TW202140163A - 有底筒狀體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種有底筒狀體之製造方法，其可兼顧習知之拉拔加工、擠壓加工等嚴酷之製罐加工、及脫脂步驟中之成本削減及環境負荷減輕。
一種有底筒狀體之製造方法，其特徵在於包括：潤滑油塗佈步驟，其於金屬板之表面塗佈黏度未達200 mPa・s之液體（潤滑油）；拉拔步驟，其使用加工表面之硬度為Hv1000～12000之成形加工構件對塗佈潤滑油後之上述金屬板進行拉拔加工；擠壓步驟，其使用加工表面之硬度為Hv1500～12000之成形加工構件，透過冷卻劑對被加工構件進行擠壓加工而製成有底筒狀體；及脫脂步驟，其使用清潔劑對上述有底筒狀體之表面之油分進行脫脂；且上述冷卻劑中含有之油分之濃度未達4.0體積%，上述清潔劑中包含硫酸、氫氟酸、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀之任一者，上述脫脂步驟中之上述清潔劑之溫度未達75℃。
Description
本發明係關於一種有底筒狀體之製造方法，更詳細而言，係關於一種藉由拉拔擠壓加工製造金屬製有底筒狀體之方法。
金屬製之有底筒狀體例如所謂的無縫罐體係使用加壓加工用模具藉由拉拔擠壓加工而製造。
上述拉拔擠壓加工中所使用之衝頭部及模部一般放置於嚴苛之加工環境下，因此提出例如專利文獻2～5中所示之模具。即，提出於加工表面被覆金剛石膜或DLC（類鑽碳）膜等碳膜，以提高模具之耐久性。
另一方面，以往例如於使用鋁合金材製造無縫罐體之情形時，一般使用潤滑劑或冷卻劑（coolant）於濕潤環境下進行成形。於此情形時，於製罐加工後，以清潔劑或藥劑對附著於罐體之加工油、潤滑劑、冷卻劑等進行脫脂之脫脂步驟（清洗步驟）是不可或缺的。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6012804號公報
[專利文獻2]日本專利特開平10-137861號公報
[專利文獻3]日本專利特開平11-277160公報
[專利文獻4]日本專利特開2013-163187號公報
[專利文獻5]國際公開WO2017/033791號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，於上述習知之無縫罐體之製造方法中，存在脫脂步驟需要大量能量及成本之問題、及環境負荷大之類的問題。
例如，尋求與脫脂步驟中使用之大量的水有關之成本及環境負荷之減輕、脫脂步驟中使用之藥劑所帶來之環境負荷之減輕，又，脫脂步驟中對清潔劑進行加溫時所需之能量之減少等。
發明人等進行了深入研究，結果發現，於在特定條件下使用冷卻劑製造有底筒狀體之情形時，可兼顧習知之拉拔加工、擠壓加工等嚴酷之製罐加工、及脫脂步驟中之成本削減及環境負荷減輕，從而完成本發明。
[解決問題之手段]
為了達成上述目的，本發明之一實施形態中之有底筒狀體之製造方法如下：（1）其特徵在於包括：潤滑油塗佈步驟，其於金屬板之表面塗佈黏度未達200 mPa・s之液體潤滑油；拉拔步驟，其使用加工表面之硬度為Hv1000～12000之成形加工構件對塗佈潤滑油後之上述金屬板進行拉拔加工；擠壓步驟，其使用加工表面之硬度為Hv1500～12000之成形加工構件，透過冷卻劑對被加工構件進行擠壓加工而製成有底筒狀體；及脫脂步驟，其使用清潔劑對上述有底筒狀體之表面之油分進行脫脂；且上述冷卻劑中含有之油分之濃度未達4.0體積%，上述清潔劑中包含硫酸、氫氟酸、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀之任一者，上述脫脂步驟中之上述清潔劑之溫度未達75℃。
又，上述（1）中較佳為（2）上述有底筒狀體為無縫罐體。
又，上述（1）或（2）中較佳為（3）上述金屬板為鋁合金。
進而上述（1）至（3）中任一項中較佳為（4）上述金屬板為至少於單面被覆有樹脂之樹脂被覆金屬板。
上述（1）至（4）中任一項中較佳為（5）上述脫脂步驟前後之上述有底筒狀體之重量變化未達100 mg/m2
。
上述（1）至（5）中任一項中較佳為（6）上述脫脂步驟中之脫脂時間未達45秒。
上述（1）至（6）中任一項中較佳為（7）上述潤滑油之黏度未達100 mPa・s。
上述（1）至（5）中任一項中較佳為（8）上述潤滑油之黏度未達100 mPa・s，且上述脫脂步驟中之脫脂時間為30秒以下。
上述（1）至（8）中任一項中較佳為（9）上述清潔劑中包含硫酸、氫氟酸、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀之任一者。
上述（1）至（9）中任一項中較佳為（10）上述成形加工構件之加工表面由碳或陶瓷形成。
上述（10）中較佳為（11）上述碳為金剛石。
上述（1）至（11）中任一項中較佳為（12）進而包括：淨化步驟，其將上述擠壓步驟及/或脫脂步驟中排出之排水予以淨化。
[發明之效果]
根據本發明之有底筒狀體之製造方法，包括使用加工表面之硬度為規定值以上之成形加工構件（例如衝頭及模）進行拉拔加工及擠壓加工之步驟。
因此，即便於使塗佈於拉拔加工前之金屬板（平板）表面之加工油或潤滑劑之黏度降低之情形時，亦可獲得與習知相同或更優異之加工性。
又，即便使擠壓步驟中所使用之冷卻劑中所包含之油分為規定值以下，亦可獲得與習知相同或更優異之擠壓率之有底筒狀體。
又，根據本實施形態，經過拉拔步驟及擠壓步驟之後，可減少附著於有底筒狀體之內側表面及外側表面之油分之量。因此，即便於降低脫脂步驟中之清潔劑之濃度，或抑制清潔劑之加熱之情形時，亦可進行充分脫脂，可實現脫脂步驟中之環境負荷之減輕及成本削減。
[有底筒狀體之製造方法]
本發明之申請人等發現如日本專利特願2018-204896號說明書及日本專利特願2018-204823號說明書所揭示之無縫罐體之製造方法。即，發現使用於加工表面形成具有高滑動特性之金剛石膜等之模具，並且將冷卻劑中之油分設為規定量以下而進行加壓加工，於該情形時，即便進行擠壓加工等嚴酷之加工，亦獲得與使用習知量之潤滑劑製造之加壓加工品同等以上之加工程度（例如極限擠壓率）。
進而，本次本發明人等發現與上述無縫罐體之製造方法相關之有底筒狀體之製造方法。
以下，適當參照圖式，對本發明之有底筒狀體之製造方法具體地進行說明。再者，以下之實施形態係示出本發明之一例而對其內容進行說明者，並不意圖限定本發明。又，於下述實施形態中，列舉無縫罐體作為有底筒狀體之例進行說明，但並不意圖限定本發明。
＜金屬板＞
作為本實施形態中之被加工材之金屬板只要為一般之供於金屬加壓加工者，則無特別限制。例如，不僅可應用鋁、銅、鐵、鋼、鈦、進而純金屬，亦可應用該等之合金等公知之多種金屬板。其中，於使無縫罐體成形之情形時，鋁合金板尤佳。
再者，於本實施形態中，上述金屬板可為其單面或兩面進行公知之表面處理者，例如可為以樹脂等被膜者。於該情形時，作為被覆金屬板表面之樹脂，可較佳地應用聚酯樹脂等。
作為本實施形態中之金屬板之厚度，並無特別限制，可應用製造無縫罐體時之通常之厚度。例如作為使用鋁合金板進行製罐加工之情形時之金屬板厚度之一例，原料板厚（原板之厚度）為0.1 mm～0.5 mm。
＜潤滑油塗佈步驟＞
於本實施形態之有底筒狀體之製造方法中，包括於金屬板表面塗佈潤滑油之潤滑油塗佈步驟。如通常眾所周知，藉由塗佈潤滑油，即便於其後之拉拔步驟或擠壓步驟中施加嚴酷之拉拔擠壓加工，金屬板亦不會損傷或斷裂，而可加工為有底筒狀體等所期望之形狀。
此處，潤滑油之種類並無特別限定，只要滿足下述條件，則一般可適當使用進行金屬加工時所使用之潤滑油。例如，可使用由脂肪酸脂、高級醇或脂肪酸等所構成之礦物油等。
又，關於潤滑油之塗佈量及塗佈方法，同樣地只要滿足下述條件，則亦可應用公知之量及公知之方法。
於本實施形態中，就作為本發明之目的之脫脂步驟中之環境負荷及成本之降低之觀點而言，上述潤滑油之黏度需要未達200 mPa・s。於潤滑油之黏度為200 mPa・s以上之情形時，於其後之脫脂步驟中有可能無法充分脫脂，因而不佳。再者，潤滑油之黏度更佳為未達100 mPa・s。
＜拉拔步驟＞
其次，對本實施形態中之拉拔步驟進行說明。
於本實施形態中之拉拔步驟中，其特徵在於拉拔步驟中之成形加工構件（例如拉拔加工模或拉拔加工衝頭）之加工表面為規定之硬度以上。具體而言，上述加工表面之硬度以維氏硬度計需要為Hv1000～12000。其理由如下所示。
即，使用圖1對金屬板之拉拔步驟之例進行說明，以於拉拔加工模DD
與拉拔加工衝頭PD
之間介置有金屬板10之狀態，藉由拉拔加工衝頭PD
實施拉拔加工，製造淺口杯M。此時，由於會於該拉拔加工模DD
及拉拔加工衝頭PD
作用較強之衝擊負載及高面壓，因此需要可耐量產化程度之高耐久性及耐磨耗性。
又，於本實施形態中，為了實現脫脂步驟中之環境負荷及成本之降低，如上所述規定於潤滑油塗佈步驟中塗佈之潤滑油之黏度。此時，為了避免由成形加工構件引起之金屬板之損傷或斷裂，需要對模具賦予更高之硬度或滑動性。
本發明人等基於上述觀點進行嘗試錯誤，結果發現，於本實施形態中，於將成形加工構件之加工表面之硬度設為維氏硬度Hv1000～12000之情形時，即便於實施嚴苛之拉拔加工之情形時，就耐久性及耐磨耗性、金屬板之損傷等觀點而言亦無問題。
於本實施形態中，拉拔步驟中之成形加工構件（模具）只要加工表面為上述硬度，則可利用由公知之原材料構成之基材製造，亦可為於該基材之加工表面形成表面處理膜而成者。
於上述模具中，作為基材之原材料，具體而言，可列舉：將碳化鎢（WC）與鈷等金屬黏合劑之混合物進行燒結所獲得之超硬合金；將碳化鈦（TiC）等金屬碳化物或碳氮化鈦（TiNC）等鈦化合物與鎳或鈷等金屬黏合劑之混合物進行燒結所獲得之金屬陶瓷（cermet）；氮化矽、氧化鋁、氧化鋯等陶瓷；等。
又，作為形成於上述基材上之上述表面處理膜，例如可較佳地使用碳膜、陶瓷膜等。
作為上述碳膜，可列舉金剛石膜或DLC膜等。該等碳膜之形成方法並無特別限制，例如可應用化學蒸鍍（CVD）法或物理蒸鍍（PVD）法等。
又，作為上述陶瓷膜，例如可列舉：碳化矽（SiC）或氮化矽（Si3
N4
）、氧化鋁（Al2
O3
）、氧化鋯（ZrO2
）、氮化鈦（TiN）、碳化鈦（TiC）、氮化鉻（CrN）等硬質陶瓷等。
於本實施形態中，作為拉拔步驟中所使用之成形加工構件之種類之組合，拉拔加工模及拉拔加工衝頭兩者可使用相同之原材料或表面處理膜，亦可使用不同之原材料或表面處理膜。例如，可為拉拔加工模及拉拔加工衝頭兩者為超硬合金製，亦可為拉拔加工模或拉拔加工衝頭一者為超硬合金製。或者，可於拉拔加工模及拉拔加工衝頭兩者之加工表面形成碳膜，亦可於拉拔加工模或拉拔加工衝頭一者之加工表面形成碳膜。
再者，於拉拔加工模及拉拔加工衝頭一者之表面處理膜為金剛石膜之情形時，就模具間之尺寸管理、或模具間之破損損害之抑制之觀點而言，較佳為另一者為除金剛石膜以外之表面處理膜。
＜擠壓步驟＞
其次，對本實施形態中之擠壓步驟進行說明。
作為本實施形態中之擠壓步驟，其特徵在於擠壓步驟中之成形加工構件（例如擠壓模或擠壓衝頭）之加工表面為規定之硬度以上。具體而言，其特徵在於上述加工表面之硬度為Hv1500～12000。以下詳細地進行說明。
使用圖式更具體地說明本實施形態之擠壓步驟，如圖2（a）、（b）所示，例如包括如下步驟：使用加工表面形成有金剛石膜20之擠壓模DI
、及加工表面形成有與金剛石膜不同之表面處理膜30之擠壓衝頭PI
，以介置有冷卻劑C之狀態，於模DI
及衝頭PI
之加工表面對淺口杯M進行擠壓加工。
此時，於上述擠壓模DI
及擠壓衝頭PI
，需要可耐量產化程度之高耐久性及耐磨耗性。又，於本實施形態中，上述冷卻劑C中所包含之油分之濃度需要未達4.0體積%。因此，為了避免被加工構件（金屬板10或淺口杯M）之損傷或斷裂等，擠壓模DI
及擠壓衝頭PI
之加工表面之硬度需要設為Hv1500～12000。
再者，於本實施形態中，較佳為維氏硬度Hv8000～12000左右之金剛石膜形成於模具之陽模及陰模之任一者之加工表面。
即，如圖2所示，可為硬度高之金剛石膜20形成於擠壓模DI
之加工表面，於擠壓衝頭PI
之加工表面形成有與金剛石膜不同之表面處理膜30，雖未圖示，但亦可與其相反。
再者，一般而言，大多擠壓模較擠壓衝頭承受更嚴苛之加工負荷，因此尤佳於擠壓模之加工表面形成有金剛石膜20。
作為上述金剛石膜20之厚度，較佳為5 μm～30 μm。於厚度未達5 μm之情形時，由於所獲得之金剛石膜容易產生裂痕且容易剝離，因此不佳。另一方面，於厚度超過30 μm之情形時，由於金剛石膜之內部應力提高且容易剝離，因此不佳。
又，於本實施形態中，就可對模具賦予高滑動特性之觀點而言，較佳為金剛石膜20之表面粗糙度Ra（JIS B-0601-1994）為0.12 μm以下。進而，於將Ra設為0.08 μm以下之情形時，可將被加工物（例如罐體）之外觀製成鏡面或接近鏡面之平滑面，因此更佳。
於該情形時，加壓加工時之金剛石膜20與被加工材之間之摩擦係數μ較佳為低於0.1。
其次，對本實施形態之擠壓步驟中所使用之冷卻劑進行說明。
作為本實施形態中所使用之冷卻劑，較佳可列舉其成分中含有油分者。
於本實施形態中之冷卻劑中，作為上述油分，可列舉一般水溶性金屬加工油劑組成物中所包含之油分。作為該油分，可為天然油分，亦可為合成油分。
作為天然油分，例如可列舉：石蠟系、環烷系、芳香族系等礦物油。又，亦可列舉脂肪酸甘油酯作為天然油分。
作為合成油分，例如可列舉：聚烯烴等烴系、脂肪酸酯等酯系、聚伸烷基二醇等醚系、全氟碳等含氟系、磷酸酯等含磷系、矽酸酯等含矽系等。
作為上述所列舉之油分，可單獨使用，亦可混合使用2種以上。
再者，作為上述水溶性金屬加工油劑，例如可列舉：JIS K 2241所規定之A1種（乳液型）、A2種（可溶解型）、A3種（溶液型）之水溶性金屬加工油劑等。
又，雖JIS規格中未規定，但亦可列舉所謂的稱為合成類型（不包含礦物油，而包含經化學合成之油分之金屬加工油劑）之水溶性金屬加工油劑。
於本實施形態中，作為上述油分於冷卻劑中之濃度，較佳為未達4.0體積%。於該情形時，於在本實施形態中使用包含油分之冷卻劑之情形時，首先調製包含4.0體積%以上含量之油分之原液，將其保管至使用時，可於使用之時用水等溶劑稀釋該原液而調製出油分濃度未達4.0體積%之冷卻劑。即，油分於冷卻劑中之濃度只要於使用狀態下未達4.0體積%即可。
進而，冷卻劑中之油分濃度更佳為3.5體積%以下，進而更佳為2.0體積%以下。
又，作為冷卻劑中除油分以外之成分，可適當包含一般水溶性金屬加工油劑組成物中所包含之成分，例如水、界面活性劑、防銹劑、極壓添加劑、耦合偶合劑、非鐵金屬防蝕劑、防腐劑、消泡劑、螯合劑、著色料、香料、調整劑、穩定劑等。
如此，於本實施形態之製造方法中，即便將冷卻劑中之油分設為相對較低濃度，亦可抑制製罐時之成形不良等，結果可提高成形穩定性。
又，於本實施形態中，如上所述，由於冷卻劑中之油分與習知相比為低濃度，因此於下述脫脂步驟中，可於環境負荷較低之藥劑或水中洗淨，可減輕對環境之負荷。又，藉由容易進行洗淨後之排水處理，於將排水循環再利用之情形時，可提高再利用率，可降低成本及對環境之負荷。
再者，於本實施形態之擠壓步驟中，較佳為包括以擠壓率（板厚減少率）成為10%以上之方式擠壓上述金屬材而形成罐體部的擠壓加工步驟。再者，擠壓加工步驟可包括多次，可使每次之擠壓率變化。例如，可使初始之擠壓步驟之擠壓率為10%以上，使最終之擠壓步驟之擠壓率為30%以上。
再者，本實施形態中之擠壓率於將擠壓加工前之板厚設為t0
，將加工後之板厚（距離罐底60 mm之部分）設為t1
時，由下述式表示。
擠壓率（%）＝100×（t0
－t1
）/t0
再者，於本實施形態中，擠壓率更佳為40%以上。
＜脫脂步驟＞
其次，對本實施形態中之脫脂步驟進行說明。
本實施形態中之脫脂步驟係如下步驟：使清潔劑接觸上述拉拔步驟及擠壓步驟中所獲得之有底筒狀體，去除附著於上述有底筒狀體之內側表面及外側表面之油分。
再者，作為上述附著於有底筒狀體之內側表面及外側表面之油分，包含拉拔步驟中之潤滑油、及擠壓步驟中之冷卻劑所包含之油分兩者。
作為使清潔劑接觸有底筒狀體之方法，可適宜使用公知之方法。例如，可於清潔劑中浸漬有底筒狀體，亦可藉由噴霧或噴淋吹送清潔劑。
作為本實施形態中所使用之清潔劑，可使用公知之鹼性清潔劑或酸性清潔劑。
於使用鹼性清潔劑作為本實施形態中所使用之清潔劑之情形時，例如可列舉碳酸鉀、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀等無機化合物之水溶液。
又，於使用酸性清潔劑作為本實施形態中所使用之清潔劑之情形時，例如可非常合適地使用硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸等無機酸等之水溶液。
再者，於進行上述脫脂處理後，較佳為如公知所示，進行水洗處理以去除金屬板表面殘存之脫脂劑之後，藉由鼓風或熱空氣乾燥等方法，去除金屬板表面之水分。
再者，於使用鹼性清潔劑或酸性清潔劑等作為本實施形態中所使用之清潔劑之情形時，作為清潔劑之洗淨成分之濃度為2.0～5.0體積%，此就保持洗淨性，且抑制成本及環境負荷之觀點而言較佳。
於本實施形態中之脫脂步驟中，其特徵在於所使用之清潔劑之溫度（脫脂溫度）未達75℃。即，於本實施形態中，由於拉拔步驟中之潤滑油、及擠壓步驟中之冷卻劑所包含之油分之含量較少，因此即便清潔劑之溫度未達75℃，亦可充分去除有底筒狀體之內側表面及外側表面之油分。再者，於本實施形態中，脫脂溫度更佳為55℃以下，進而更佳為40℃以下。
另一方面，作為清潔劑之溫度之下限，較佳為室溫（例如超過20℃）。一般於金屬加壓加工中洗淨加工油等時，將清潔劑加熱使用以提高洗淨性。然而，為了加熱清潔劑，就要消耗相應之能量資源。因此於本實施形態中，就成本抑制及環境負荷減輕之觀點而言，使用清潔劑時，只要不降低洗淨性，則可於室溫下使用。
進而於本實施形態中，就成本抑制及環境負荷減輕之觀點而言，脫脂步驟中之脫脂時間較佳為未達45秒，更佳為30秒以下。即，於本實施形態中，由於拉拔步驟中之潤滑油、及擠壓步驟中之冷卻劑所包含之油分之含量較少，因此即便脫脂時間未達45秒，亦可充分去除有底筒狀體之內側表面及外側表面之油分。另一方面，於使脫脂時間為45秒以上之情形時，如下所述，有可能發生不必要之有底筒狀體自身之溶出，因此不佳。
再者，脫脂時間並不特別存在下限，作為實用上可順利脫脂，且排水處理性不存在問題之脫脂時間之下限，例如較佳為超過10秒。
又，於藉由噴霧或噴淋吹送清潔劑作為脫脂方法之情形時，較佳為每一罐之清潔劑噴出量為60～70 ml/秒。
於本實施形態之脫脂步驟中，利用清潔劑不僅會去除附著於有底筒狀體之內側表面及外側表面之油分，而且亦使有底筒狀體自身溶出。因此，脫脂前後之有底筒狀體之重量產生變化，該重量變化較佳為未達100 mg/m2
。
即，於本實施形態中，如上所述，可使拉拔步驟中使用之潤滑油及擠壓步驟中使用之冷卻劑中包含之油分之量少於規定量。因此，經過製罐步驟（拉拔步驟及擠壓步驟）後，可減少附著於有底筒狀體之內側表面及外側表面之油分之量。
因此，亦可減少脫脂步驟中產生之排水中所包含之油分之量。可減輕環境負荷。又，亦可抑制脫脂步驟中不必要之有底筒狀體之溶出。
＜淨化步驟＞
其次，對本實施形態中之將上述有底筒狀體之製造方法中之擠壓步驟及/或脫脂步驟中排出之排水加以淨化之淨化步驟進行說明。
即，如上所述，於本實施形態之有底筒狀體之製造方法中，於擠壓步驟中透過冷卻劑進行擠壓加工。又，於在脫脂步驟中使用清潔劑去除附著於有底筒狀體表面之油分等之正式洗淨之前，進行利用水之預備洗淨、或正式洗淨後利用水去除清潔劑之洗滌等。因此，於脫脂步驟中產生大量排水。
因此，於本實施形態中之有底筒狀體之製造方法中，如圖3所示，可進而包括將上述排水淨化之淨化步驟。此時，根據下述理由，以上述方式淨化之排水較佳為以淨化水之形式再次於擠壓步驟或脫脂步驟中再利用（再循環）。
即，於本實施形態中之有底筒狀體之製造方法中，如上所述，於潤滑油塗佈步驟中塗佈之油分之黏度為規定值以下。又，如上所述，擠壓步驟中使用之冷卻劑所包含之油分之濃度亦未達規定值。因此，關於擠壓步驟及脫脂步驟中排出之排水中所包含之油分，亦未達規定值。
因此，擠壓步驟及/或脫脂步驟中產生之排水可利用相對簡單之方法淨化。而且藉由經過上述淨化步驟，可實現進一步之環境負荷之降低及成本削減。
作為上述淨化步驟中之排水之淨化方法，可適當使用公知之方法。即，可適當組合過濾、中和、煮沸、沈澱、懸浮、生物處理、UV殺菌等方法進行淨化。又，可適當混入凝集劑、消毒劑、殺菌劑等。
以上，根據本實施形態之有底筒狀體之製造方法，可發揮以下效果。
（A）由於使拉拔步驟及/或擠壓步驟中之成形加工構件之加工表面之硬度為規定值以上，因此於潤滑油塗佈步驟中，可使潤滑油之黏度為規定值以下。
（B）可使擠壓步驟中使用之冷卻劑所包含之油分之量未達規定值。
（C）上述結果，可抑制脫脂步驟中之清潔劑之加熱，及/或可縮短脫脂時間。
（D）結果可實現環境負荷之減輕及成本削減。
又，若在本實施形態中進而執行上述淨化步驟，則可進而發揮以下效果。
（E）可容易進行擠壓步驟及/或脫脂步驟中排出之排水之淨化處理。
（F）可將排水淨化而加以再利用（再循環），可減輕成本或對環境之負荷。
[實施例]
以下，使用實施例進一步詳細地進行說明，但本發明並不限定於以下實施例。
（實施例1）
根據以下所示之方法，製造內部容量350 mL之拉拔擠壓罐（DI罐）。
首先，準備鋁合金板（JIS H 4000 3104材，0.28 mm）。接著，於上述鋁合金板之兩面塗佈公知之拔罐油1.0～1.3 g/m2
作為拉拔加工時之潤滑劑。再者，拔罐油之黏度設為200 mPa・s。
接著，利用拉拔成形機將上述鋁合金板衝壓為直徑160 mm之圓盤狀之後，立刻進行拉拔成形以使成為直徑90 mm之杯體。再者，拉拔加工時之成形加工構件之加工表面硬度設為Hv1500。
將所獲得之杯體搬送至製罐機（罐體製造機），進行再拉拔成形使其成為直徑66 mm之形狀之後，使用冷卻劑，進行擠壓加工使其成為直徑66 mm、高度130 mm之形狀。
作為此時之擠壓模，使用於其表面形成有平均厚度約10 μm之金剛石膜者。金剛石膜之表面硬度設為Hv10000。
又，作為所使用之擠壓衝頭，使用於其表面形成有厚度0.5 μm之類鑽碳膜者。類鑽碳膜之表面硬度設為Hv3000。
擠壓加工時之擠壓率如表1所示。冷卻劑中之油分之含量如表1所示。冷卻劑中添加公知之界面活性劑、防銹劑、極壓添加劑、防腐劑。
針對所獲得之DI罐，進行用於洗淨內側表面及外側表面之油分之脫脂。
作為脫脂時使用之清潔劑，使用硫酸（濃度＝3.0體積%）。又，脫脂時之清潔劑之溫度設為50℃，脫脂時間設為30秒，每一罐之清潔劑噴出量設為60 ml/秒。
又，測定脫脂步驟前後之DI罐之重量變化，示於表1。
（實施例2）
將拔罐油之黏度設為90 mPa・s，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例3）
將拉拔加工時之成形加工構件之加工表面硬度變更為表1所示者，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例4）
將擠壓加工時之成形加工構件之加工表面硬度變更為表1所示者，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例5）
如表1所示設定冷卻劑中之油分之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例6）
使用NaOH（濃度：3.0體積%）作為脫脂時使用之清潔劑。除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例7）
如表1所示設定脫脂時之脫脂溫度，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例8）
如表1所示設定脫脂時之脫脂時間，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例9）
將擠壓加工時之成形加工構件之加工表面硬度變更為表1所示者，除此以外，以與實施例2相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例10）
使用NaOH（濃度：3.0體積%）作為脫脂時使用之清潔劑。除此以外，以與實施例2相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例11）
將拉拔加工時之成形加工構件之加工表面硬度變更為表1所示者，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（實施例12）
將擠壓加工時之成形加工構件之加工表面硬度變更為表1所示者，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例1）
使用水作為脫脂時使用之清潔劑。除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例2）
將拔罐油之黏度設為200 mPa・s，將擠壓加工時之成形加工構件之加工表面硬度變更為表1所示者，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例3）
如表1所示設定脫脂時之脫脂溫度，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例4）
如表1所示設定脫脂時之脫脂時間，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例5）
如表1所示設定冷卻劑中之油分之含量，除此以外，以與實施例2相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例6）
如表1所示設定脫脂時之脫脂時間，除此以外，以與實施例2相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例7）
如表1所示設定冷卻劑中之油分之含量，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
（比較例8）
如表1所示設定脫脂時之脫脂時間，除此以外，以與實施例1相同之方式進行。將結果示於表1。
[評價]
關於利用上述方法所獲得之DI罐，藉由以下方法進行評價。將結果示於表1。
[擠壓加工性]
以目視觀察如下3個項目：（i）擠壓加工時之斷裂之有無、（ii）所獲得之DI罐之開口部中之透背（黑色條紋）及罐體部內外表面之變色、（iii）罐體部外表面之劃痕。將上述3個項目之任一者均無問題且罐表面為鏡面者設為◎，將均無問題且優異者設為○，將某一者產生問題但耐實用者設為△，將某一者有問題且不耐實用者設為×。
[洗淨性]
評價對所獲得之DI罐進行脫脂後之罐內表面中殘留之殘渣（污跡）之狀態。將脫脂後之DI罐之罐體切下一部分，利用透明黏著帶採取內表面側之表面之殘渣成分，將該黏著帶貼附於白紙後，用色差計測定。L值越接近90（僅黏著帶之值）則評價污垢越少且洗淨性高。將L值為85以上者設為◎，將80～85者設為○，將未達80者設為×。
[排水處理性]
使用上述洗淨液對DI罐進行噴霧洗淨及水洗後，將排水收容於燒杯，藉由公知之方法測定化學需氧量（COD）。若COD未達200 ppm則判斷為○（排水處理性良好），若為200 ppm以上則判斷為×（排水處理性較差）。將結果示於表1。
[表1]
| 潤滑油塗佈步驟 | 拉拔步驟 | 擠壓步驟 | 脫脂步驟 | 評價 | ||||||||||
| 潤滑油黏度（mPa・s） | 模表面硬度 | 衝頭表面硬度 | 模表面硬度 | 衝頭表面硬度 | 冷卻劑油分（體積%） | 擠壓率（%） | 清潔劑成分 | 脫脂溫度（℃） | 脫脂時間（秒） | 脫脂前後之重量變化（mg/m2 ） | 擠壓加工性 | 洗淨性 | 排水處理性 | |
| 實施例1 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | ◎ | ◎ | ○ |
| 實施例2 | 90 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | △ | ◎ | ○ |
| 實施例3 | 190 | 10000 | 10000 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | ◎ | ◎ | ○ |
| 實施例4 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 10000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | ◎ | ◎ | ○ |
| 實施例5 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 2.0 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | △ | ◎ | ○ |
| 實施例6 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | NaOH | 55 | 30 | 90 | ◎ | ◎ | ○ |
| 實施例7 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 40 | 30 | 70 | ◎ | ○ | ○ |
| 實施例8 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 20 | 70 | ◎ | ○ | ○ |
| 實施例9 | 90 | 1500 | 1500 | 10000 | 10000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | △ | ◎ | ○ |
| 實施例10 | 90 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | NaOH | 55 | 30 | 90 | △ | ◎ | ○ |
| 實施例11 | 190 | 1000 | 1000 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | ◎ | ◎ | ○ |
| 實施例12 | 190 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | ○ | ◎ | ○ |
| 比較例1 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 水 | 55 | 30 | 90 | ◎ | × | ○ |
| 比較例2 | 200 | 1500 | 1500 | 12000 | 2000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | ◎ | × | ○ |
| 比較例3 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 20 | 30 | 50 | ◎ | × | × |
| 比較例4 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 10 | 50 | ◎ | × | ○ |
| 比較例5 | 90 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 2.0 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | × | ◎ | ○ |
| 比較例6 | 90 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 10 | 50 | △ | × | ○ |
| 比較例7 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 7.0 | 40 | 硫酸 | 55 | 30 | 90 | ◎ | ◎ | × |
| 比較例8 | 190 | 1500 | 1500 | 10000 | 3000 | 3.5 | 40 | 硫酸 | 55 | 50 | 120 | ◎ | ◎ | ○ |
於上述實施例之內容中，擠壓加工性、洗淨性、排水處理性之全部均可實用。另一方面，於比較例中，擠壓加工性、洗淨性、排水處理性之任一者中不可實用。於比較例8中，擠壓加工性、洗淨性、排水處理性之結果優異，但由於脫脂步驟前後之罐之重量變化為100 mg/m2
以上，因此推測於脫脂步驟中罐自身發生不必要之溶出，為不佳之結果。
根據本發明之有底筒狀體之製造方法，可知兼具擠壓加工性、洗淨性、排水處理性之全部。又，可知經過對擠壓步驟及脫脂步驟中產生之排水進行淨化之淨化步驟，可再次於擠壓步驟或脫脂步驟中再利用（再循環）。
[產業上之可利用性]
本發明可非常合適地用於維持加工性及成形穩定性並且考慮環境的金屬加壓加工領域。
DD
:拉拔加工模
PD
:拉拔加工衝頭
DI
:擠壓模
PI
:擠壓衝頭
C:冷卻劑
M:淺口杯
10:金屬板
20:金剛石膜
30:表面處理膜
[圖1]（a）、（b）係表示本發明之一實施形態中之有底筒狀體之製造方法中之拉拔步驟的示意圖。
[圖2]（a）、（b）係表示本發明之一實施形態中之有底筒狀體之製造方法中之擠壓步驟的示意圖。
[圖3]係表示本實施形態中之有底筒狀體之製造方法之流程的示意圖。
DD:拉拔加工模
PD:拉拔加工衝頭
M:淺口杯
10:金屬板
Claims (12)
- 一種有底筒狀體之製造方法，其特徵在於包括： 潤滑油塗佈步驟，其於金屬板之表面塗佈黏度未達200 mPa・s之液體潤滑油； 拉拔步驟，其使用加工表面之硬度為Hv1000～12000之成形加工構件對塗佈潤滑油後之上述金屬板進行拉拔加工； 擠壓步驟，其使用加工表面之硬度為Hv1500～12000之成形加工構件，透過冷卻劑對被加工構件進行擠壓加工而製成有底筒狀體；及 脫脂步驟，其使用清潔劑對上述有底筒狀體之表面之油分進行脫脂；且 上述冷卻劑中含有之油分之濃度未達4.0體積%， 上述清潔劑中包含硫酸、氫氟酸、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀之任一者， 上述脫脂步驟中之上述清潔劑之溫度未達75℃。
- 如請求項1之有底筒狀體之製造方法，其中 上述有底筒狀體為無縫罐體。
- 如請求項1或2之有底筒狀體之製造方法，其中 上述金屬板為鋁合金。
- 如請求項1至3中任一項之有底筒狀體之製造方法，其中 上述金屬板為至少於單面被覆有樹脂之樹脂被覆金屬板。
- 如請求項1至4中任一項之有底筒狀體之製造方法，其中 上述脫脂步驟前後之上述有底筒狀體之重量變化未達100 mg/m2 。
- 如請求項1至5中任一項之有底筒狀體之製造方法，其中 上述脫脂步驟中之脫脂時間未達45秒。
- 如請求項1至6中任一項之有底筒狀體之製造方法，其中 上述潤滑油之黏度未達100 mPa・s。
- 如請求項1至5中任一項之有底筒狀體之製造方法，其中 上述潤滑油之黏度未達100 mPa・s，且上述脫脂步驟中之脫脂時間為30秒以下。
- 如請求項1至8中任一項之有底筒狀體之製造方法，其中 上述清潔劑中包含硫酸、氫氟酸、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀之任一者。
- 如請求項1至9中任一項之有底筒狀體之製造方法，其中 上述成形加工構件之加工表面由碳或陶瓷形成。
- 如請求項10之有底筒狀體之製造方法，其中 上述碳為金剛石。
- 如請求項1至11中任一項之有底筒狀體之製造方法，其進而包括： 淨化步驟，其將上述擠壓步驟及/或脫脂步驟中排出之排水予以淨化。
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