缶にはどのような種類の鋼が使用されていますか?

缶にはどのような種類の鋼が使用されていますか?直接的な答え

缶に使われている鋼材は、 低炭素鋼 — 特に冷間圧延、連続鋳造、アルミニウムキルド鋼 — 腐食や内容物との相互作用に耐えるように表面処理されています。実際には、これには 2 つの主要な商業形態が取られます。 電解ブリキ (ETP) 薄い錫コーティングがスチールベースに電気めっきされています。 錫フリースチール (TFS) 、電解クロム被覆鋼 (ECCS) としても知られ、錫の代わりにクロムと酸化クロムの層が適用されます。

この２種類は、 缶本体スチール 世界中で生産されている金属製食用缶、エアゾール缶、ペイント缶、および一般的な包装容器の大部分を占めています。どちらを選択するかは、製造プロセス (溶接か絞り)、梱包される製品、必要な腐食保護、およびコストの考慮事項によって異なります。対照的に、飲料缶はほぼ普遍的にアルミニウム合金で作られていますが、これについては以下で説明する別の材料カテゴリーです。

電解ブリキ (ETP): 古典的な缶胴鋼

電解ブリキが最も広く使用されています 缶本体スチール 食用缶およびスリーピース容器用。これは、両面に商業用純錫の層を電気めっきした冷間圧延低炭素鋼ベースシートで構成されています。結果として生じる構造 (鋼基材、鉄と錫の合金の界面層、および錫の表面層) は、単一の材料だけでは達成できない特性の組み合わせを実現します。

ETPの主な特性

• 耐食性 — 錫コーティングは物理的および電気化学的バリアを形成し、錆を防ぎ、スチールと梱包された製品の間の化学反応を遅らせます。
• 溶接性 — 錫の導電性により、ETP は抵抗溶接に適しています。これは、3 ピースの缶本体のサイドシームを作成するための主要な方法であり、最新のラインでは毎分最大 1,000 缶を生産できます。
• はんだ付け性 — 錫ははんだと容易に接着します。これは缶の継ぎ目として歴史的に重要な特性です（ただし、ほとんどの市場では食品缶にはんだは使用されていません）。
• 成形性 — 柔らかく延性のある錫層が成形作業中に表面を潤滑し、工具の摩耗を軽減し、ツーピース DI (絞りとアイロン) 缶に使用される絞り加工およびしごき加工を可能にします。
• 金属光沢と印刷適性 — ETP の明るく魅力的な表面は、高品質の印刷やラッカーの塗布に最適であり、装飾缶、芸術的なキャニスター、高級食品の包装に好まれる素材となっています。

錫コーティング重量: 差動錫めっき

ETP の錫層は非常に薄く、約 0.38マイクロメートル 最も薄い商用グレードで。錫コーティングの重量は平方メートルあたりのグラム数 (g/m²) で指定され、範囲は 1.1/1.1 ～ 11.2/11.2 (内側/外側) です。現代の生産では、差分錫めっきが使用されています。つまり、より重い錫メッキを内面 (製品と接触する) に施し、より軽いコーティングを外側 (外観と印刷適性が主な要件となる場合) に施します。

錫フリー鋼 (TFS / ECCS): コスト効率の高い代替品

錫フリー鋼 (TFS) は、現在では電解クロム被覆鋼 (ECCS) としてより正式に指定されており、ブリキの経済的な代替品として開発されました。錫の代わりに、低炭素鋼のベースは二重層でコーティングされています。 金属クロムおよび酸化クロム 電解クロム酸処理工程を経ています。

TFS は、特定のアプリケーションにおいて ETP に比べていくつかのパフォーマンス上の利点を提供します。

• 優れた塗装性とラッカー密着性 — 酸化クロムは有機コーティング (ラッカーやポリマー) と非常によく結合するため、高品質の塗装またはラッカー仕上げが必要な場合には TFS が好ましい基材となります。
• エコノミー — クロムはスズよりも安価であるため、溶接性が必要とされない大量用途向けの TFS は低コストのオプションとなります。
• 環境上の利点 — クロムコーティングプロセスは、同等のコーティング重量での従来のスズ電気めっきよりも廃棄物が少なくなります。

ただし、TFS には重大な制限が 1 つあります。 溶接やはんだ付けはできません 最初に金属コーティング層を研磨することなく。このため、TFS は主に次の目的で使用されます。 缶蓋、イージーオープンエンド、DRD（Draw-Redraw）ツーピース缶、クラウンキャップ — サイドシーム溶接ではなく、絞りやラッカー塗装が主な作業となる用途。 TFS を食品と接触させる場合は、常に有機保護コーティング (ラッカーまたはポリマーフィルム) を付けて使用する必要があります。

調質グレード: 製缶用の鋼の硬度の指定方法

ETP と TFS は両方とも、次の範囲で生産されます。 気質の程度 鋼の硬度、剛性、成形性を決定します。正しい質質を選択することが重要です。柔らかすぎると、圧力がかかると缶本体が変形します。硬すぎると、絞り加工やフランジ加工中に鋼に亀裂が入ります。

調質グレードは、圧延プロセスに基づいて 2 つのカテゴリに分類されます。

シングル・リデュースド（SR）テンパー — T1 ～ T5

単一の還元鋼は、完成ゲージまで冷間圧延され、その後連続的に焼鈍され、コーティングされます。 7 つの SR 調質グレードは、T1 (最も柔らかく、延性が最も高い) から T5 (最も硬い) まで進みます。実際には:

• T1 (ロックウェル 30T 硬度: 49) — 最大限の延性を必要とする超深絞り缶。
• T2 (ロックウェル 30T 硬度: 53) — 印刷缶および平均的な深絞り用途。
• T2.5 (ロックウェル 30T 硬度: 55) — 標準的な缶本体、キャップ、およびバランスのとれた延性と強度を必要とする一般用途。
• T3～T5 — 缶エンド、エアロゾルドーム、および圧力下での寸法安定性が優先される用途向けに、段階的に剛性を高めたグレード。

ダブル・リデュースド (DR) テンパー — DR7 ～ DR10

二重還元鋼は、焼きなまし後に 2 回目の冷間圧延パスを経て、同じ厚さの単一還元材料よりも大幅に硬く、硬く、強い鋼が生成されます。この強度の向上により、 軽量鋼 同等の構造性能を維持しながら使用できるため、大量缶製造における材料コスト削減の主な要因となります。 DR グレード (DR7.5、DR8、DR8.5、DR9、DR9M、DR10) は、最大の剛性が必要な缶エンド、開けやすい蓋、本体の用途に使用されます。

缶胴鋼の厚さ: さまざまな缶タイプの仕様範囲

缶胴鋼材の厚さは缶の形状、内容物の圧力、製造工程により大きく異なります。以下の表は、主要な缶用途の一般的な厚さの範囲をまとめたものです。

3 ピース溶接缶本体のサイドシーム溶接により、約 ベース本体板の厚みの1.3～1.5倍 、ラップオーバーラップは約 0.25 ～ 0.8 mm です。フランジ加工、ネッキング加工、およびダブルシーム加工はすべて、フランジの亀裂やシームの破損を避けるために、ベーススチールの調質グレードと圧延方向を考慮する必要があります。

スリーピース缶とツーピース缶: 缶の形式によって鋼材のグレードがどのように決まるか

2 つの主要な缶製造形式は缶胴鋼に根本的に異なる要件を課しており、この違いを理解することが材料の選択には不可欠です。

スリーピース缶（本体両端溶接）

従来の 3 ピース缶は、溶接された円筒形の本体、縫い合わせられた底端、および縫い合わせられた上蓋で構成されます。本体ブランクはブリキシートから切り出され、円筒形に丸められ、サイドシームに沿って毎分最大 1,000 缶の速度で抵抗溶接されます。溶接によって重ね継手が形成されます。 2 つのボディ ブランク エッジは約 0.5 mm 重なり合います。この形式が主流なのは、 食品缶（トマト、野菜、魚、肉）、ペイント缶、エアゾール缶、一般容器 。 ETP が推奨されます 缶本体スチール 溶接性に優れているため、溶接ボディーに最適です。

ツーピース DI 缶 (絞りとアイロン)

ツーピースのドロー＆アイアン（DI）缶は、単一のスチールディスクから形成されます。カップに絞り込まれ、その後、一連のアイロンダイスを通過し、本体の高さを増加させながら肉厚を徐々に減らします。ベースは完全な厚さのままです。一部の構成では、壁はわずか 0.13 mm まで薄くなります。 DI 缶はサイドの縫い目を完全になくし、シームレスで本質的に強いボディを作り出します。このプロセスでは、厳密に制御された焼き戻しとゲージ公差を備えた、非常に清浄で介在物のない鋼が必要です。 DI缶は以下の用途に使用されます。 食品（加工品、コンデンスミルク）および一部のエアロゾル用途 .

DRD 缶 (描画-再描画)

Draw-Redraw (DRD) 缶は、壁を薄くすることなく、平らなディスクを徐々に直径が小さくなるカップに連続的に引き抜くことによって製造されます。 DRD 缶は DI 缶よりも肉厚であるため、本体にビードが発生することなく構造強度が得られます。これらは標準フォーマットです。 マグロ、サーモン、イワシ、浅型食用缶 広い開口部が必要な場所。 ETP と TFS の両方が DRD 缶本体に使用され、多段階の絞りプロセスを通じて延性を維持するために T1 ～ T2.5 の焼き戻しが推​​奨されます。

なぜ飲料缶にはアルミニウムが使用され、缶本体には鋼が使用されないのか

よくある混乱点を明確にすることが重要です。 標準的な飲料缶 (ソーダ、ビール、エナジードリンク用) はブリキ鋼ではなくアルミニウム合金で作られています。 。アルミニウムは、いくつかの理由から飲料缶製造において主流になりました。

• 密度が低い — アルミニウムはスチールよりも大幅に軽いため、輸送コストが削減され、より軽量なパッケージが消費者に届けられます。
• 優れたDI成形性 — アルミニウムの延性により、絞りと鉄のプロセスで極端な薄肉化が可能となり、非常に薄肉の軽量飲料缶を高い生産速度で製造できます。
• 自然耐食性 — アルミニウムは鋼のように錆びないため、炭酸飲料のコーティング要件が簡素化されます。

スチール (ETP および TFS) は、食品缶、エアゾール缶、塗料容器、その他の包装形式に引き続き最適な素材です。 構造剛性、耐圧性、溶接性、防食性 が主要な要件であり、アルミニウムの重量上の利点はそれほど重要ではありません。

内部ラッカーコーティング: すべての缶の内側の非金属層

缶胴スチールが ETP か TFS かに関係なく、事実上すべての食品缶および飲料に隣接するスチール缶は、成形前または縫い合わせ後に本体と端部の内面に塗布される内部有機コーティング (ラッカーまたはポリマー ライニング) を使用しています。このコーティングは金属と製品の間の不活性バリアとして機能し、以下のことを防ぎます。

• 包装された食品または飲料への金属味の移行
• 酸性または塩分を含む食品（トマト、柑橘類、ピクルスなど）による腐食。時間の経過とともに錫またはクロムの保護層さえも劣化する可能性があります。
• 硫黄を含む食品（肉、魚）と鋼表面が反応し、変色や硫化黒変を引き起こす可能性があります。

TFS (ECCS) は、食品と接触する場合には必ず有機コーティングを施して使用する必要があります。食品用途にはコーティングなしで使用することはできません。 ETP は技術的には、一部の用途 (特定の化学薬品容器など) では内部ラッカーなしでも機能しますが、食品グレードの使用では、卑金属の処理に関係なく、一般に内部コーティングが指定されています。

杭州金馬金属包装：缶胴鋼とブリキの供給

杭州金馬金属包装有限公司 (hz-jinma.com) は 1983 年に設立され、2000 年に再編された、中国浙江省杭州市の拱樹技術産業機能パークに位置する専門企業です。 38,000 平方メートルをカバーする施設と 1989 年以来 ISO 9001 認証を取得している Jinma は、 優れた金属コーティングおよび印刷サービス ブリキと缶胴鋼をコア製品カテゴリーとする包装業界向け。

Jinma の缶体鋼および関連ブリキ製品には以下が含まれます。

• 電解ブリキ (ETP) — 3ピース溶接缶本体、食品缶エンド、エアゾール容器、および装飾用ブリキ包装に適した、さまざまな焼き戻しグレード、錫コーティング重量、および厚さのコイルおよびシートとして供給されます。
• 錫フリースチール / ECCS — DRD 缶本体、イージーオープンエンド (EOE)、およびクラウンキャップ用に、シングルレデュースおよびダブルレデュースグレードが用意されています。
• 亜鉛メッキ鋼板（タブストック） — EOE (Easy Open End) タブ用途向けに、さまざまな厚さ、幅、硬度レベルで提供されます。
• 漆塗りおよび印刷ブリキ — FDAおよび関連する食品安全基準に準拠したラッカー配合で、缶本体および最終製品に直接使用できるプレコートおよび印刷されたシートおよびコイル。

包装オプションは、プラスチックラップ、茶色の紙、ペーパーアングルビード、ハードボード、ファイバーボード、輸出出荷用の木製パレット構成など、顧客の要件に合わせて完全にカスタマイズ可能です。 Jinma は、ERP 統合管理システムと高品質で効率的なサービス提供への取り組みに支えられ、国内外の主要顧客との長期的なビジネス関係を維持しています。

缶胴鋼の指定方法: 調達の重要なパラメータ

缶製造用の缶胴鋼を調達する場合、材料が製造プロセスで正しく機能することを保証するために、次の仕様を明確に定義する必要があります。

1. 鋼種 — ETP (電解ブリキ) または TFS/ECCS (錫フリースチール)。ボディの継ぎ目に溶接が必要かどうかと内部コーティング戦略によって決定されます。
2. ベース鋼種 — 成形の厳しさと製品の適合性に応じて、MR (標準耐食性)、L (低残留物)、または D (超深絞り)。
3. 調質グレード — T1 ～ T5 (シングルレデュース) または DR7.5 ～ DR10 (ダブルレデュース)、絞り深さ、フランジ要件、完成缶の最終使用圧力定格に適合します。
4. 厚さと公差 — ミリメートル単位で指定され、標準的な製缶用途では通常 0.13 mm ～ 0.50 mm の範囲で、一貫した成形性能を保証するためにゲージ公差が厳密に管理されています。
5. 錫めっき重量 (ETP 用) — 製品接触面には内側のコーティングを厚くし、装飾/印刷目的には外側のコーティングを軽くしたディファレンシャル (例: 2.8/2.8 または 5.6/2.8 g/m²) として仕様化されています。
6. 表面仕上げ — ブライト、ストーン、またはシルバー仕上げ。プリントの接着、外観、ラッカーの接着性能に影響します。
7. ラッカーまたは印刷の要件 — 材料がプレーン（コーティングなし）、ラッカーのみ、またはラッカーと印刷が必要かどうか、および該当する食品安全基準（FDA 準拠、EU の食品接触規制）が必要かどうか。
8. 形状 — コイルまたはシート — コイル形状は高速連続缶生産ラインの標準です。シート フォームは、ブランキングの柔軟性が必要な、少量生産またはカスタム フォーマットの生産に使用されます。