Nk / Nk / 重荷縮圧4変位 / mm重荷縮圧4変位 / mm 00268500268図図1144 圧縮荷重-変位曲線 図図1155 圧縮試験後の容器外観 図図1166 通常容器とコルゲート容器における 圧縮荷重-変位曲線 3・6 圧縮による強度評価 チタンコルゲートクラッド容器の強度を評価するため,圧縮試験を行った.ブランクの初期板厚はすべて0.5 mmである.図14に,圧縮荷重ー変位曲線を示す.容器底部の変形が進んだ後,圧縮荷重が急激に増加した.最大荷重を示したとき,容器側壁部に座屈が生じた.最大荷重は約76 kNであった. 図15に,圧縮試験後の容器の外観を示す.ここで,容器底部中央の孔は容器開口部の端面を切断する際に固定用治具に設置するためのものである.容器側壁部において座屈が見られ,座屈直前に最大荷重を示した.また,座屈後の底部付近においてはコルゲート構造が見られ,破壊は生じていないことが分かった. コルゲートクラッド容器の強度について,単板から深絞り加工した通常容器とコルゲート容器に対して圧縮試験を行い,最大圧縮強度について比較検討を行った.図16に,単板から深絞り加工した通常容器とコルゲート容器における荷重ー変位曲線を示す.通常容器およびコルゲート容器の最大圧縮荷重は,11 kNおよび13.5 kNであった.コルゲートクラッド容器の最大圧縮強度は約76 kNであり,単板から成形された通常容器およびコルゲート容器に比べて約6.9倍および約5.6倍であることが分かる.容器側壁部の座屈が生じるまでコルゲート構造の状態を維持していることから,コルゲートクラッド容器の圧縮強度は高いことが分かった. 4.おわりに 本研究では,ダイの肩部に鋼球を隙間なく配置したローラダイを用いて,通常のダイとローラダイを組みあせた複合ダイスによるコルゲートクラッド容器の成形を試みた.得られた知見は次の通りである. (1)チタンコルゲートクラッド容器において,成形後の容器に底割れや壁割れなどの破壊は発生せず,成形が可能であることが分かった.また,通常の円筒容器である内側および外側の容器では,開口部で異方性による耳の発生が確認された. (2)鉄鋼材料を用いたコルゲートクラッド容器において,成形後の容器に破壊は発生せず,成形が可能であることが分かった. (3)純チタンおよび鉄鋼材料を用いたコルゲートクラッド容器において,容器側壁部の内部構造の観察から側壁部中央断面は規則的な波形状を呈して空隙が見られ,コルゲート構造を呈していることが分かった. (4)チタンコルゲートクラッド容器において,内側容器から外側容器に向かうにつれて,側壁部におけるひずみの増加量が低減していることが分かった.また,コルゲート形状を示す中央容器において,底部コーナ部付近でひずみの急激なピークが見られた. (5)チタンコルゲートクラッド容器における板厚ひずみでは,容器底部コーナにおいて最も減少しており,減少率コルゲート容器通常容器8060402020151010101212− 107 −
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