1 omvat een eerste uitvoeringsvorm van 5 het uitgangsmateriaal 8 een basisstaalplaat 10 met een bekle- ding 12 van een NiZn-legering, welke op beide oppervlakken is afgezet en een beschermende bekleding 14, die door een chemi- sche behandeling is aangebracht ter verhoging van de houdbaar- heid van en lakhechting aan het beklede staal.As shown in Figure 1, a first embodiment of the starting material 8 comprises a base steel sheet 10 with a NiZn alloy coating 12 deposited on both surfaces and a protective coating 14 applied by chemical treatment to increase the shelf life of and lacquer adhesion to the coated steel.
10 Bij voorkeur wordt de chemische behandeling niet-electrolytisch uitgevoerd in een chroomzuuroplossing, die leidt tot de vorming van een film van chroom(III)oxide op beide oppervlakken van de strip. De oplossing kan ca. 40 g chroomzuur per liter bevatten, ter verkrijging van het gewens- 15 te gewicht van de chroomoxidebekleding bij commercieel aan- vaardbare procesduur voor continue staalstrip. De chroomoxide- film kan ook worden opgebracht door een kathodische dichro- maatbehandeling en andere geschikte behandelingsmethoden zijn eveneens mogelijk. Het is echter belangrijk dat de chemische 20 behandeling een tegen corrosie beschermende film oplevert, die de vervaardiging van het bliklichaam uit den stuk in een trek- en strekvervaardigingsproces niet stoort. Bij voorkeur wordt 2 een chroomoxidefilm van ca. 2.000-3.200 jxg per m oppervlakte-gebied aangebracht, terwijl het chroomoxide vrijwel vrij is 25 van elementair chroom.Preferably, the chemical treatment is carried out non-electrolytically in a chromic acid solution, which results in the formation of a film of chromium (III) oxide on both surfaces of the strip. The solution may contain about 40 g of chromic acid per liter to provide the desired weight of the chromium oxide coating at commercially acceptable process time for continuous steel strip. The chromium oxide film can also be applied by a cathodic dichromate treatment and other suitable treatment methods are also possible. It is important, however, that the chemical treatment produce a corrosion-protective film that does not interfere with the fabrication of the one-piece can body in a draw and stretch manufacturing process. Preferably, a chromium oxide film of about 2,000-3,200 µg per m surface area is applied, while the chromium oxide is substantially free of elemental chromium.
De bekleding uit NiZn-legering is zeer dun en kan in het gebied van ca. 0,013-0,13 yam liggen, maar bij voorkeur ligt de dikte in het gebied van ca. 0,025-0,075 yam. De bekleding is rijk aan nikkel, doordat de verhouding van het 30 percentage nikkel tot zink relatief hoog is. Minder dan ca.The NiZn alloy coating is very thin and may be in the range of about 0.013-0.13 yam, but preferably the thickness is in the range of about 0.025-0.075 yam. The coating is rich in nickel, because the ratio of the percentage of nickel to zinc is relatively high. Less than approx.
2 gew.% zink in de bekleding leidt echter tot slechtere resultaten en het verdient de voorkeur dat tenminste ca. 5 % zink aanwezig is ter verzekering van gelijkmatig goede resultaten. Terwijl bevredigende resultaten werden verkregen overeenkom-35 stig de onderhavige uitvinding onder toepassing van zinkper-centages in het gebied van ca. 2-12 % van het totale gewicht van de bekledingslegering, werden de beste resultaten verkregen wanneer de bekleding ca. 5-10, en bij voorkeur ca. 8 % 8220068 - 6 - zink bevatte. Zink in grotere hoeveelheid dan ca. 12 % leverde een minder gunstig voorkomen van het gerede bliklichaam en leidde tot grotere moeilijkheden bij het afschuiven van het gestrekte bliklichaam van de doom.However, 2 wt% zinc in the coating leads to poorer results, and it is preferred that at least about 5% zinc be present to ensure evenly good results. While satisfactory results were obtained in accordance with the present invention using zinc percentages in the range of about 2-12% of the total weight of the coating alloy, the best results were obtained when the coating was about 5-10%. and preferably contained about 8% 8220068-6-zinc. Zinc in an amount greater than about 12% gave a less favorable appearance of the finished can body and led to greater difficulties in shearing the stretched can body from the doom.
5 De boven beschreven uiterst dunne NiZn-bekle- ding kan op een snelle vernikkelingsband als schematisch afge-beeld in figuur 2, worden aangebracht, waarin een lopende lengte van plaatstaal 16, in het bijzonder stort met een hard-heid van T-4, aanvankelijk geleid wordt door een electroly-10 tisch bad 18, dat een bepaalde hoeveelheid nikkelelectrolyt-oplossing 20, bijv. een gemodificeerd Watts-bad, bevat waaraan de gewenste hoeveelheid zinksulfaat (ZnS04.H20) is toegevoegd ter verkrijging van de gewenste zinkconcentratie. De dikte van de staalstrip 16 zal afhangen van de aard van het uiteindelijk 15 te vervaardigen produkt en kan ca. 29,5-40,8 kg per rol bedra-gen voor de vervaardiging van een gestrekte houder van de soort die gebruikt wordt voor de verpakking van dranken en zijwanddikten heeft in het gebied van ca. 0,071-0,102 mm, terwijl staal van ca. 38,5-53,5 kg per rol gebruikt kan worden 20 voor levensmiddelhouders, waarin de dikte van de gestrekte zijwand kan liggen in het gebied van ca. 0,114-0,183 mm. Electrische stroom wordt aangebracht door electroden 22 voor het verkrijgen van de gewenste bekledingsdikte en -eigenschap-pen, afhankelijk van de bandsnelheid door de oplossing.The ultra-thin NiZn coating described above can be applied to a fast nickel plating tape as schematically shown in Figure 2, into which a running length of sheet steel 16, in particular with a hardness of T-4, collapses, is initially passed through an electrolytic bath 18 containing a certain amount of nickel electrolyte solution 20, e.g., a modified Watts bath, to which the desired amount of zinc sulfate (ZnSO 4.H 2 O) has been added to obtain the desired zinc concentration. The thickness of the steel strip 16 will depend on the nature of the final product to be manufactured and may amount to about 29.5-40.8 kg per roll to produce a stretched container of the type used for the beverage packaging and side wall thicknesses in the range of about 0.071-0.102 mm, while steel of about 38.5-53.5 kg per roll can be used for food containers, in which the thickness of the stretched side wall can be in the area of about 0.114-0.183 mm. Electric current is applied through electrodes 22 to obtain the desired coating thickness and properties depending on the belt speed through the solution.
25 Wanneer de NiZn-bekleding slechts wordt aangebracht op §£n kant van de staalstrip als getoond in figuur 6, wordt de stroom slechts aangebracht over de bij dat oppervlak gelegen electroden.When the NiZn coating is applied only to one side of the steel strip as shown in Figure 6, the current is applied only over the electrodes located at that surface.
Uit het vernikkelingsbad 20 kan de met NiZn be-30 klede strip daarop geleid worden door het chemische behande-lingsbad 24 in tank 26 voordat de strip gesmeerd wordt in een electrostatische oliespuitinrichting 28 en tot een rol 30 ge-wikkeld wordt. Zoals boven aangegeven, kan de chemische behan-deling een kathodische dichromaat- of chroomzuurbehandeling 35 van de bekende soort zijn.From the nickel plating bath 20, the NiZn-coated strip can be passed thereon through the chemical treatment bath 24 in tank 26 before the strip is lubricated in an electrostatic oil sprayer 28 and wound into a roll 30. As indicated above, the chemical treatment may be a cathodic dichromate or chromic acid treatment of the known type.
Een getrokken en gestrekt bliklichaam 32 (figuur 8) kan uit de met NiZn beklede, chemisch behandelde en geoliede voorraad worden gevormd door allereerst het materiaal tot S220068 - 7 - ronde ruwe plaatjes te snijden en deze plaatjes door een ronde trekmatrijs te persen, onder toepassing van een cylindrisch trekstempel, onder vorming van ondiepe bekers 33, als schema-tisch aangeduid in figuur 7. Zoals bekend is kunnen de bekers 5 verwijderd worden van het trekstempel en nagetrokken worden voordat ze gestrekt worden in een aparte bewerking, of kunnen de trek- en strekbewerkingen in een continue beweging van de trek- en strekdoorn, als schematisch weergegeven in figuur 3, worden uitgevoerd. Zo kan een ruw bliklichaam 32 gevormd wor-10 den door aanvankelijk een vlak ruw plaatje 34 te trekken, dat is geklemd tussen de klemplaat 36 in samenwerking met het aanliggende oppervlak van een trekmatrijsring 38, om het om-treksrandgedeelte van het ruwe plaatje slippend vast te houden gedurende het door de opening 40 van de trekmatrijs 38 trekken 15 door de cylindrische doom, of stempel 42.A drawn and stretched can body 32 (Figure 8) can be formed from the NiZn coated, chemically treated and oiled stock by first cutting the material into S220068-7 round raw plates and pressing these plates through a round pull die, using of a cylindrical tensile punch, forming shallow cups 33, as schematically indicated in Figure 7. As is known, cups 5 can be removed from the tensile punch and retracted before being stretched in a separate operation, or the tensile and stretching operations are performed in a continuous movement of the drawing and stretching mandrel, as shown schematically in Figure 3. For example, a rough can body 32 can be formed by initially drawing a flat rough plate 34 clamped between the clamping plate 36 in conjunction with the abutting surface of a pull die ring 38 to slip around the peripheral edge portion of the raw plate during pulling through the opening 40 of the drawing die 38 through the cylindrical doom, or punch 42.
Voortgezette neerwaartse beweging van de doom 42 doet de beker 33 passeren door een aantal van twee of drie strekringmatrijssamenstellen 44, 46, 48, die in een lijn op enige onderlinge afstand ten opzichte van elkaar zijn opge-20 steld in een werktuigset, die algemeen met het verwijzings- cijfer 50 is aangeduid. Afstandsringen 54, 56, resp. 58 bevin- den zich tussen en bepalen nauwkeurig de plaats van de trekring en de drie strekringmatrijzen binnen een huis 52. Aan het uitgangseinde van de werktuigset is een afstroopinrichting 62 25 opgesteld om het bovenrandgedeelte van het getrokken en ge-strekte bliklichaam 32 op de doom 42 aan het eind van de strekbeweging te omvatten, om het bliklichaam van de doom af te stropen bij de terugkerende beweging van de laatste. Bij voltooiing van de strekbewerking heeft het bliklichaam 32 een 30 bodemwand 64 met een dikte die vrijwel gelijk is aan de dikte van het ruwe plaatje 34 en een zijwand 66, welke bij voorkeur niet dikker is dan ca. de helft van de dikte van de bodemwand 64. Zoals getoond in figuur 5 heeft het benedeneinde van de doom 42 een vorm, waarmee in samenwerking met stopmiddelen 35 (niet getoond) aan het eind van de strekbeweging de gewenste holle contour aan de bodemwand 64 op de gebruikelijke manier verleend wordt.Continued downward movement of the doom 42 causes the cup 33 to pass through a number of two or three stretch ring die assemblies 44, 46, 48, which are arranged in a line some distance apart from one another in a tool kit generally reference numeral 50 is indicated. Spacers 54, 56, respectively. 58 are located between and accurately locate the pull ring and the three stretch ring dies within a housing 52. At the exit end of the tool set, a stripper 62 is disposed about the top edge portion of the drawn and stretched can body 32 on the doom. 42 at the end of the stretch, to strip the can body of the doom on the return movement of the latter. Upon completion of the stretching operation, the can body 32 has a bottom wall 64 with a thickness substantially equal to the thickness of the raw wafer 34 and a side wall 66, which is preferably no thicker than about half the thickness of the bottom wall 64. As shown in Figure 5, the lower end of the doom 42 has a shape that, in conjunction with darning means 35 (not shown), imparts the desired hollow contour to the bottom wall 64 in the usual manner at the end of the stretching movement.
Onder verwijzing naar figuren 4 en 5 worden 8220068 - 8 - thans de structuur en functie van de strekringmatrijssamen-stellen 44, 46 en 48 nader beschreven; daar echter de drie samenstellen in wezen identiek zijn wat betreft constructie met uitzonder van de diameter en de lengte van het cylindri-5 sche contactrandgedeelte van de betrokken ringmatrijzen, wordt slechts het matrijssamenstel 48 in detail beschreven, terwijl het duidelijk is dat de beschrijving evenzeer van toepassing is op de samenstellen 44 en 46. Tevens is het duidelijk dat ook slechts twee strekringmatrijzen in de werktuigset desge-10 wenst gebruikt kunnen worden.Referring now to Figures 4 and 5, the structure and function of the stretch ring die assemblies 44, 46 and 48 are now described in more detail; however, since the three assemblies are essentially identical in construction except for the diameter and the length of the cylindrical contact edge portion of the respective ring dies, only the die assembly 48 is described in detail, while it is clear that the description is equally of is applicable to the assemblies 44 and 46. It is also clear that only two extension ring dies can also be used in the tool set if desired.
Het strekringmatrijssamenstel 48 omvat een star-re draagring 68 met een in het algemeen conische, axiale opening als bepaald door het oppervlak 70, dat zich naar boven uitstrekt van zijn bodemoppervlak, d.w.z. het oppervlak dat 15 de uitgangskant van het samenstel definieert. Een cylindrische verzinking is gevormd in de boven- of ingangszijde van de dragerplaat 68 en bepaalt een cylindrisch geleide-oppervlak 72 dat eindigt bij een radiale schouder of zitting 74. Geleide-oppervlak 72 en radiale schouder 74 zijn nauwkeurig bewerkt en 20 werken samen om een ringmatrijs 76 te ontvangen en in positie te houden.The stretch ring die assembly 48 includes a rigid support ring 68 with a generally conical, axial opening defined by the surface 70 extending upwardly from its bottom surface, i.e., the surface defining the exit side of the assembly. A cylindrical countersink is formed in the top or entry side of the carrier plate 68 and defines a cylindrical guide surface 72 that terminates at a radial shoulder or seat 74. Guide surface 72 and radial shoulder 74 are precision machined to work together to form a receive and hold ring die 76.
Ringmatrijs 76 heeft een daarin gevormde axiale opening, die bepaald wordt door een conische ingang of inleid-gedeelte 78, een centraal cylindrisch contactrandgedeelte 80 25 en een conisch uitgangsgedeelte 82. Het conische inleidgedeel-te 78 heeft een half-kegelhoek, d.w.z. de hoek van het oppervlak ten opzichte van de trekas van de werktuigset, in het gebied van ca. 6-8,5°, bij voorkeur 7,5°. Het binnen liggende einde met kleinere diameter · van het inleidgedeelte sni jdt het 30 cylindrische oppervlak van contactrand 80 en de cylindrische contactrand 80 snijdt op zijn beurt het binnen gelegen einde met geringere diameter van het conische uitgangsgedeelte 82.Ring die 76 has an axial opening formed therein, which is defined by a conical entry or lead-in portion 78, a central cylindrical contact edge portion 80, and a conical exit portion 82. The conical lead-in portion 78 has a half-cone angle, ie the angle of the area in relation to the drive shaft of the tool set, in the range of about 6-8.5 °, preferably 7.5 °. The smaller diameter inner end of the lead-in section cuts the cylindrical surface of contact edge 80 and the cylindrical contact edge 80 in turn cuts the smaller diameter inner end of the conical exit portion 82.
De half-kegelhoek 86 van het conische uitgangsoppervlak 82 kan in verhouding klein zijn, zoals bijv. 2,5°. De maximale diame-35 ter van het conische uitgangsoppervlak 72 is bij voorkeur enigzins kleiner dan de minimale diameter van het conische oppervlak 70, waardoor een smal overstek of schouder 88, wordt verschaft aan de radiale binnenrand van de zitting 74.The half-cone angle 86 of the conical exit surface 82 may be relatively small, such as, for example, 2.5 °. The maximum diameter of the conical exit surface 72 is preferably somewhat smaller than the minimum diameter of the conical surface 70, thereby providing a narrow overhang, or shoulder 88, at the radial inner edge of the seat 74.
8220068 - 9 -8220068 - 9 -
De getrokken bekers 33 (figuur 7) die gevormd worden wanneer de vlakke ruwe plaatjes passeren door de trek-matrijs 38, hebben zijwanden 92 en bodemwanden 94 met vrijwel gelijke dikte. Gedurende het strekproces wordt vermindering 5 van de dikte van de zijwand 92 tot die van de zijwand 66 van het bliklichaam 32 teweeg gebracht door het tapse of conische inleidoppervlak 78; vanwege de drukbelasting in het metaal tijdens het strekken en de veerkracht van dit metaal wordt echter aanzienlijke druk uitgeoefend op de cylindrische wand 10 van de contactrand. De contactrand 80 is zeer kort en mag niet langer zijn dan ca. 0,063 cm voor alle strekringmatrijzen met uitzondering van de laatste ringmatrijs, die korter moet zijn dan 0,063 cm. De contactrandlengte van de laatste matrijs kan zelfs slechts 0,0075 cm bedragen en ligt bij voorkeur in het 15 gebied van 0,0075-0,018 cm.The drawn cups 33 (Figure 7) that are formed as the flat rough plates pass through the pull die 38 have side walls 92 and bottom walls 94 of substantially equal thickness. During the stretching process, reduction in the thickness of the side wall 92 to that of the side wall 66 of the can body 32 is effected by the tapered or conical lead-in surface 78; however, due to the compression load in the metal during stretching and the resilience of this metal, considerable pressure is exerted on the cylindrical wall 10 of the contact edge. The contact edge 80 is very short and should not be longer than about 0.063 cm for all extension ring dies except the last ring die, which must be less than 0.063 cm. The contact edge length of the last die can even be as little as 0.0075 cm and is preferably in the range of 0.0075-0.018 cm.
Overeenkomstig de onderhavige uitvinding kan het op staal gebaseerde metaal met op beide zijden een bekleding van NiZn-legering getrokken en gestrekt worden ter vermindering van de dikte van het zijwandgedeelte van de getrokken 20 beker tot minder dan de helft van de oorspronkelijke dikte van het ruwe beklede staalplaatje, onder oplevering van de dunne zijwand 66 van het gerede blik. Hoewel verminderingen van deze grootte reeds werden bereikt bij de vervaardiging van stalen blikken, is dit in het algemeen niet mogelijk geweest in een 25 snelle commerciele bewerking, onder toepassing van tinvrij staal, d.w.z. staalplaat zonder een zware smerende bekleding van tin op zijn oppervlakken. De aanzienlijke verdunning van de zijwand wordt bereikt door toepassing van het met NiZn beklede staal in combinatie met strekringmatrijzen met een zo-30 danige geometrie dat tenminste ca. 50 % van de totale dikte-vermindering, d.w.z. tenminste ca. 25 % van de oorspronkelijke dikte van het ruwe plaatje 34, bereikt wordt in de laatste ringmatrijs, terwijl de resterende vermindering teweeg wordt gebracht in de voorgaande ringmatrijs of ringmatrijzen.In accordance with the present invention, the steel-based metal with a NiZn alloy coating on both sides can be drawn and stretched to reduce the thickness of the sidewall portion of the drawn cup to less than half the original thickness of the rough coated steel plate, yielding the thin side wall 66 of the finished can. Although reductions of this size have already been achieved in the manufacture of steel cans, this has generally not been possible in a rapid commercial operation using tin-free steel, i.e. steel sheet without a heavy lubricating coating of tin on its surfaces. Substantial thinning of the sidewall is achieved by using the NiZn coated steel in combination with extension ring dies of such geometry that at least about 50% of the total thickness reduction, ie at least about 25% of the original thickness of the raw wafer 34 is achieved in the last ring die, while the residual reduction is effected in the previous ring die or ring dies.
35 Tevens werd ontdekt dat soortgelijk uitgangsma- teriaal voor houders als bovenstaand beschreven maar met slechts op een zijde electrisch afgezetde dunne bekleding uit NiZn-legering, met succes getrokken en gestrekt kan worden op 8220068 - 10 - snelle commerciele trek- en strekpersen, onder voorwaarde dat de NiZn-bekleding aangebracht is op de buitenkant van de hou-der, d.w.z. de zijde welke gedurende de strekbewerking tegen de strekringmatrijzen aanligt. Zoals getoond is in figuur 6 5 kan een tweede uitvoeringsvorm van het uitgangsmateriaal voor de houder, welke in het algemeen aangeduid is met het verwij-zingscijfer 96, de met de reeds voorgaand beschreven plaat overeenkomende basisstaalplaat 98 omvatten en daarop op slechts §§n oppervlak een dunne electrolytisch afgezette laag van de 10 NiZn-legering 100 hebben. De bekleding uit NiZn-legering heeft dezelfde dikte en samenstelling als die welke boven is beschreven, d.w.z. een dikte in het gebied van ca. 0,013-0,13 ^am, bij voorkeur 0,025-0,075 ^am, terwijl de legering zink be-vat in een hoeveelheid van tenminste 2-12 gew.% zink, waarbij 15 de rest in wezen bestaat uit nikkel. Beide zijden van het uitgangsstaal, d.w.z. het met NiZn beklede oppervlak en het onbeklede staaloppervlak hebben daarop aangebracht de reeds beschreven chroomoxidelaag 102.It was also discovered that similar container starting material as described above, but with only one side electrically deposited NiZn alloy thin coating, can be successfully drawn and stretched on 8220068-10 fast commercial drawing and drawing presses, provided that the NiZn coating is applied to the outside of the container, ie the side which abuts the extension ring dies during the stretching operation. As shown in Figure 6, a second embodiment of the container blank, generally designated by reference numeral 96, may comprise the base steel sheet 98 corresponding to the previously described plate and thereon on only one surface have a thin electrolytically deposited layer of the 10 NiZn alloy 100. The NiZn alloy coating has the same thickness and composition as that described above, ie a thickness in the range of about 0.013-0.13 µm, preferably 0.025-0.075 µm, while the alloy contains zinc in an amount of at least 2-12% by weight of zinc, the remainder consisting essentially of nickel. Both sides of the starting steel, i.e., the NiZn coated surface and the uncoated steel surface, have thereon applied the previously described chromium oxide layer 102.
Verbeterd strekken van de zijwand wordt gebruikt 20 bij toepassing van het uitgangsmateriaal met de op edn of op beide zijden aangebrachte NiZn-legering en met de chemische behandeling, uitgevoerd op beide zijden van het uitgangsmate-rial na de galvanische bekleding met de NiZn-legering. Het strekken van de zijwand zonder het optreden van uitschaving 25 wordt voortdurend en op betrouwbare wijze bereikt bij comraer-cieel gebruikelijke produktiesnelheden. Bijzondere streksmeer-middelen zijn niet noodzakelijk, daar in feite smeermiddelen zoals deze gebruikt worden bij het strekken van zijwanden uit tinplaat en die eenvoudig te verwijderen zijn op banden voor 30 de produktie van blikken onder toepassing van gebruikelijke wasoplossingen, gebruikt kunnen worden.Improved sidewall stretching is used when using the starting material with the NiNn alloy applied on both or both sides and with the chemical treatment carried out on both sides of the starting material after the galvanizing coating with the NiZn alloy. Stretching of the sidewall without the occurrence of chafing is continuously and reliably achieved at commercially customary production rates. Particular stretching lubricants are not necessary since, in fact, lubricants such as these are used in drawing tin plate sidewalls and which are easily removable on tapes for the production of cans using conventional washing solutions.
Gelijkmatig voorkomen van het oppervlak van de gestrekte zijvvand vormt een significante verbetering, die bereikt kan worden met de onderhavige uitvinding. Zoals bekend 35 is,is het cylindrische contactrandoppervlak van de strekringmatri j zen die gebruikt worden voor het strekken van tinplaat in de gebruikelijke inrichtingen, in verhouding lang (tot aan 0,19 cm) en kan de gedurende het strekken veroorzaakte wrij- 8220068 -living voldoende warmte opwekken om het tin te doen vervloeien. Slijtage van de strekringmatrijsoppervlakken leidt dikwijls tot variatie in het voorkomen van het oppervlak over de hoogte van het bliklichaam, welke verschillen in voorkomen in de stand 5 der techniek algemeen worden aangeduid als "tinvegen". Een manier om problemen als gevolg van tinvegen bij het strekken van tinplaat te vermijden is de veelvuldige verwisseling van strekringmatrijzen, in het bijzonder van de laatste ringma-trijs en sommige blikfabrikanten wisselen regelmatig de laat-10 ste ringmatrijs na iedere 15.000 bliklichamen.Even appearance of the stretched sidewall surface represents a significant improvement that can be achieved with the present invention. As is known, the cylindrical contact edge surface of the stretch ring matrices used to stretch tin plate in conventional devices is relatively long (up to 0.19 cm) and the friction caused during stretching can be 8220068 generate enough heat to liquefy the tin. Wear of the stretch ring die surfaces often leads to variation in the appearance of the surface over the height of the can body, which differences in appearance in the prior art are commonly referred to as "tin sweeping". One way of avoiding problems of tin sweeping in tin plate stretching is the frequent exchange of stretch ring dies, especially of the last ring die, and some can manufacturers regularly change the last ring die after every 15,000 can bodies.
In tegenstelling tot de problemen bij het strekken van tinplaat heeft het dunne met NiZn beklede uitgangs-materiaal voor houders volgens de onderhavige uitvinding een voortdurend gelijkmatig voorkomen van het oppervlak wanneer 15 gestrekt wordt met een werktuigset waarin de maximale lengte van de contactrand in de strekringen niet meer dan ca. 0,063 cm bedraagt en de lengte van de contactrand van de laatste strekringmatrijs minder is dan 0,063 cm. Meer dan 140.000 bliklichamen zijn gestrekt met behulp van een dergelijke werk-20 tuigset, zonder dat ringmatrijzen werden verwisseld en zonder dat problemen met het voorkomen van het oppervlak zich voor-deden.Contrary to the problems of tin plate stretching, the thin NiZn coated container blank of the present invention has a continuous uniform appearance of the surface when being stretched with a tool set in which the maximum length of the contact edge in the stretching rings is not more than about 0.063 cm and the length of the contact edge of the last stretch ring die is less than 0.063 cm. More than 140,000 can bodies have been stretched using such a tool kit, with no ring die changes and no surface appearance problems.
In een bepaalde uitvoeringsvorm werd een rol van 36,3 kg per eenheid continu gegoten staal continu uitgegloeid 25 tot een hardheid van T-4. De rol werd bekleed op een horizon- tale band van het halogeentinbekledingstype, waarin echter de tinanoden waren vervangen door nikkelanoden en de halogeentin- bekledingsoplossing was vervangen door een vernikkelingsbad volgens Watts, waaraan zinksulfaat was toegevoegd, zodat de 30 bekledingsoplossing ca. 103 ppm zink bevatte. De strip werd slechts aan een zijde bekleed bij 457 m/min tot een dikte van 0,028 ^im. De bekleding uit NiZn-legering bevatte 12 gew.% zink, terwijl de rest in wezen bestond uit nikkel. Na de bekleding werd de strip chemisch behandeld aan beide zijden in een 35 chroomzuurbehandelingsoplossing, waarbij aan beide kanten een film van chroomoxide werd aangebracht, welke film uit ongeveer 2 2,475 ^ig chroomoxide per m oppervlaktegebied bestond. Na de chemische behandeling werd de strip gedroogd en electrosta- 8220068 - 12 - tisch geolied met ATBC in een hoeveelheid van 0,40 g per een-heid en opnieuw gewikkeld.In one embodiment, a roll of 36.3 kg per unit of continuously cast steel was continuously annealed to a hardness of T-4. The roll was coated on a horizontal band of the halogen tin coating type, in which, however, the tin anodes were replaced by nickel anodes and the halogen tin coating solution was replaced by a Watts nickel plating bath to which zinc sulfate was added, so that the coating solution contained about 103 ppm zinc. . The strip was coated on one side only at 457 m / min to a thickness of 0.028 µm. The NiZn alloy coating contained 12% by weight of zinc, the remainder consisting essentially of nickel. After the coating, the strip was chemically treated on both sides in a chromic acid treatment solution, with a chromium oxide film applied on both sides, which film consisted of about 2,475 μm chromium oxide per m surface area. After the chemical treatment, the strip was dried and electrostatically oiled with ATBC in an amount of 0.40 g per unit and rewound.
Het zojuist beschreven beklede, chemisch behan-delde en geoliede uitgangsmateriaal voor houders werd bewerkt 5 op een band voor het trekken en strekken van blikken door de strip tot ruwe plaatjes met een diameter van 14,242 cm te snijden en de ruwe plaatjes te trekken tot bekers met een diameter van 9,111 cm met de NiZn-bekleding op het buitenopper-vlak. De bekers werden daarop bewerkt op een lichaamfabrikage-10 inrichting van 45,7 cm, welke draaide met een snelheid van 200 blikken per minuut, om de bekers na te trekken tot een diameter van 5,740 cm en de nagetrokken bekers te strekken in een werktuigset met twee strekringmatrijzen. De eerste strek-ringmatrijs had een contactrandlengte van 0,038 cm en een 15 ingangs-halve-kegelhoek van 7,5°. De tweede strekringmatrijs had een contactrandlengte van 0,015 cm en een ingangs-halve-kegelhoek van 7,5°. De diameter van de laatste strekringma-trijs leverde een blik met een zijwanddikte in het gebied van 0,0086-0,0089 cm.The coated, chemically treated and oiled container starting material just described was machined on a tin drawing and stretching band by cutting the strip into 14.242 cm diameter raw plates and drawing the raw plates into beakers of a diameter of 9,111 cm with the NiZn coating on the outer surface. The beakers were then machined on a 45.7 cm body manufacturing apparatus, which rotated at a rate of 200 cans, to retract the beakers to a diameter of 5,740 cm and stretch the traced beakers in a tool set with two stretch ring dies. The first stretch ring die had a contact edge length of 0.038 cm and an input half-cone angle of 7.5 °. The second stretch ring die had a contact edge length of 0.015 cm and an input half-cone angle of 7.5 °. The diameter of the last stretch ring die provided a can with a sidewall thickness in the range of 0.0086-0.0089 cm.
20 De getrokken en gestrekte bliklichamen werden verder volgens gebruikelijke procedures verwerkt door de top-rand af te snijden en met een organische grondlaag te bekleden. De bliklichamen werden daarop door sproeiing bekleed met een commerciSle epoxysproeibekleding op waterbasis en het open 25 boveneinde werd als getoond bij 104 in figuur 9 van een nek voorzien, onder oplevering van een voltooid blik 106. Proeven die werden uitgevoerd met de gerede blikken toonden aan dat deze bevredigend waren voor commerciele toepassing bij de ver-pakking van levensmiddelen en dranken voor menselijke consump-30 tie. Het uiterlijk voorkomen van de blikken was van gelijk-matig hoge kwaliteit.The drawn and stretched can bodies were further processed according to conventional procedures by cutting the top edge and coating with an organic primer. The can bodies were then spray-coated with a commercial water-based epoxy spray coating and the open top end was necked as shown at 104 in Figure 9, yielding a completed can 106. Tests performed with the finished cans showed that these were satisfactory for commercial use in the packaging of food and drink for human consumption. The appearance of the cans was of uniformly high quality.
Bij een tweede serie proeven werd uitgangsmateriaal voor houders gelijkend op het voorgaand beschreven mate-riaal, maar met een NiZn-bekleding op beide oppervlakken, 35 bereid uit 38,5 kg staal met een hardheid van T-4. De bekle-ding uit NiZn-legering bevatte 7 % zink, terwijl de dikte van de bekleding ongeveer 0,075 ^am bedroeg. Het uitgangsmateriaal voor houders werd aanvankelijk tot ruwe plaatjes gesneden en 8220068 - 13 - getrokken tot bekers met een diameter van 9,088 cm en daarop nagetrokken tot een diameter van 6,635 cm, voordat ze gestrekt werden onder toepassing van een werktuigset met drie strek-ringmatrijzen. De diameter van de laatste strekringmatrijs was 5 zo groot dat een blik met een zijwanddikte in het gebied van 0,0087-0,0091 cm werd verkregen. Onder toepassing van een eerste werktuigset, waarin de drie strekringmatrijzen ieder een inleidhoek van 7,5° hadden en de eerste en de tweede ring-matrijs een contactrandlengte van 0,063 cm hadden, werden 10 56.000 blikken gestrekt. De derde ringmatrijs had een contactrandlengte van slechts 0,0075 cm. De ringmatrijzen vertoonden geen waarneembare slijtage en hadden nog een glad oppervlak na het strekken van 56.000 blikken.In a second series of tests, starting material for containers similar to the previously described material, but with a NiZn coating on both surfaces, was prepared from 38.5 kg of steel with a hardness of T-4. The NiZn alloy coating contained 7% zinc, while the coating thickness was about 0.075 µm. The starting stock for containers was initially cut into blanks and drawn 8220068-13 into beakers of 9.088 cm in diameter and traced thereon to 6.635 cm in diameter before being stretched using a tool with three stretch ring dies. The diameter of the last stretch ring die was so large that a can with a side wall thickness in the range of 0.0087-0.0091 cm was obtained. Using a first tool set, in which the three stretch ring dies each had a lead-in angle of 7.5 ° and the first and second ring dies had a contact edge length of 0.063 cm, 10 56,000 cans were stretched. The third ring die had a contact edge length of only 0.0075 cm. The ring dies showed no discernible wear and still had a smooth surface after stretching 56,000 cans.
Deze proeven werden herhaald onder toepassing 15 van de boven beschreven eerste en tweede strekringmatrijzen, waarbij evenwel de laatste ringmatrijs dezelfde diameter had doch een contactrandlengte van 0,025 cm. Opnieuw werden met succes 56.000 blikken gestrekt, zonder dat waarneembare slijtage op de ringmatrijzen optrad. Het was echter noodzakelijk 20 eenmaal voordat dit aantal blikken gestrekt kon worden de be-werking stop te zetten en het oppervlak van de doom opnieuw te slijpen. Het buitenoppervlak van de zijwand van de blikken was goed en vertoonde geen krassen.These tests were repeated using the first and second stretch ring dies described above, however, the last ring die had the same diameter but a contact edge length of 0.025 cm. Again, 56,000 cans were successfully stretched, with no noticeable wear on the ring dies. However, it was necessary to stop the operation and grind the surface of the doom once again before this number of cans could be stretched. The outer surface of the side wall of the cans was good and showed no scratches.
Pogingen om de proef te herhalen onder toepas-25 sing van strekringmatrijzen in enigerlei positie met een con-tactrand langer dan ca. 0,063 cm bleven zonder succes vanwege het overmatig optreden van blikbreuk. Moeilijkheden werden ook ondervonden wanneer een contactrandlengte van 0,0063 cm werd toegepast in de derde ringmatrijs, vanwege afschaving van de 30 doom en het was noodzakelijk de doom te slijpen na het strekken van 12.000 blikken, na 16.000 blikken en opnieuw na 53.000 blikken voordat 56.000 blikken konden worden gestrekt.Attempts to repeat the test using extension ring dies in any position with a contact edge longer than about 0.063 cm have been unsuccessful due to excessive can breakage. Difficulties were also encountered when a contact edge length of 0.0063 cm was used in the third ring die, due to abrasion of the 30 doom and it was necessary to grind the doom after stretching 12,000 cans, after 16,000 cans and again after 53,000 cans before 56,000 cans cans could be stretched.
Geen moeilijkheden werden ondervonden met korte blikken, breuk of doornafschaving wanneer een contactrand van 35 0,0075 cm in de laatste ringmatrijs werd gebruikt. Aangezien de oppervlakte-afwerking van de matrijs met een contactrand van 0,0075 cm glad was en geen waarneembare verandering van diameter was opgetreden na 56.000 blikken, is het aantal blik- 8220068 - 14 - ken dat gestrekt had kunnen worden v66r verwisseling van een matrijs niet bekend.No difficulties were encountered with short looks, breakage or mandrel planing when a contact edge of 0.0075 cm was used in the last ring die. Since the surface finish of the mold with a contact edge of 0.0075 cm was smooth and no discernible change in diameter had occurred after 56,000 cans, the number of cans that could have been stretched before changing a mold is 8220068 - 14 not known.
Terwijl bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding zijn beschreven, moet worden begrepen dat het 5 niet de bedoeling is de uitvinding uitsluitend hiertoe te be-perken, maar dat het veeleer de bedoeling is alle uitvoerings-vormen te omvatten die een deskundige duidelijk zullen zijn en binnen de omvang van de uitvinding vallen.While certain preferred embodiments of the invention have been described, it is to be understood that it is not intended to limit the invention solely to this end, but rather is intended to include all embodiments which will be apparent to those skilled in the art and within the scope of the invention.
10 8 ? 2 0 0 6 810 8? 2 0 0 6 8
Claims (19)
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/233,569 US4374902A (en) | 1981-02-11 | 1981-02-11 | Nickel-zinc alloy coated steel sheet |
| US23356981 | 1981-02-11 | ||
| US28909781A | 1981-07-31 | 1981-07-31 | |
| US28909781 | 1981-07-31 | ||
| PCT/US1982/000178 WO1982002683A1 (en) | 1981-02-11 | 1982-02-11 | Improved steel container stock,methods of forming drawn and ironed containers therefrom,and containers formed thereby |
| US8200178 | 1982-02-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8220068A true NL8220068A (en) | 1983-01-03 |
Family
ID=26927037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8220068A NL8220068A (en) | 1981-02-11 | 1982-02-11 | IMPROVED STARTING MATERIAL FOR STEEL CONTAINERS, METHOD FOR MANUFACTURING DRAWN AND STRETCHED CONTAINERS, AND CONTAINERS CONTAINED ACCORDINGLY TO THE METHOD. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0076803A4 (en) |
| JP (1) | JPS57502252A (en) |
| BR (1) | BR8206158A (en) |
| ES (1) | ES509475A0 (en) |
| GB (1) | GB2108416B (en) |
| IT (1) | IT1189222B (en) |
| NL (1) | NL8220068A (en) |
| WO (1) | WO1982002683A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107598014B (en) * | 2017-09-13 | 2019-05-31 | 芜湖市中天密封件有限公司 | The biaxial tension production equipment and production method of sealing element |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3360157A (en) * | 1965-05-04 | 1967-12-26 | American Can Co | Method of forming a coated metal container and article produced thereby |
| US3849176A (en) * | 1969-04-28 | 1974-11-19 | Nippon Steel Corp | Surface-treated steel plates high in anticorrosiveness |
| BE755818A (en) * | 1969-09-05 | 1971-03-08 | Bethlehem Steel Corp | PROCESS FOR FORMING SEAMLESS CONTAINERS IN COATED METAL AND CONTAINERS OBTAINED |
| US3685337A (en) * | 1969-12-30 | 1972-08-22 | Betzalel Avitzur | Shaping of hollow workpieces |
| US3774426A (en) * | 1971-03-24 | 1973-11-27 | Steel Corp | Apparatus for and method of forming a workpiece |
| US3982314A (en) * | 1972-11-14 | 1976-09-28 | Kozo Yoshizaki | Method of producing tin coated steel sheet used for seamless steel container |
| DE2427600C3 (en) * | 1974-06-07 | 1978-11-23 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd., Tokio | Cans or cans |
| US3930396A (en) * | 1974-09-30 | 1976-01-06 | Reynolds Metals Company | Die system for can body press |
| US4064320A (en) * | 1975-03-26 | 1977-12-20 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Chromated electro-galvanized steel sheet excellent in corrosion resistance and process for manufacturing same |
| US4202921A (en) * | 1976-02-24 | 1980-05-13 | Aktiebolaget Garphytte Bruk | Process for the preparation of rope and spring wire of carbon steel with an improved corrosion resistance |
| JPS5638494A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-13 | Kobe Steel Ltd | Surface-treated steel material with high corrosion resistance |
-
1982
- 1982-02-10 ES ES509475A patent/ES509475A0/en active Granted
- 1982-02-11 NL NL8220068A patent/NL8220068A/en unknown
- 1982-02-11 BR BR8206158A patent/BR8206158A/en unknown
- 1982-02-11 GB GB08228760A patent/GB2108416B/en not_active Expired
- 1982-02-11 IT IT47770/82A patent/IT1189222B/en active
- 1982-02-11 EP EP19820900896 patent/EP0076803A4/en not_active Withdrawn
- 1982-02-11 JP JP57500910A patent/JPS57502252A/ja active Pending
- 1982-02-11 WO PCT/US1982/000178 patent/WO1982002683A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1982002683A1 (en) | 1982-08-19 |
| GB2108416B (en) | 1984-09-05 |
| GB2108416A (en) | 1983-05-18 |
| EP0076803A4 (en) | 1985-10-30 |
| ES8503982A1 (en) | 1984-08-01 |
| JPS57502252A (en) | 1982-12-23 |
| EP0076803A1 (en) | 1983-04-20 |
| ES509475A0 (en) | 1984-08-01 |
| IT8247770A0 (en) | 1982-02-11 |
| BR8206158A (en) | 1983-01-11 |
| IT1189222B (en) | 1988-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9254514B2 (en) | Methods and processes of manufacturing two piece cans | |
| JP4818755B2 (en) | Steel plate for welding can | |
| US4374902A (en) | Nickel-zinc alloy coated steel sheet | |
| US4457150A (en) | Method of forming D&I cans from coated steel | |
| US3982314A (en) | Method of producing tin coated steel sheet used for seamless steel container | |
| US11407022B2 (en) | Process and apparatus for the production of a can body by wall ironing | |
| US4407149A (en) | Process for forming a drawn and ironed container | |
| EP0063933B1 (en) | Steel strip having differentiated multilayer coatings and being useful for manufacture of cans | |
| NL8220068A (en) | IMPROVED STARTING MATERIAL FOR STEEL CONTAINERS, METHOD FOR MANUFACTURING DRAWN AND STRETCHED CONTAINERS, AND CONTAINERS CONTAINED ACCORDINGLY TO THE METHOD. | |
| US4457450A (en) | Nickel-zinc alloy coated drawn and ironed can | |
| CA1146489A (en) | Container produced by triple drawn method using tin coated steel | |
| JPH06226330A (en) | Steel wire for automatic coiling and manufacture thereof | |
| EP0095738A1 (en) | Method of producing tin-free steel sheets | |
| US5275716A (en) | Method for manufacturing tin-electroplated cold-rolled steel strip | |
| JP2002060917A (en) | Method for producing galvanized steel sheet | |
| US5296127A (en) | Composite-coated flat-rolled sheet metal manufacture | |
| JPH02185959A (en) | Production of hot dip galvanized steel sheet having superior vividness | |
| US5084358A (en) | Composite-coated flat-rolled sheet metal manufacture and product | |
| WO1998049360A1 (en) | Resin-coated aluminum alloy sheet for drawn and ironed cans | |
| JP2509489B2 (en) | Steel plate with excellent press formability | |
| JPS5944398B2 (en) | Zinc-based electroplated steel sheet that does not easily generate stars during press processing | |
| JP2003053401A (en) | Aluminum alloy can-top material excellent in adhesion of coating film and having high metallic gloss and method for manufacturing it | |
| JPH04289190A (en) | Steel sheet for can excellent in di workability | |
| JP2640057B2 (en) | Single side coated steel sheet for DI can | |
| JPH08225991A (en) | Aluminum alloy plate for automobile body and its production |