JPS62248575A - 溶接缶胴の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶接缶胴の製造方法に関し、さらに詳しくは溶
接部の補修性や美観が改善された、電気抵抗マツシュシ
ーム溶接法による、食缶、炭酸飲料缶等に用いられる溶
接缶胴の製造方法に関する。

（従来の技術） 最近特公昭５４−２６２１３号公報に開示されているタ
イプの所謂スードロニツク溶接機を用いて、錫めっき鋼
板等の金属ブランクの、対向する端縁部を重ね合せて、
重ね合せ部を有する缶胴成形体を形成し、その重ね合せ
部を、その両面に、表面平坦な線電極を対接させて、電
気抵抗マツシュシーム溶接して、溶接缶胴を製造する方
法が注目されている。

このマツシュシーム溶接による溶接部の厚さは通常板厚
の約１．３〜１．７倍であって、溶接部の側方に、比較
的急激な勾配の段差部（第２図の２２参照）が生成する
。そして溶接のさい、溶接強度を高めようとして、溶接
加圧力を増すとか、溶接電流を大きくした場合などに段
差部に円周方向外方に延びる、不規則な形状の所謂はみ
出し鉄（第２図２３参照）が生じたり、あるいは上記は
み出し鉄の生ずる附近にスプラッシュ（溶融鉄の飛沫、
図示されない）が耐着し易い。

従って内容物による内面側溶接部およびその近傍の腐食
を防止するため、塗料の塗布、乾燥等によって、これら
の部分を補修するさい、塗膜の欠落部、あるいはごく薄
い部分が生じ易く、満足な補修効果を得ることが困難で
あるという問題を生ずる。

外面側の腐食環境が悪い状態で用いられる場合には、外
面側溶接部に同様の問題を生ずる。

内容物が乾燥品、油性液体、あるいは油性エアロソール
等の場合は、内面腐食の問題は起り難い。

しかしこの場合でも、溶接部近傍の外面に生じた不規則
な形状のはみ出し鉄やスプラッシュは外観を損ね、商品
価値を低下し易いという問題を生ずる。また内面側につ
いても、開缶後、開口部近傍の溶接部は肉視されるので
、同様の問題を生じ易い。

さらに、上記従来の溶接方法では、ティンフリースチー
ル等のように、比較的電気絶縁性の高い表面処理層を有
する表面処理鋼板よりなる缶胴成形体を用いる場合、溶
接されるべき端縁部から表面処理層を除去することなし
に、満足な溶接強度を有する溶接缶胴を製造することは
実用的に不可能であった口 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、内外面のうち、少なくとも一方の補修性の改
善された、マツシュシーム溶接部を有する、溶接缶胴の
製造方法の提供を目的とする。

本発明は、内外面のうち、少なくとも一方の美観の改善
されたマツシュシーム溶接部を有する溶接缶胴の製造方
法の提供を他の目的とする。

本発明は、缶胴成形体が、ティンフリースチール等のよ
うに、比較的電気絶縁性の高い表面処理層を有する表面
処理鋼板よりなる場合であっても、溶接されるべき端縁
部から表面処理層を除去することなしに、実用的に満足
な溶接強度をもつマツシュシーム溶接部を有する、溶接
缶胴の製造方法の提供を、さらに他の目的とする。

゛　（問題点を解決するための手段） 本発明は、金属ブランクの対向する端縁部を重ね合せて
、重ね合せ部を有する缶胴成形体を形成し、該重ね合せ
部を、電気抵抗マツシュシーム溶接して、溶接缶胴を製
造する方法において、該重ね合せ部の少なくとも一方の
面側の電極面は、線電極の平坦な面よりなる主部と、該
線電極を支持する電極ロールの、該主部に連接する勾配
面を有する側縁突起部よりなっており、該重ね合せ部に
おける該端縁部の端面が、該勾配面近傍の該主部部分の
上か、もしくは該勾配面の上に位置するように該缶胴成
形体を送入して、上記溶接のさい該端面近傍の材料が該
勾配面に沿って円周方向外方に流れるようにして、マツ
シュシーム溶接を行なうことを特徴とする。

（作用） 溶接のさい、重ね合せ部の端面近傍の材料が勾配面に沿
って円周方向外方に流れるので、はみ出し鉄やスプラッ
シュが生成しても、それらは側縁突起部に対応する断面
形状に押し潰されて、実質的に消滅し、上記流動した材
料と共に、勾配面によって規定された勾配の、美観と補
修性の改善された溶接段差部を形成する。

缶胴成形体の重ね合せ部に、比較的電気絶縁性の高い表
面処理層が存する場合でも、両電極面に側縁突起部が形
成されているときは、マツシュシーム溶接により重ね合
せ部が押し潰されると、端縁部の裸の端面がはみ出して
勾配面に接触し、また端縁部の側縁突起部と接触した部
分は特に変形量が大きいので、その表面処理層にクラッ
クが発生するため、両電極ロールの勾配面間を、はみ出
した端面と上記クラックを通って電流が流れ易くなる故
、比較的スムースに溶接が行なわれて、実用的に満足な
溶接強度を有するマツシュシーム溶接部が形成される。

（実施例） 第１図において、１１は缶胴成形体、１２は重ね合せ部
である。缶胴成形体１１（要部のみ図示した）は、錫め
っき鋼板、ティンフリースチール。

極薄ニッケルめっき鋼板、極薄ニッケル・錫複合めっき
鋼板、極薄錫めっき鋼板、ブラックプレート等の金属ブ
ランク（図示されない）の、対向する端縁部１１ａｂよ
びｌｌｂを重ね合せることによって形成される。１３お
よび１４はそれぞれ、内側電極ロールおよび外側電極ロ
ールであり、１５および１６はそれぞれ、内側電極ロー
ル１３および外側電極ロールによって支持される内側線
電極および外側線電極である。

重ね合せ部１２の内側電極ロール１３側の電極面１９は
、線電極１５の平坦な上面１５ａよりなる主部１７と、
内側電極ロール１３の、主部１７に連接する、好ましく
は比較的緩やかな勾配の勾配面１８ａ、および断面平坦
な短円筒形の突起面１８ｂを有する側縁突起部１８より
なっている。

重ね合せ部１２の外側電極ロール１４側の面は、線電極
１６の平坦な下面１５ａのみよシなる電極面２１に対接
する。なおマツシュシーム溶接が可能となるように、電
極面１９および２１の幅は、重ね合せ部１２の幅よりも
大きく定められている。

（作用） 溶接にさいし、第１図に示すように、重ね合せ部１２に
おける下側端縁部１１ａの端面１１ａ１が、勾配面１８
ａ近傍の主部１７の部分１７ｍの上に位置するように、
缶胴成形体１１を電極面間に送入する。なお後述の第３
図に示すように、端面１１ａ１が勾配面１８ａの上に位
置するように送入してもよい。

マツシュシーム溶接の進行に伴ない、重ね合せ部１２に
対応する部分の厚さは減少し、この部分の材料は円周方
向外方に流れる、すなわちはみ出す。そのため端面１１
ａ１近傍の材料は、勾配面１８ａＫ沿って、もしくはさ
らに突起面ｔａｂに沿って、円周方向外方に流動する。

そのさい上側端縁部Ｌｌｂの、端ｉ１Ｕ　１１　ａ、の
外側の下面近傍２０の上に、はみ出し鉄（第２図の２３
参照）やスプラッシュ（図示されない）が生成しても、
それらは側縁突起部１８に対応する断面形状に押し潰さ
れて、実質的に消滅し、上記流動した材料と共に、第２
図に示すように、大部分が比較的緩やかな勾配の、塗料
等による補修が容易な内面側段差部２を形成する。

一方、外側線電極１６側の電極面２１は全体が平坦であ
るので、得られる溶接缶胴３の溶接部１の外面側には、
不規則な、凹凸の激しい形状のはみ出し鉄２３、および
溶接条件によってはスプラッシュ（図示されない）によ
って形成される、急激の勾配のほぼ垂下する外面側段差
部２２が生成する。なお、外側電極ロール１４側の電極
面は、線電極を用いることなく、外側電極ロールの全幅
が平坦な電極面のみによってなっていてもよい。

溶接部１の外面側にも、内面側段差部２と同様な、好ま
しくは比較的緩やかな勾配の段差部を得たい場合は、第
３図、第４図に示すように、外側電極ロール１４側の電
極面２２も、線電極１６の平坦な下面１６ａよりなる主
部１７、および外側電極ロール１４の勾配面１８＆なら
びに突起面ｔａｂよりなる側縁突起部１８によって形成
されるようにすればよい。また溶接缶胴の用途によって
、溶接部の外面側のみに好ましくは比較的緩やかな勾配
の段差部を得たい場合は、外側電極ロール１４側の電極
面のみを上記構成の電極面２２とし、内側電極ロール１
３側の電極面は、全幅にわたり平坦な、線電極の上面又
は電極ロールの電極面のみによってなるようにすればよ
い。

側縁突起部１８の高さくト））９幅等は、溶接中に側縁
突起部１８が、上側端縁部１１ｂの下面に接触しないよ
うに定められることが望ましい。接触した下面部分にス
パーク痕が生成して、耐食性が損われるからである。そ
のためには高さくｈ）はＱ、５Ｘｇ（ｇはブランク板厚
）以下、より好ましくは０３５×ｇ以下であることが望
ましい。またはみ出し鉄を押し潰して、前記の比較的緩
やかな勾配の段差部２を得るためには、高さくｈ）は０
．ＩＸｇ以上、より好ましくは０．２Ｘｇ以上であるこ
とが好ましい。

得られる溶接部の段差部２の形状は、勾配面１８ａに規
制されて、後者の形状と等しくなるのであるが、勾配面
１８ａの勾配角θ（第１図）は、約５〜７０度、より好
ましくは約１０〜４０度であることが望ましい。約４０
度より小さくした場合、補修塗膜の極端に薄い部分が発
生するのを防ぐことができる。さらに勾配面１８ａと主
部１７は、曲率半径が０．１　ｍ以上の曲率部１８ａ、
を介して接続することが好ましい。補修塗膜の極端に薄
い部分の発生を防ぐためである。

また勾配面は適宜の断面形状をとりうるものであり、例
えば第５図に１８ａで示されるように、内側に若干凹ん
だ湾曲面であってもよく、この場合の勾配角θは、主部
１７の勾配面１８ａ側の端部１７ｂと、側縁突起部１８
の突起面１８ｂの勾配面１８ａ側の端部１８ｂ、を結ぶ
直線と、主部１７の延長線とのなす角θとして定義され
る。

なお、第１図に示されるように、勾配面１８＆と突起面
１８ｂが曲率部１８ａ２を介して接続する場合は、曲率
部１８ａ２は勾配面１８ａの１部分となる。

また突起面１８ｂはなく、勾配面１８ａのみであっても
よい。ただしこの場合は、不規則な形状のはみ出し鉄の
生成を防ぐため、材料が勾配面１８ｍを越えて外方に流
出しない条件で溶接することが望ましい。

缶胴成形体を形成する金属ブランクが、ティンフリース
チール（電解クロム醗処理鋼板）や極薄ニッケルめっき
鋼板のように、一番上の表面層として比較的厚い（通常
金属クロム換算１０ｍ１／ｍ２以上）、電気絶縁性のク
ロメート層（水利クロム酸化物層）が形成されている表
面処理鋼板よりなる場合であっても、第３図に示すよう
に、重ね合せ部１２の両面に、平坦な主部１７と側縁突
起部１８よりなる電極面１９および２２を対接させてマ
ツシュシーム溶接を行なうことにより、溶接されるべき
端縁部のクロメート層を含む表面処理層を除去しないで
も、実用的に満足な溶接強度上もつ溶接部を有する溶接
缶胴を製造することができる。

ただしこの場合、線電極として、錫又は錫合金（例えば
錫−亜鉛合金？錫−鉛合金等のように比較的低融点の）
被覆（被覆厚みは通常０．５〜５Ｉ／ｍ２）銅線を用い
ることが望ましい。上記のタイプの金属ブランクよりな
る、表面処理層を除去しな、い缶胴成形体に対して、裸
の銅線を用いる場合は、ピッチング（ｐｉｔｔｉｎｇ　
）状の、局部的な溶損部が溶接部表面に発生し易いから
である。

また溶接は空気中で行なってもよいが、溶接部の酸化に
よる黒化を防止する九め不活性ガス雰囲気（窒素、アル
ゴン、ヘリウム、炭酸ガス等の）で溶接を行なうことが
好ましい。

本発明者等の知見によれば、上記の、タイプの、重ね合
せ部に電気絶縁性の表面処理層を有する缶胴成形体に対
し、表面平坦な従来の線電極を用いて、所謂スードロニ
ツタ溶接機によりマツシュシーム溶接する場合、錫めっ
き鋼板よりなる缶胴成形体の場合よりも遥かに高い溶接
加圧力（同−重ね合せ部幅当りの）を加えることにより
、表面処理層（クロメート層）が破壊されて、表面の電
気抵抗が低下するので、一応マツシュシーム溶接が可能
となる。

しかしながらこの場合は、高い加圧力のため、溶接時に
、重ね合せ部の長さ方向の両端部、特に尾端のブランク
端縁部が円周方向外方にずれて、この部分の溶接部幅が
減少したシ、極端の場合は衝合せ的な溶接部となって、
この部分の溶接強度が減少して、７ランジ加工やネック
イン加工等に耐える満足な溶接部が得られない。

本発明の場合は、上記のタイプの缶胴成形体に対し、溶
接加圧力を上記の重ね合せ部のずれを生じない程度に低
くしても、満足な溶接部を得ることができる。その理由
は次のように推測される。

重ね合せ部の長さ方向の特定部分は、線電極に接触する
と間もなく、電気抵抗加熱されて軟化しく低炭素鋼板の
軟化開始温度は約５００〜６００℃である）、重ね合せ
部は押し潰され始める。そのため電気絶縁性の表面処理
層のない裸の、両端縁部端面がはみ出して、対応する電
極ロールの勾配面に接触する。また押し潰しのさい、重
ね合せ部の両端縁部の側縁突条部と接触した部分の変形
量が特に大きくなるので、その表面処理層にクラックが
発生する。そのため両勾配面間全、はみ出した端面と上
記クラックを通って電流が流れ易くなって、比較的スム
ースに溶接が行なわれるものと推測される。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、内外面のうち、少なくとも一方
の面に、比較的緩やかな勾配の段差部を有し、その近傍
に不規則な形状のはみ出し鉄やスプラッシュの殆んどみ
られない、補修性と外観が改善されたマツシュシーム溶
接部を備えた、溶接缶胴を製造することができるという
効果を奏する。

さらに缶胴成形体が、比較的電気絶縁性の高い表面処理
層を有する金属ブランクよりなる場合であっても、その
重ね合せ部近傍の表面処理層を除去しなくても、重ね合
せ部の両面に、側縁突起部を有する電極面を対接させて
マツシュシーム溶接を行なうことにより、上記の補修性
と外観が改善された、かつ全長にわたり実用的に満足な
溶接強度を有するマツシュシーム溶接部を備えた、溶接
缶胴を製造できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫れ夫れ、本発明の方法の第１の
例による溶接が行なわれる寸前、および溶接終了直後の
状態を示す説明用要部縦断面図、第３図および第４図は
夫れ夫れ、本発明の方法のＷ、２の例による溶接が行な
われる寸前、および溶接終了直後の状態を示す説明用要
部縦断面図、第５図は本発明の方法に用いられる電極面
の例の要部プロフィルを示す説明用図面である。 ｌ・・・溶接部、２・・・段差部、３・・・溶接缶胴、
１１・・・缶胴成形体、ｌｌａ・・・下側端縁部、ｌｌ
ａ、・・・端面、１２・・・重ね合せ部、１３・・・（
内側）電極ロール、１４・・・（外側）電極ロール、１
５　、　ｌ　６−・・線電極、１７・・・主部、１８・
・・側縁突起部、１８ａ・・・勾配面、１９．２２・・
・電極面。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属ブランクの対向する端縁部を重ね合せて、重
   ね合せ部を有する缶胴成形体を形成し、該重ね合せ部を
   、電気抵抗マッシュシーム溶接して、溶接缶胴を製造す
   る方法において、該重ね合せ部の少なくとも一方の面側
   の電極面は、線電極の平坦な面よりなる主部と、該線電
   極を支持する電極ロールの、該主部に連接する勾配面を
   有する側縁突起部よりなっており、該重ね合せ部におけ
   る該端縁部の端面が、該勾配面近傍の該主部部分の上か
   、もしくは該勾配面の上に位置するように該缶胴成形体
   を送入して、上記溶接のさい該端面近傍の材料が該勾配
   面に沿って円周方向外方に流れるようにして、マッシュ
   シーム溶接を行なうことを特徴とする溶接缶胴の製造方
   法。