特許 7437527 深絞りプロセスで加工片と深絞りツールとの間の摩擦を操作するように構成されたデバイス及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-14

(45)【発行日】2024-02-22

(54)【発明の名称】深絞りプロセスで加工片と深絞りツールとの間の摩擦を操作するように構成されたデバイス及び方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 22/20 20060101AFI20240215BHJP

   B21D 21/00 20060101ALI20240215BHJP

   B21J 3/00 20060101ALI20240215BHJP

   B21J 13/02 20060101ALI20240215BHJP

   B30B 15/00 20060101ALI20240215BHJP

   B30B 1/32 20060101ALI20240215BHJP

【ＦＩ】

B21D22/20 A

B21D22/20 J

B21D21/00 A

B21J3/00

B21J13/02 Z

B30B15/00 F

B30B1/32 G

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2022557194

(86)(22)【出願日】2021-03-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-01

(86)【国際出願番号】 US2021023399

(87)【国際公開番号】W WO2021194924

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2022-09-21

(31)【優先権主張番号】62/993,239

(32)【優先日】2020-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/993,244

(32)【優先日】2020-03-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506110243

【氏名又は名称】ノベリス・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＮＯＶＥＬＩＳ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100221501

【弁理士】

【氏名又は名称】式見 真行

(72)【発明者】

【氏名】キーファー，ウィンフリード ウィルヘルム

(72)【発明者】

【氏名】マルピカ，フリオ

(72)【発明者】

【氏名】ノブレガ，カルロス

(72)【発明者】

【氏名】パク，ジェソク

(72)【発明者】

【氏名】ティムズ，コートニー

【審査官】豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２８８４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１９２２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５３２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１９３２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６００４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１４４４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３００４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１６０１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－０６２２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５９５０３７４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１５／０２５７６９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ２２／２０ － ２２／２８

Ｂ２１Ｄ ２１／００

Ｂ２１Ｄ ５１／１８

Ｂ２１Ｄ ５１／２６

Ｂ３０Ｂ １／３２

Ｂ３０Ｂ １５／００

Ｂ２１Ｊ ３／００

Ｂ２１Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製品を製造する方法であって、
板金ブランクのパンチ側に第１の潤滑剤を塗布することと、
前記板金ブランクのダイ側に第２の潤滑剤を塗布することと、
パンチ及びダイを使用して前記板金ブランクを絞り加工し、前記板金ブランクの前記パンチ側と前記パンチとの間の第１の摩擦係数、または前記板金ブランクの前記ダイ側と前記ダイとの間の第２の摩擦係数の一方または両方を制御しながら、前記板金ブランクを金属製品に成形することであって、前記第１の摩擦係数は前記第２の摩擦係数よりも大きくなる、前記成形することと、
前記金属製品と前記パンチとの間の第３の摩擦係数が前記第１の摩擦係数未満になるように制御しながら、前記金属製品を前記ダイから排出することと、
を含み、
前記第１の摩擦係数を制御することは、第１の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加すること、または前記第１の電流を前記第２の潤滑剤を介して印加することを含み、
前記第３の摩擦係数を制御することは、第２の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加することを含む、前記方法。

【請求項2】

前記第１の電流は０．０１ｍＡ～１２Ａの大きさを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２の電流は０．０１ｍＡ～１２Ａの大きさを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の電流または前記第２の電流は、両方ではないが、０Ａの大きさを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

０．０５Ｖ～６Ｖの電圧を使用して前記第１の電流を印加する、または
０．０５Ｖ～６Ｖの電圧を使用して前記第２の電流を印加する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の電流は、前記パンチと前記ダイとの間に、もしくは前記パンチと前記板金ブランクとの間に流れる、または、
前記第２の電流は、前記パンチと前記ダイとの間に、もしくは前記パンチと前記金属製品との間に流れる、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記第１の電流は、前記パンチから前記ダイに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記パンチから前記板金ブランクに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記板金ブランクから前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記パンチから前記ダイに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記パンチに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記板金ブランクに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、または前記板金ブランクから前記ダイに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記第２の電流は、前記パンチから前記ダイに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記パンチから前記金属製品に少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、または前記金属製品から前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記第１の潤滑剤及び前記第２の潤滑剤は異なる潤滑剤である、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記第１の潤滑剤及び前記第２の潤滑剤は同じ潤滑剤である、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記第１の潤滑剤はイオン液体を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記第１の潤滑剤は、さらに、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、石油系潤滑剤、合成エステル、ポリオールエステル、ポリオール系潤滑剤、ポリアルファオレフィン、ポリエチレングリコール、グラマーワックス、流動パラフィン、合成パラフィン、灯油、鉱油、白色ワセリン、ヤシ油、天然ワックス、ポリエチレンワックス、水添ヒマシ油、蜜ろう、ポリイソブチレン、ポリエチレングリコールジオレエート、脂肪酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、非イオン性界面活性剤、アミン、モルホリン、ジエチルアミノエタノールアミン、または水の１つ以上を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記イオン液体は、イミダゾリウムカチオン、アンモニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムカチオン、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサフルオロホスフェートアニオン、リン酸アニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン、ビス（オキサレート）ボレートアニオン、パーフルオロアルキルホスフェートアニオン、１－ｎ－３－メチルイミダゾリウム、１－ｎ－２，３－メチルイミダゾリウム、１－アリル－３－メチルイミダゾリウム、［Ｃ_４Ｃ_１ＩＭ］［ＰＦ_６］、または［Ｃ_２Ｃ_１ＩＭ］［ＢＦ_４］を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記第２の潤滑剤は、イオン液体、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、石油系潤滑剤、または導電性潤滑剤のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項15】

前記第１の潤滑剤を塗布することは、前記板金ブランクの前記パンチ側に前記第１の潤滑剤の装填量を０．１ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２に設定することを含む、または、
前記第２の潤滑剤を塗布することは、前記板金ブランクの前記ダイ側に前記第２の潤滑剤の装填量を０．１ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２に設定することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項16】

前記第１の摩擦係数は、前記板金ブランクと前記パンチとの間に前記第１の潤滑剤を使用して標準摩擦係数０．０２～０．２７に対応する、または、
前記第３の摩擦係数は、前記金属製品と前記パンチとの間に前記第１の潤滑剤を使用して標準摩擦係数０．０２～０．２７に対応する、請求項１に記載の方法。

【請求項17】

前記第１の潤滑剤は絞り加工中に２．５ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓの粘度を示す、または、
前記第１の潤滑剤は排出中に２．５ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓの粘度を示す、請求項１に記載の方法。

【請求項18】

前記板金ブランクはアルミニウム合金を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項19】

前記板金ブランクは、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、ＡＡ３００３合金、ＡＡ３００４合金、ＡＡ３１０４合金、またはＡＡ３１０５合金を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項20】

前記パンチまたは前記ダイの一方または両方は鋼を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項21】

前記金属製品は、金属カップ、再絞り加工された金属カップ、金属ボトルプリフォームを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項22】

金属製品を製造するシステムであって、
板金ブランクのパンチ側に第１の潤滑剤を塗布するための第１の潤滑剤源と、
前記板金ブランクのダイ側に第２の潤滑剤を塗布するための第２の潤滑剤源と、
異なる量の電流を印加するための制御可能な電流源と、
前記板金ブランクを絞り加工して金属製品にするためのパンチ及びダイであって、前記制御可能な電流源は、前記第１の潤滑剤および前記第２の潤滑剤を介して電流を印加するために、前記パンチ、前記ダイ、または接点のうちの１つ以上に電気的に結合され、前記板金ブランクは、前記金属製品になるように前記パンチ及び前記ダイによって絞り加工され、前記金属製品は前記パンチから排出される、前記パンチ及び前記ダイと、
を備える、
前記制御可能な電流源は、前記板金ブランクの絞り加工中に第１の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加して、前記板金ブランクの前記パンチ側と前記パンチとの間の第１の摩擦係数が前記板金ブランクの前記ダイ側と前記ダイとの間の第２の摩擦係数よりも大きくなり、かつ前記金属製品の排出中に第２の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加して、前記板金属製品と前記パンチとの間の第３の摩擦係数が前記第１の摩擦係数未満となるように構成される、前記システム。

【請求項23】

前記第１の潤滑剤はイオン液体を含む、請求項２２に記載のシステム。

【請求項24】

前記第１の潤滑剤は、さらに、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、石油系潤滑剤、合成エステル、ポリオールエステル、ポリオール系潤滑剤、ポリアルファオレフィン、ポリエチレングリコール、グラマーワックス、流動パラフィン、合成パラフィン、灯油、鉱油、白色ワセリン、ヤシ油、天然ワックス、ポリエチレンワックス、水添ヒマシ油、蜜ろう、ポリイソブチレン、ポリエチレングリコールジオレエート、脂肪酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、非イオン性界面活性剤、アミン、モルホリン、ジエチルアミノエタノールアミン、または水の１つ以上を含む、請求項２３に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０２０年３月２３日に出願された米国仮出願第６２／９９３，２４４号及び２０２０年３月２３日に出願された米国仮出願第６２／９９３，２３９号の利益及び優先権を主張し、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、概して、金属学に関し、より具体的には、金属板を成形、スタンピング、絞り加工、再絞り加工、及びしごき加工をして成形金属製品にするための技術及びシステム、ならびにアルミニウム飲料容器を製造するために改良されたシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0003】

金属板を成形して様々な用途に適切な望ましい形状にするために、金属板を打ち抜きまたは絞り加工できる。潤滑剤または成形流体を使用して、成形プロセス中、摩擦を減らし、材料の流れを制御し得る。成形プロセス中に金属が加熱し得るため、潤滑剤または成形流体を冷却剤として使用し得る。様々な潤滑剤または成形流体が利用可能であり、異なる配合は、異なる成形プロセスまたは結果として生じる成形品に適切であり得る。例えば、いくつかの水性潤滑剤は、洗浄後、残留物を除去することが容易になり得る、または残留物をほとんど残さなくなり得るが、いくつかの成形プロセスでは十分な潤滑をもたらない場合がある。逆に、いくつかの油性潤滑剤は、適切なレベルの潤滑及び優れた冷却作用をもたらし得るが、残留物を残し得る、または、成形金属の表面から残留物を除去するのが困難になり得るため、いくつかの成形品への使用が制限される。高速製造プロセスでは、不適切な成形により、時々、金属製品の損傷をもたらし、成形機械が動かなくなり、結果として、コストのかかるダウンタイムが発生する。

【0004】

飲料容器は、通常、そのような高速製造プロセスを使用して作られている。一例として、従来の飲料容器を製造するプロセスは、概して、アルミニウム等の金属材料からブランクを製造することを含む。ブランクは浅いカップに絞り加工され、再絞り加工されて直径が小さくなり、カップが深くなる。パンチまたはラムを使用して１つ以上のしごきダイを通して金属材料を動かすことによって、カップをしごき加工して、カップの壁厚を縮小し得る。既存のしごきダイによって、カップの側壁とダイとの間に過度の摩擦が生じる可能性があり、カップの壁を裂けさせる、またはそうでなれば強度を弱くさせる。さらに、過剰な摩擦によって金属微粒子がカップから剥がれ得、ダイに蓄積する可能性があり、ダイのクリーニングまたは交換を頻繁に行うことが必要にある。

【発明の概要】

【0005】

実施形態という用語及び同様の用語は、広義には、本開示の主題及び下記の特許請求の範囲の全てを指すものとする。これらの用語を含む記述は、本明細書に説明される主題を限定するものではない、または、下記の特許請求の範囲の意味または範囲を限定するものではないと理解されたい。本明細書で網羅される本開示の実施形態は、この発明の概要ではなく、下記の特許請求の範囲によって定義される。この発明の概要は、本開示の様々な態様の高精度の概要であり、下記の発明を実施するための形態のセクションでさらに説明される概念の一部を紹介している。この発明の概要は、特許請求される主題の重要または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、また、特許請求される主題の範囲を決定するために単独で使用することも意図していない。主題は、本開示の明細書全体、図面のいずれかまたは全て、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されたい。

【0006】

いくつかの態様では、飲料容器及び他の製品のようなアルミニウム合金製品等の金属製品を製造する方法が開示される。開示された方法は、成形動作を改善するために、金属製品と、パンチ、ダイ、またはスタンプ等のスタンピング機または延伸機との間の摩擦を修正する技術を使用できる。一態様では、金属製品とスタンピング表面との間の摩擦係数を修正するために、スタンピングプロセスまたはパンチングプロセス中に使用される潤滑剤に、または潤滑剤を介して電流を印加し得る。適切な電流を潤滑剤に、または潤滑剤を介して印加することによって、スタンピングプロセスまたはパンチングプロセスを最適化して、スタンピングまたはパンチングの性能と、成形金属製品をスタンピングまたはパンチング機器からの除去または排出（または取り出しまたは押し出し；ejection）を向上できる。別の態様では、摩擦力を修正するために、超音波振動をスタンピング機または延伸機の部品、または金属製品に適用できる。

【0007】

金属製品を製造する例示的な方法は、板金ブランクのパンチ側に第１の潤滑剤を塗布することと、板金ブランクのダイ側に第２の潤滑剤を塗布することと、パンチ及びダイを使用して板金ブランクを絞り加工し、板金ブランクのパンチ側の間の第１の摩擦係数または板金ブランクのダイ側とダイとの間の第２の摩擦係数の一方または両方を制御しながら、板金ブランクを金属製品に成形することであって、第１の摩擦係数は第２の摩擦係数よりも大きくなる、成形することと、金属製品とパンチとの間の第３の摩擦係数が第１の摩擦係数未満になるように制御しながら、金属製品をダイから排出することと、を含む。板金ブランクの表面上への潤滑剤の塗布については上述したが、これは、潤滑剤を板金ブランクに直接塗布する代わりに、パンチまたはダイの対応する表面上に潤滑剤を塗布することを含み得る。

【0008】

第１の摩擦係数が相対的な意味で第２の摩擦係数よりも大きいことが望ましくなり得るので、第１の摩擦係数を制御することは、第１の電流を第１の潤滑剤を介して印加すること、または第１の電流を第２の潤滑剤を介して印加することを含み得る。金属製品とパンチとの間の摩擦係数は、排出の問題を最小にするのに有用であり得るため、第３の摩擦係数を制御することは、第２の電流を第１の潤滑剤を介して印加することを含み得る。

【0009】

第１の電流または第２の電流、またはその両方の大きさの例は、独立して、約０．０１ｍＡ～約１２Ａであり得る。例えば、０．０１ｍＡ～０．１ｍＡ、０．０１ｍＡ～１ｍＡ、０．０１ｍＡ～１０ｍＡ、０．０１ｍＡ～１００ｍＡ、０．０１ｍＡ～１Ａ、０．０１ｍＡ～１０Ａ、０．０１ｍＡ～１２Ａ、０．１ｍＡ～１ｍＡ、０．１ｍＡ～１０ｍＡ、０．１ｍＡ～１００ｍＡ、０．１ｍＡ～１Ａ、０．１ｍＡ～１０Ａ、０．１ｍＡ～１２Ａ、１ｍＡ～１０ｍＡ、１ｍＡ～１００ｍＡ、１ｍＡ～１Ａ、１ｍＡ～１０Ａ、１ｍＡ～１２Ａ、１０ｍＡ～１００ｍＡ、１０ｍＡ～１Ａ、１０ｍＡ～１０Ａ、１０ｍＡ～１２Ａ、１００ｍＡ～１Ａ、１００ｍＡ～１０Ａ、１００ｍＡ～１２Ａ、１Ａ～１０Ａ、１Ａ～１２Ａ、または１０Ａ～１２Ａ等が挙げられる。場合によっては、第１の電流または第２の電流は、両方ではないが、０Ａの大きさを有する。第１の電流または第２の電流、またはその両方を印加するための電圧の例は、独立して、約０．０５Ｖ～約６Ｖであり得る。例えば、０．０５Ｖ～０．１Ｖ、０．０５Ｖ～０．５Ｖ、０．０５Ｖ～１Ｖ、０．０５Ｖ～５Ｖ、０．０５Ｖ～６Ｖ、０．１Ｖ～０．５Ｖ、０．１Ｖ～１Ｖ、０．１Ｖ～５Ｖ、０．１Ｖ～６Ｖ、０．５Ｖ～１Ｖ、０．５Ｖ～５Ｖ、０．５Ｖ～６Ｖ、１Ｖ～５Ｖ、１Ｖ～６Ｖ、または５Ｖ～６Ｖ等が挙げられる。

【0010】

第１の潤滑剤に印加される第１の電流及び第２の電流は、任意の便利な方法で印加され得る。例えば、第１の電流はパンチとダイとの間に印加され得る。第１の電流は、パンチと板金ブランクとの間に印加され得る。第２の電流は、パンチとダイとの間、またはパンチと金属製品との間に印加され得る。第１の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介してパンチからダイに流れ得る。第１の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介してダイからパンチに流れ得る。第１の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介してパンチから板金ブランクに流れ得る。第１の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介して板金ブランクからパンチに流れ得る。第１の電流は、少なくとも第２の潤滑剤を介してパンチからダイに流れ得る。第１の電流は、少なくとも第２の潤滑剤を介してダイからパンチに流れ得る。第１の電流は、少なくとも第２の潤滑剤を介してダイから板金ブランクに流れ得る。第１の電流は、少なくとも第２の潤滑剤を介して板金ブランクからダイに流れ得る。第２の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介してパンチからダイに流れ得る。第２の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介してダイからパンチに流れ得る。第２の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介してパンチから金属製品に流れ得る。第２の電流は、少なくとも第１の潤滑剤を介して金属製品からパンチに流れ得る。

【0011】

様々な潤滑剤及び潤滑剤の形態は、開示された方法で有用である。例えば、第１の潤滑剤及び第２の潤滑剤は、同じ潤滑剤または異なる潤滑剤であり得る。いくつかの例では、第１の潤滑剤はイオン液体を含む。いくつかの例では、第１の潤滑剤は、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、石油系潤滑剤、合成エステル、ポリオールエステル、ポリオール系潤滑剤、ポリアルファオレフィン、ポリエチレングリコール、グラマーワックス、流動パラフィン、合成パラフィン、灯油、鉱油、白色ワセリン、ヤシ油、天然ワックス、ポリエチレンワックス、水添ヒマシ油（または水添カスターワックス：hydrogenated castor wax）、蜜ろう、ポリイソブチレン、ポリエチレングリコールジオレエート、脂肪酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、非イオン性界面活性剤、アミン、モルホリン、ジエチルアミノエタノールアミン、または水の１つ以上を含み得る、またはさらにそれらを含み得る。有用なイオン液体は、限定ではないが、イミダゾリウムカチオン、アンモニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムカチオン、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサフルオロホスフェートアニオン、リン酸アニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン、ビス（オキサレート）ボレートアニオン、パーフルオロアルキルホスフェートアニオン、１－ｎ－３－メチルイミダゾリウム、１－ｎ－２，３－メチルイミダゾリウム、１－アリル－３－メチルイミダゾリウム、［Ｃ_４Ｃ_１ＩＭ］［ＰＦ_６］、または［Ｃ_２Ｃ_１ＩＭ］［ＢＦ_４］を含むものを含む。第２の潤滑剤は、上述のもの等のイオン液体、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、石油系潤滑剤、または導電性潤滑剤のうちの１つ以上を含み得る。板金ブランクに塗布される潤滑剤の量は制御され得る。場合によっては、第１の潤滑剤を塗布することは、板金ブランクのパンチ側に第１の潤滑剤の装填量を０．１ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２に設定することを含む。場合によっては、第２の潤滑剤を塗布することは、板金ブランクのダイ側に第２の潤滑剤の装填量を０．１ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２に設定することを含む。

【0012】

上述のように、パンチと板金ブランクまたは金属製品との間の摩擦係数、及びダイと板金ブランクとの間の摩擦係数を制御し得る。摩擦係数の例は、標準摩擦係数に対応し得る、または標準摩擦係数として決定され得る。板金ブランク及び／またはパンチとの間の標準摩擦係数の例は、独立して、約０．０２～約０．２７であり得る。例えば、０．０２～０．０４、０．０２～０．０６、０．０２～０．０８、０．０２～０．１、０．０２～０．１２、０．０２～０．１４、０．０２～０．１６、０．０２～０．１８、０．０２～０．２、０．０２～０．２２、０．０２～０．２４、０．０２～０．２６、０．０２～０．２７、０．０４～０．０６、０．０４～０．０８、０．０４～０．１、０．０４～０．１２、０．０４～０．１４、０．０４～０．１６、０．０４～０．１８、０．０４～０．２、０．０４～０．２２、０．０４～０．２４、０．０４～０．２６、０．０４～０．２７、０．０６～０．０８、０．０６～０．１、０．０６～０．１２、０．０６～０．１４、０．０６～０．１６、０．０６～０．１８、０．０６～０．２、０．０６～０．２２、０．０６～０．２４、０．０６～０．２６、０．０６～０．２７、０．０８～０．１、０．０８～０．１２、０．０８～０．１４、０．０８～０．１６、０．０８～０．１８、０．０８～０．２、０．０８～０．２２、０．０８～０．２４、０．０８～０．２６、０．０８～０．２７、０．１～０．１２、０．１～０．１４、０．１～０．１６、０．１～０．１８、０．１～０．２、０．１～０．２２、０．１～０．２４、０．１～０．２６、０．１～０．２７、０．１２～０．１４、０．１２～０．１６、０．１２～０．１８、０．１２～０．２、０．１２～０．２２、０．１２～０．２４、０．１２～０．２６、０．１２～０．２７、０．１４～０．１６、０．１４～０．１８、０．１４～０．２、０．１４～０．２２、０．１４～０．２４、０．１４～０．２６、０．１４～０．２７、０．１６～０．１８、０．１６～０．２、０．１６～０．２２、０．１６～０．２４、０．１６～０．２６、０．１６～０．２７、０．１８～０．２、０．１８～０．２２、０．１８～０．２４、０．１８～０．２６、０．１８～０．２７、０．２～０．２２、０．２～０．２４、０．２～０．２６、０．２～０．２７、０．２２～０．２４、０．２２～０．２６、０．２２～０．２７、０．２４～０．２６、０．２４～０．２７、または０．２６～０．２７等が挙げられる。摩擦係数は、場合によっては、電流を印加することによって印加され得る。電流の印加は、また、潤滑剤の特性を修正し得る。例えば、場合によっては、電流は潤滑剤の粘度を調整し得る。第１の潤滑剤または第２の潤滑剤は、独立して、絞り加工中に約２．５ｍＰａｓ～約１９０ｍＰａｓの粘度を示し得る。例えば、２．５ｍＰａｓ～５ｍＰａｓ、２．５ｍＰａｓ～１０ｍＰａｓ、２．５ｍＰａｓ～５０ｍＰａｓ、２．５ｍＰａｓ～１００ｍＰａｓ、２．５ｍＰａｓ～１５０ｍＰａｓ、２．５ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓ、５ｍＰａｓ～１０ｍＰａｓ、５ｍＰａｓ～５０ｍＰａｓ、５ｍＰａｓ～１００ｍＰａｓ、５ｍＰａｓ～１５０ｍＰａｓ、５ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓ、１０ｍＰａｓ～５０ｍＰａｓ、１０ｍＰａｓ～１００ｍＰａｓ、１０ｍＰａｓ～１５０ｍＰａｓ、１０ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓ、５０ｍＰａｓ～１００ｍＰａｓ、５０ｍＰａｓ～１５０ｍＰａｓ、５０ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓ、１００ｍＰａｓ～１５０ｍＰａｓ、１００ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓ、または１５０ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓ等が挙げられる。

【0013】

本明細書に説明される方法は、様々な金属及び様々なスタンピング動作または絞り加工動作に有用であり得る。場合によっては、板金ブランクは、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、ＡＡ３００３合金、ＡＡ３００４合金、ＡＡ３１０４合金、またはＡＡ３１０５合金等のアルミニウム合金を含む。パンチまたはダイは鋼を含み得る。金属製品は、随意に、金属カップ、再絞り加工された金属カップ、または金属ボトルプリフォームを含み得る。

【0014】

また、システムも本明細書に開示される。場合によっては、開示されたシステムは、開示された方法の少なくとも一部を行うのに有用であり得る。金属製品を製造するための例示的なシステムは、板金ブランクのパンチ側に第１の潤滑剤を塗布するための潤滑剤源と、異なる量の電流を印加するための制御可能な電流源と、板金ブランクを絞り加工して金属製品にするためのパンチとダイと、を備える。制御可能な電流源は、第１の潤滑剤を介して電流を印加するために、パンチ、ダイ、または接点のうちの１つ以上に電気的に結合され得、板金ブランクは、金属製品になるようにパンチ及びダイによって絞り加工される。制御可能な電流源は、第１の潤滑剤を介して電流を印加するために、パンチ、ダイ、または接点のうちの１つ以上に電気的に結合され得、金属製品はパンチから排出される。随意に、制御可能な電流源は、板金ブランクの絞り加工中に第１の電流を第１の潤滑剤を介して印加し、金属製品の排出中に第２の電流を第１の潤滑剤を介して印加するように構成される。

【0015】

摩擦の制御を使用する開示された技術は、アルミニウム飲料容器及び他のアルミニウム製品の製造に有用であり得る。いくつかの態様では、超音波振動を使用してアルミニウム飲料容器を成形するためのシステム及び方法が開示される。例えば、潤滑剤に、または潤滑剤を介して電流を印加することによって、上記に説明した摩擦を制御することによって、または制御しないで成形されるが、金属製品またはスタンピング機もしくは延伸機に超音波振動を適用することによって、摩擦を制御できる。

【0016】

様々な例は、容器プリフォームを受けるためのダイを利用する。容器プリフォームの壁及び底部は、場合によっては、パンチとも呼ばれるラムの一端と係合し得る。ラム及び容器プリフォーム、または板金ブランク等の他の金属製品は、ダイの開口部と位置合わせされ得、ラムは、直線経路に沿ってダイ開口部を通して容器プリフォームを動かし得る。ダイは、例えば、容器プリフォームが開口部を通して動かされるときに、超音波デバイスによって振動し得、容器プリフォームの壁とダイの開口部との間の摩擦を減らす。ダイは、異なる周波数で及び／または異なる方向に振動して、摩擦を減らし得る及び／またはダイへの金属の堆積を防止し得る。

【0017】

様々な例に従って、容器製造システムが提供される。容器製造システムは、ラム、ダイ、及び超音波デバイスを含み得る。ラムは円筒形であり得、ラム本体と、ラム本体の遠位端にあるラムノーズとを含む。ラムノーズは、容器プリフォームの基部と係合し得る。ダイは、ラムと同心に（または同軸にまたは同心円状に：concentrically）位置合わせされた開口部を有し得る。ダイ開口部は、ラムノーズが容器プリフォームの基部と係合し、ダイ開口部を通して容器プリフォームを動かすことに応じて、容器プリフォームを受けるためのサイズ及び形状とされ得る。超音波デバイスは、ダイと結合され、ラムがダイの開口部を通して容器プリフォームを動かしている間、ダイを振動させ得る。

【0018】

様々な例に従って、アルミニウム飲料容器を成形する方法が提供される。本方法は、容器プリフォームをラムで受けることを含み得る。容器プリフォームは、側壁に結合された基部を含み得る。基部はラムの遠位端と係合し得る。本方法は、ダイに接続された超音波デバイスを使用してダイを振動させることを含み得る。ダイは、ラムと同心に位置合わせされた開口部を含み得、容器プリフォームを受けるためのサイズ及び形状とされ得る。本方法は、さらに、ダイ開口部を通して直線方向にラムを移動させることによって、ラムを用いてダイ開口部を通して容器プリフォームを動かすことを含み得る。

【0019】

様々な例に従って、アルミニウム飲料容器を成形するためのダイが提供される。ダイは、容器プリフォームがダイ開口部を通してラムによって動かされたことに応じて、容器プリフォームを受けるためのサイズ及び形状とされた開口部を画定する本体を含む。超音波デバイスはダイに結合され得、容器プリフォームがラムによってダイの開口部を通して動かされている間、ダイを振動させる。

【0020】

他の目的及び利点は、以下の非限定的な例の詳細な説明から明らかであろう。

【0021】

本明細書は、以下の添付の図を参照しており、異なる図中での同様の参照番号の使用について、同様または類似の構成要素を示すことを意図している。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】Ａ及びＢは、パンチ及びダイを使用して金属板の絞り加工を示す概略図を提供する。

【図2】金属板を成形するためのシステムを示す概略図を提供する。

【図3】絞り加工プロセスの開始時の金属板成形システムの拡大図を示す概略図を提供する。

【図4】絞り加工プロセス中の金属板成形システムの拡大図を示す概略図を提供する。

【図5】絞り加工プロセスの終了時の金属板成形システムの拡大図を示す概略図を提供する。

【図6】絞り加工プロセスの完了後の金属製品の排出中の金属板成形システムの拡大図を示す概略図を提供する。

【図7】本開示の態様による、容器製造システムの一部の断面側面図である。

【図8】本開示の態様による、図７の容器製造システムと共に使用するための例示的なダイアセンブリの分解図のイラストである。

【図9】本開示の態様による、図７の容器製造システムを使用して、アルミニウム容器を成形する例示的なプロセスを示すフローチャートである。

【図10】本開示の態様による、図７の容器製造システムと共に使用するためのツールパックの例のイラストである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本明細書では、スタンピング、絞り加工、再絞り加工、またはしごきのプロセス等の金属成形動作の信頼性を向上させるための技術が開示されている。場合によっては、開示された技術は、潤滑性をリアルタイムで変化させることができる潤滑剤を使用して、成形動作をさらに良く及びより正確に制御することを可能にし、その結果、成形不良が発生する割合を低下または制限し得る。場合によっては、開示された技術は、成形動作中にダイにおける摩擦力を変化させるために等、超音波振動を使用する。

【0024】

一例として、金属板から金属製品を成形する間、成形機械（例えば、パンチ及びダイ、またはスタンプ及びダイ）と板金または金属プリフォームとの間の摩擦は、電流及び／または電圧の印加によってその特性を動的に制御できる潤滑剤を使用することによって調整できる。別の例として、成形機械と板金または金属プリフォームとの間の摩擦は、成形機械または板金または金属プリフォームに超音波振動を適用して、摩擦を動的に制御することによって調整できる。一例として、絞り加工中またはスタンピング加工中に、成形機械と、板金ブランクまたはプリフォームとの間に比較的大きな摩擦量を持たせることと、また、絞り加工プロセスまたはスタンピングプロセスが完了した後及び成形機械から絞り加工された板金製品の排出または除去中、成形された板金製品と、延伸機またはスタンピング機との間に比較的小さい摩擦量を持たせることと、が望ましくなり得る。

【0025】

図１Ａ及び図１Ｂは、パンチ１１５及びダイ１２０を使用して、金属カップ１１０に絞り加工される板金ブランク１０５を示す概略断面図を提供する。場合によっては、金属カップ１１０はプリフォームと呼ばれ得る。図１Ａに示されるように、絞り加工前に、板金ブランク１０５は、ダイ１２０及びブランクホルダー１２５によって適所に保持される。図１Ｂに示されるように、成形中、パンチ１１５は下方向に移動し、ダイ１２０の開口部に入り、板金ブランク１０５を成形して金属カップ１１０にする。場合によっては、パンチ１１５はラムに取り付けられ得、随意に、ラムと呼ばれ得る。金属カップ１１０の成形が完了した後、金属カップ１１０とパンチ１１５との間に圧縮ガスを注入することによって等、パンチ１１５を上方に移動させ、金属カップ１１０を下方に排出し得る。

【0026】

しかしながら、場合によっては、絞り加工プロセスまたは排出プロセスが要望どおり確実に動作しない場合があり、結果として、製造プロセスが中断する可能性がある。例えば、板金ブランク１０５のパンチ側表面の摩擦力及び板金ブランク１０５のダイ側表面の摩擦力が正確に釣り合わない場合、板金ブランク１０５は破壊、損傷され得る、または不適切に絞り加工され得る。別の例として、金属カップ１１０のパンチ側表面の摩擦力が高すぎる場合、金属カップ１１０が適切に排出されず、金属カップ１１０への損傷が発生し得る。板金ブランク１０５または金属カップ１１０への損傷が発生する場合、これにより、通常、短期間のスケールで繰り返し連続して行われ得る絞り加工動作（例えば、毎分５０個以上のカップの絞り加工）及び後続の製造プロセスが中断し得る。さらに、ダイ１２０の分解及び損傷した板金の除去を含む時間のかかる動作が発生し得、製造の再開がさらに遅くなる。成形機械と成形中の金属との間の摩擦を制御することによって、成形動作を最適化でき、成形金属製品への損傷及びそれに関連する成形プロセスの中断を減らすまたは最小にする。いくつかの例では、成形金属カップ１１０は、飲料容器または飲料容器プリフォームであり得る。

【0027】

定義及び説明
本明細書で使用される場合、「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｅ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｉｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、及び「本発明（ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、本特許出願の全ての主題及び下記の特許請求の範囲を広義に指すことが意図される。これらの用語を含む記述は、本明細書に説明される主題を制限するものではない、または下記の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を制限するものではないと理解されたい。

【0028】

本明細書において、「シリーズ」または「３ｘｘｘ」等の、ＡＡ番号及び他の関連する記号によって識別される合金への言及がなされる。アルミニウム及びその合金の命名及び識別に最も一般に使用される番号名称体系の理解については、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ Ｗｒｏｕｇｈｔ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ」または「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ａｌｌｏｙ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｌｉｍｉｔｓ ｆｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｆｏｒｍ ｏｆ Ｃａｓｔｉｎｇｓ ａｎｄ Ｉｎｇｏｔ」（両方とも、Ｔｈｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより発行された）を参照されたい。

【0029】

本明細書で使用される場合、プレートは、概して、約１５ｍｍを超える厚さを有する。例えば、プレートは、約１５ｍｍを超える厚さ、約２０ｍｍを超える厚さ、約２５ｍｍを超える厚さ、約３０ｍｍを超える厚さ、約３５ｍｍを超える厚さ、約４０ｍｍを超える厚さ、約４５ｍｍを超える厚さ、約５０ｍｍを超える厚さ、または約１００ｍｍを超える厚さを有するアルミニウム製品を指し得る。

【0030】

本明細書で使用する場合、シェート（シートプレートとも呼ばれる）は、概して、約４ｍｍ～約１５ｍｍの厚さを有する。例えば、シェートは、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、約８ｍｍ、約９ｍｍ、約１０ｍｍ、約１１ｍｍ、約１２ｍｍ、約１３ｍｍ、約１４ｍｍ、または約１５ｍｍの厚さを有し得る。

【0031】

本明細書で使用される場合、シートは、概して、約４ｍｍ未満の厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シートは、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、約１ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、または約０．３ｍｍ未満、（例えば、約０．２ｍｍ）の厚さを有し得る。

【0032】

本明細書に開示される全ての範囲は、それに含まれるあらゆる部分的範囲が包含されると理解されたい。例えば、記載された範囲「１～１０」は、最小値１～最大値１０（及びこれらを含む）の、あらゆる部分的範囲を含むと考えるべきである。すなわち、全ての部分的範囲は、１以上の最小値（例えば、１～６．１）から始まり、１０以下の最大値（例えば、５．５～１０）で終わる。特に明記しない限り、要素の組成量を指すとき、「最大」という表現は、その要素が随意的であり、その特定の要素のゼロパーセント組成を含むことを意味する。特に明記しない限り、全ての組成パーセンテージは重量パーセント（ｗｔ％）である。

【0033】

本明細書で使用される場合、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の意味は、別段文脈により明確に指示されない限り、単数形及び複数形の言及を含む。

【0034】

金属製品の処理及び成形の方法
本明細書に説明されるのは、特に、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、マグネシウム複合材料、及び鋼を含む金属及び金属合金、ならびに結果として生じる金属及び金属合金製品を処理する方法である。いくつかの例では、本明細書に説明される方法で使用する金属はアルミニウム合金を含み、例えば、１ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、２ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、４ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、５ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、６ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、または８ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金が挙げられる。いくつかの例では、本明細書に説明される方法で使用する材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム系材料、マグネシウム合金、マグネシウム複合材料、チタン、チタン系材料、チタン合金、銅、銅系材料、複合材料、複合材料で使用されるシート、または任意の他の適切な金属、非金属、もしくは材料の組み合わせを含む非鉄材料を含む。モノリシック材料、ならびにロールボンド材料、クラッド合金、クラッド層等の非モノリシック材料、または他の様々な材料は、また、本明細書に説明される方法で有用である。いくつかの例では、鉄を含有するアルミニウム合金は、本明細書に説明される方法で有用である。

【0035】

非限定的な例として、本明細書に説明される方法で使用する１ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の例は、ＡＡ１１００、ＡＡ１１００Ａ、ＡＡ１２００、ＡＡ１２００Ａ、ＡＡ１３００、ＡＡ１１１０、ＡＡ１１２０、ＡＡ１２３０、ＡＡ１２３０Ａ、ＡＡ１２３５、ＡＡ１４３５、ＡＡ１１４５、ＡＡ１３４５、ＡＡ１４４５、ＡＡ１１５０、ＡＡ１３５０、ＡＡ１３５０Ａ、ＡＡ１４５０、ＡＡ１３７０、ＡＡ１２７５、ＡＡ１１８５、ＡＡ１２８５、ＡＡ１３８５、ＡＡ１１８８、ＡＡ１１９０、ＡＡ１２９０、ＡＡ１１９３、ＡＡ１１９８、またはＡＡ１１９９を含み得る。

【0036】

本明細書に説明される方法で使用する２ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、ＡＡ２００１、Ａ２００２、ＡＡ２００４、ＡＡ２００５、ＡＡ２００６、ＡＡ２００７、ＡＡ２００７Ａ、ＡＡ２００７Ｂ、ＡＡ２００８、ＡＡ２００９、ＡＡ２０１０、ＡＡ２０１１、ＡＡ２０１１Ａ、ＡＡ２１１１、ＡＡ２１１１Ａ、ＡＡ２１１１Ｂ、ＡＡ２０１２、ＡＡ２０１３、ＡＡ２０１４、ＡＡ２０１４Ａ、ＡＡ２２１４、ＡＡ２０１５、ＡＡ２０１６、ＡＡ２０１７、ＡＡ２０１７Ａ、ＡＡ２１１７、ＡＡ２０１８、ＡＡ２２１８、ＡＡ２６１８、ＡＡ２６１８Ａ、ＡＡ２２１９、ＡＡ２３１９、ＡＡ２４１９、ＡＡ２５１９、ＡＡ２０２１、ＡＡ２０２２、ＡＡ２０２３、ＡＡ２０２４、ＡＡ２０２４Ａ、ＡＡ２１２４、ＡＡ２２２４、ＡＡ２２２４Ａ、ＡＡ２３２４、ＡＡ２４２４、ＡＡ２５２４、ＡＡ２６２４、ＡＡ２７２４、ＡＡ２８２４、ＡＡ２０２５、ＡＡ２０２６、ＡＡ２０２７、ＡＡ２０２８、ＡＡ２０２８Ａ、ＡＡ２０２８Ｂ、ＡＡ２０２８Ｃ、ＡＡ２０２９、ＡＡ２０３０、ＡＡ２０３１、ＡＡ２０３２、ＡＡ２０３４、ＡＡ２０３６、ＡＡ２０３７、ＡＡ２０３８、ＡＡ２０３９、ＡＡ２１３９、ＡＡ２０４０、ＡＡ２０４１、ＡＡ２０４４、ＡＡ２０４５、ＡＡ２０５０、ＡＡ２０５５、ＡＡ２０５６、ＡＡ２０６０、ＡＡ２０６５、ＡＡ２０７０、ＡＡ２０７６、ＡＡ２０９０、ＡＡ２０９１、ＡＡ２０９４、ＡＡ２０９５、ＡＡ２１９５、ＡＡ２２９５、ＡＡ２１９６、ＡＡ２２９６、ＡＡ２０９７、ＡＡ２１９７、ＡＡ２２９７、ＡＡ２３９７、ＡＡ２０９８、ＡＡ２１９８、ＡＡ２０９９、またはＡＡ２１９９を含み得る。

【0037】

本明細書に説明される方法で使用する３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、ＡＡ３００２、ＡＡ３１０２、ＡＡ３００３、ＡＡ３１０３、ＡＡ３１０３Ａ、ＡＡ３１０３Ｂ、ＡＡ３２０３、ＡＡ３４０３、ＡＡ３００４、ＡＡ３００４Ａ、ＡＡ３１０４、ＡＡ３２０４、ＡＡ３３０４、ＡＡ３００５、ＡＡ３００５Ａ、ＡＡ３１０５、ＡＡ３１０５Ａ、ＡＡ３１０５Ｂ、ＡＡ３００７、ＡＡ３１０７、ＡＡ３２０７、ＡＡ３２０７Ａ、ＡＡ３３０７、ＡＡ３００９、ＡＡ３０１０、ＡＡ３１１０、ＡＡ３０１１、ＡＡ３０１２、ＡＡ３０１２Ａ、ＡＡ３０１３、ＡＡ３０１４、ＡＡ３０１５、ＡＡ３０１６、ＡＡ３０１７、ＡＡ３０１９、ＡＡ３０２０、ＡＡ３０２１、ＡＡ３０２５、ＡＡ３０２６、ＡＡ３０３０、ＡＡ３１３０、またはＡＡ３０６５を含み得る。

【0038】

本明細書に説明される方法で使用する４ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、ＡＡ４００４、ＡＡ４１０４、ＡＡ４００６、ＡＡ４００７、ＡＡ４００８、ＡＡ４００９、ＡＡ４０１０、ＡＡ４０１３、ＡＡ４０１４、ＡＡ４０１５、ＡＡ４０１５Ａ、ＡＡ４１１５、ＡＡ４０１６、ＡＡ４０１７、ＡＡ４０１８、ＡＡ４０１９、ＡＡ４０２０、ＡＡ４０２１、ＡＡ４０２６、ＡＡ４０３２、ＡＡ４０４３、ＡＡ４０４３Ａ、ＡＡ４１４３、ＡＡ４３４３、ＡＡ４６４３、ＡＡ４９４３、ＡＡ４０４４、ＡＡ４０４５、ＡＡ４１４５、ＡＡ４１４５Ａ、ＡＡ４０４６、ＡＡ４０４７、ＡＡ４０４７Ａ、またはＡＡ４１４７を含み得る。

【0039】

本明細書に説明される方法で使用する５ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、ＡＡ５１８２、ＡＡ５１８３、ＡＡ５００５、ＡＡ５００５Ａ、ＡＡ５２０５、ＡＡ５３０５、ＡＡ５５０５、ＡＡ５６０５、ＡＡ５００６、ＡＡ５１０６、ＡＡ５０１０、ＡＡ５１１０、ＡＡ５１１０Ａ、ＡＡ５２１０、ＡＡ５３１０、ＡＡ５０１６、ＡＡ５０１７、ＡＡ５０１８、ＡＡ５０１８Ａ、ＡＡ５０１９、ＡＡ５０１９Ａ、ＡＡ５１１９、ＡＡ５１１９Ａ、ＡＡ５０２１、ＡＡ５０２２、ＡＡ５０２３、ＡＡ５０２４、ＡＡ５０２６、ＡＡ５０２７、ＡＡ５０２８、ＡＡ５０４０、ＡＡ５１４０、ＡＡ５０４１、ＡＡ５０４２、ＡＡ５０４３、ＡＡ５０４９、ＡＡ５１４９、ＡＡ５２４９、ＡＡ５３４９、ＡＡ５４４９、ＡＡ５４４９Ａ、ＡＡ５０５０、ＡＡ５０５０Ａ、ＡＡ５０５０Ｃ、ＡＡ５１５０、ＡＡ５０５１、ＡＡ５０５１Ａ、ＡＡ５１５１、ＡＡ５２５１、ＡＡ５２５１Ａ、ＡＡ５３５１、ＡＡ５４５１、ＡＡ５０５２、ＡＡ５２５２、ＡＡ５３５２、ＡＡ５１５４、ＡＡ５１５４Ａ、ＡＡ５１５４Ｂ、ＡＡ５１５４Ｃ、ＡＡ５２５４、ＡＡ５３５４、ＡＡ５４５４、ＡＡ５５５４、ＡＡ５６５４、ＡＡ５６５４Ａ、ＡＡ５７５４、ＡＡ５８５４、ＡＡ５９５４、ＡＡ５０５６、ＡＡ５３５６、ＡＡ５３５６Ａ、ＡＡ５４５６、ＡＡ５４５６Ａ、ＡＡ５４５６Ｂ、ＡＡ５５５６、ＡＡ５５５６Ａ、ＡＡ５５５６Ｂ、ＡＡ５５５６Ｃ、ＡＡ５２５７、ＡＡ５４５７、ＡＡ５５５７、ＡＡ５６５７、ＡＡ５０５８、ＡＡ５０５９、ＡＡ５０７０、ＡＡ５１８０、ＡＡ５１８０Ａ、ＡＡ５０８２、ＡＡ５１８２、ＡＡ５０８３、ＡＡ５１８３、ＡＡ５１８３Ａ、ＡＡ５２８３、ＡＡ５２８３Ａ、ＡＡ５２８３Ｂ、ＡＡ５３８３、ＡＡ５４８３、ＡＡ５０８６、ＡＡ５１８６、ＡＡ５０８７、ＡＡ５１８７、またはＡＡ５０８８を含み得る。

【0040】

本明細書に説明される方法で使用する６ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、ＡＡ６１０１、ＡＡ６１０１Ａ、ＡＡ６１０１Ｂ、ＡＡ６２０１、ＡＡ６２０１Ａ、ＡＡ６４０１、ＡＡ６５０１、ＡＡ６００２、ＡＡ６００３、ＡＡ６１０３、ＡＡ６００５、ＡＡ６００５Ａ、ＡＡ６００５Ｂ、ＡＡ６００５Ｃ、ＡＡ６１０５、ＡＡ６２０５、ＡＡ６３０５、ＡＡ６００６、ＡＡ６１０６、ＡＡ６２０６、ＡＡ６３０６、ＡＡ６００８、ＡＡ６００９、ＡＡ６０１０、ＡＡ６１１０、ＡＡ６１１０Ａ、ＡＡ６０１１、ＡＡ６１１１、ＡＡ６０１２、ＡＡ６０１２Ａ、ＡＡ６０１３、ＡＡ６１１３、ＡＡ６０１４、ＡＡ６０１５、ＡＡ６０１６、ＡＡ６０１６Ａ、ＡＡ６１１６、ＡＡ６０１８、ＡＡ６０１９、ＡＡ６０２０、ＡＡ６０２１、ＡＡ６０２２、ＡＡ６０２３、ＡＡ６０２４、ＡＡ６０２５、ＡＡ６０２６、ＡＡ６０２７、ＡＡ６０２８、ＡＡ６０３１、ＡＡ６０３２、ＡＡ６０３３、ＡＡ６０４０、ＡＡ６０４１、ＡＡ６０４２、ＡＡ６０４３、ＡＡ６１５１、ＡＡ６３５１、ＡＡ６３５１Ａ、ＡＡ６４５１、ＡＡ６９５１、ＡＡ６０５３、ＡＡ６０５５、ＡＡ６０５６、ＡＡ６１５６、ＡＡ６０６０、ＡＡ６１６０、ＡＡ６２６０、ＡＡ６３６０、ＡＡ６４６０、ＡＡ６４６０Ｂ、ＡＡ６５６０、ＡＡ６６６０、ＡＡ６０６１、ＡＡ６０６１Ａ、ＡＡ６２６１、ＡＡ６３６１、ＡＡ６１６２、ＡＡ６２６２、ＡＡ６２６２Ａ、ＡＡ６０６３、ＡＡ６０６３Ａ、ＡＡ６４６３、ＡＡ６４６３Ａ、ＡＡ６７６３、Ａ６９６３、ＡＡ６０６４、ＡＡ６０６４Ａ、ＡＡ６０６５、ＡＡ６０６６、ＡＡ６０６８、ＡＡ６０６９、ＡＡ６０７０、ＡＡ６０８１、ＡＡ６１８１、ＡＡ６１８１Ａ、ＡＡ６０８２、ＡＡ６０８２Ａ、ＡＡ６１８２、ＡＡ６０９１、またはＡＡ６０９２を含み得る。

【0041】

本明細書に説明される方法で使用する７ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、ＡＡ７０１１、ＡＡ７０１９、ＡＡ７０２０、ＡＡ７０２１、ＡＡ７０３９、ＡＡ７０７２、ＡＡ７０７５、ＡＡ７０８５、ＡＡ７１０８、ＡＡ７１０８Ａ、ＡＡ７０１５、ＡＡ７０１７、ＡＡ７０１８、ＡＡ７０１９Ａ、ＡＡ７０２４、ＡＡ７０２５、ＡＡ７０２８、ＡＡ７０３０、ＡＡ７０３１、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０３５、ＡＡ７０３５Ａ、ＡＡ７０４６、ＡＡ７０４６Ａ、ＡＡ７００３、ＡＡ７００４、ＡＡ７００５、ＡＡ７００９、ＡＡ７０１０、ＡＡ７０１１、ＡＡ７０１２、ＡＡ７０１４、ＡＡ７０１６、ＡＡ７１１６、ＡＡ７１２２、ＡＡ７０２３、ＡＡ７０２６、ＡＡ７０２９、ＡＡ７１２９、ＡＡ７２２９、ＡＡ７０３２、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０３４、ＡＡ７０３６、ＡＡ７１３６、ＡＡ７０３７、ＡＡ７０４０、ＡＡ７１４０、ＡＡ７０４１、ＡＡ７０４９、ＡＡ７０４９Ａ、ＡＡ７１４９，７２０４、ＡＡ７２４９、ＡＡ７３４９、ＡＡ７４４９、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０５０Ａ、ＡＡ７１５０、ＡＡ７２５０、ＡＡ７０５５、ＡＡ７１５５、ＡＡ７２５５、ＡＡ７０５６、ＡＡ７０６０、ＡＡ７０６４、ＡＡ７０６５、ＡＡ７０６８、ＡＡ７１６８、ＡＡ７１７５、ＡＡ７４７５、ＡＡ７０７６、ＡＡ７１７８、ＡＡ７２７８、ＡＡ７２７８Ａ、ＡＡ７０８１、ＡＡ７１８１、ＡＡ７１８５、ＡＡ７０９０、ＡＡ７０９３、ＡＡ７０９５、またはＡＡ７０９９を含み得る。

【0042】

本明細書に説明される方法で使用する８ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、ＡＡ８００５、ＡＡ８００６、ＡＡ８００７、ＡＡ８００８、ＡＡ８０１０、ＡＡ８０１１、ＡＡ８０１１Ａ、ＡＡ８１１１、ＡＡ８２１１、ＡＡ８１１２、ＡＡ８０１４、ＡＡ８０１５、ＡＡ８０１６、ＡＡ８０１７、ＡＡ８０１８、ＡＡ８０１９、ＡＡ８０２１、ＡＡ８０２１Ａ、ＡＡ８０２１Ｂ、ＡＡ８０２２、ＡＡ８０２３、ＡＡ８０２４、ＡＡ８０２５、ＡＡ８０２６、ＡＡ８０３０、ＡＡ８１３０、ＡＡ８０４０、ＡＡ８０５０、ＡＡ８１５０、ＡＡ８０７６、ＡＡ８０７６Ａ、ＡＡ８１７６、ＡＡ８０７７、ＡＡ８１７７、ＡＡ８０７９、ＡＡ８０９０、ＡＡ８０９１、またはＡＡ８０９３を含み得る。

【0043】

本明細書に説明される金属は、任意の適切な鋳造法を使用して鋳造できる。いくつかの非限定的な例として、鋳造プロセスは、直接チル鋳造（直接チル共鋳造を含む）、半連続鋳造、連続鋳造（例えば、ツインベルト鋳造機、ツインロール鋳造機、ブロック鋳造機、または任意の他の連続鋳造機の使用を含む）、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、または任意の他の鋳造法を含み得る。鋳造金属は、鋳造インゴット、鋳造スラブ、鋳造ビレット、またはその他の鋳造品の形態をとり得る。鋳造品は任意の適切な手段によって加工できる。そのような加工ステップは、限定ではないが、均質化、熱間圧延、冷間圧延、溶体化熱処理、及び随意的なプリエージングステップを含む。いくつかの例では、鋳造金属製品を加工して、金属板、金属シェート、または金属プレート等の圧延金属製品を成形できる。例えば、金属板は、板金の巻かれたコイルとして提供され得、金属ブランクを成形するために切断され得る、または打ち抜かれ得る。圧延金属製品は、追加の成形プロセス（例えば、スタンピング、絞り加工、しごき等）を受けて、材料を目的の用途のための特定の配向またはプロファイルに成形し得る。

【0044】

開示された方法は、金属または金属合金を成形金属または金属合金製品に成形するプロセスを含む。板金を含む成形プロセスへの特定の言及を下記に説明するが、また、金属シェートまたは金属プレート等の他の金属製品も成形プロセスが施され得る。

【0045】

金属板の成形中、金属板と成形機械（例えば、スタンピング機または延伸機）との間の摩擦は、金属板を備える金属の流れ方に影響を与える可能性がある。一例として、摩擦が適切に分散されていない場合、金属が要望どおり成形されない場合があり、様々な方向における材料の流れが過剰または不十分になる。例えば、特定の成形動作に対して摩擦が大きすぎる場合、成形中に発生する力によって金属が割れるまたは裂ける可能性があり、金属製品内に開口部、亀裂、または分離が生じる。特定の成形動作に対して摩擦が小さすぎる場合、望ましくない方法で、金属が部分的または完全に成形機械から排出される可能性がある。

【0046】

摩擦を制御するために、金属板と成形機械との間に潤滑剤を入れることができる。また、成形プロセス自体により熱が発生し得るため、いくつかの成形プロセス中に冷却剤としても潤滑剤を使用し得る。場合によっては、成形プロセス中に金属板の表面全体にわたって潤滑剤が使用される。他の場合、金属板の一部だけが潤滑される。異なる潤滑剤を使用して、金属板と成形機械との間に異なる摩擦係数を設定し得るが、概して、使用される潤滑剤の量またはタイプが変わらない限り、従来の動作下の摩擦係数は変化しない。しかしながら、いくつかの動作では、潤滑剤の量またはタイプを変更する必要なく、リアルタイムで摩擦係数を変更することが望ましい。場合によっては、開示されたシステム及び方法は、電圧及び／または電流の印加によって特性を変化させる潤滑剤を使用して、例えば、２つの構成要素間の摩擦係数を制御することを可能にし得る。場合によっては、開示されたシステム及び方法は、超音波振動の適用を利用して、２つの構成要素間の摩擦係数を制御することを可能にし得る。

【0047】

例えば、いくつかのプロセスでは、成形動作中及び成形動作後に、成形機械と金属製品との間の摩擦係数を制御することが望ましくなり得る。電気的に制御可能な潤滑剤または超音波振動を使用すると、金属製品と成形機械との間の摩擦係数を変化させることが可能になり、例えば、成形中にある摩擦係数を使用することと、成形機械からの金属製品の除去中に別の摩擦係数を使用することとが可能になり得る。

【0048】

図２は、様々な処理時間における摩擦係数の制御を可能にする成形システム２００の例の概略図を提供する。成形システム２００は、金属ブランク等の金属板２０５に深絞りプロセスを施すための機器として示されているが、スタンピング、ロール成形、曲げ、ヘミング等の他の成形プロセスを使用できる。成形システム２００は、パンチ２１５、ダイ２２０、第１の潤滑源２２５、第２の潤滑源２３０、ブランクホルダー２４５、及び電流源２５０を備える。第１の潤滑剤源２２５及び第２の潤滑剤源２３０は、各々、第１の潤滑剤２３５及び第２の潤滑剤２４０を金属板２０５に塗布するための任意の適切な機器を備え得る。例示の目的で、第１の潤滑剤源２２５及び第２の潤滑剤源２３０は、第１の潤滑剤２３５を金属板２０５のパンチ側の表面に塗布し、第２の潤滑剤２４０を金属板２０５のダイ側の表面に塗布するためのスプレーノズルを備えるものとして示される。

【0049】

電流源２５０は、第１の潤滑剤２３５及び／または第２の潤滑剤２４０に、またはそれらの潤滑剤を介して電流を印加するために、パンチ２１５、ダイ２２０、または別の接点のうちの１つ以上に電気的に結合でき、それらの潤滑剤は、潤滑剤特性を変化させ、摩擦を調整するために、成形動作の様々な段階で金属板２０５の表面に塗布される。電流源２５０は、パンチ２１５とダイ２２０との間に電圧を提供して、電流が、第１の潤滑剤２３５、金属板２０５、及び第２の潤滑剤２４０を通過することを可能にし得る。電流の流動方向は変更可能であり得、電流は印加される電圧に応じて順方向または逆方向に流れ得る。順方向及び逆方向の電流は、いくつかの構成または摩擦係数の調整に利点をもたらし得る。同様に、印加電流の大きさも摩擦係数を調整するために使用され得る。随意に、電流は、パンチ２１５とダイ２２０との間にＡＣ電圧またはＤＣ電圧を印加することによって流れる交流電流または直流電流に対応し得る。電流源２５０は、パンチ２１５及びダイ２２０と直接電気通信するように示されているが、パンチ２１５及びダイ２２０との電流源２５０の電気通信は間接的であり得、例えば、電流源２５０とパンチ２１５またはダイ２２０との間に１つ以上の介在回路または導電性構成要素が存在する場合が考えられる。

【0050】

印加される電流は、潤滑剤の所望の摩擦係数または所望の特性を達成するのに適切であり得る。例として、０．０１ｍＡ～１２Ａの電流が印加され得る。場合によっては、特定の成形動作中に、０Ａの電流（つまり、電流なし）を使用し得る。達成できる摩擦係数は、金属板２０５、パンチ２１５、ダイ２２０、第１の潤滑剤２３５、及び第２の潤滑剤２４０の材料及び組成、電流を発生させるために使用される印加電流及び／または電圧の大きさ及び方向に依存し得る。例として、０．０２～０．２７の範囲の摩擦係数を達成し得る。場合によっては、特定のシステムの摩擦係数は、ＡＳＴＭ Ｇ１１５標準に従った標準摩擦試験のデータを使用して決定され得る標準摩擦係数と呼ばれ得、ＡＳＴＭ Ｇ１１５標準は、例えば、ＡＳＴＭ Ｇ１１５－１０（２０１８），Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ，ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｗｅｓｔ Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，ＰＡ，２０１８が挙げられ、参照により本明細書に組み込まれる。

【0051】

上述のように、第１の潤滑剤２３５及び／または第２の潤滑剤２４０の特性は、潤滑剤（複数可）に、または潤滑剤（複数可）を介して電流を印加することによって変化し得る。本明細書に説明される用途のために変化する有効特性は、潤滑剤によって潤滑される異なる表面間の摩擦係数の修正に関し得るが、他の特性は、摩擦の変化に関する、または摩擦の変化に影響を受け得る、もしくは影響を及ぼし得る。例えば、第１の潤滑剤２３５及び／または第２の潤滑剤２４０の粘度は、潤滑剤（複数可）に、または潤滑剤（複数可）を介して電流を印加することによって変化し得る。場合によっては、第１の潤滑剤及び／または第２の潤滑剤の粘度は、随意に及び独立して、２．５ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓの範囲で変わり得る。随意に、潤滑剤（複数可）への、または潤滑剤（複数可）を介する電流の印加は、潤滑剤（複数可）の粘度を増加または減少させ得る。随意に、粘度が変化すると、摩擦が変化し得る。これらの特性の変化は制御可能及び可逆的な方法で発生し得、それにより、電流を印加しない、次に、電流を印加する、次に、再び電流を印加しないと、特性が元の状態に可逆的に変化し得る。理論に束縛されるものではないが、潤滑剤（複数可）の特性の変化は、随意に、潤滑剤内の分子またはイオンの配向及び／または配置を修正することによって生じ得る。イオン液体を含む潤滑剤の場合、例えば、イオン液体のイオン（カチオン及びアニオン）は空間で物理的に分離され得る、及び／または電流を印加することによって特定の方向に向き得る。場合によっては、イオンの配向または配置は、電圧の印加によって指向され得る。

【0052】

金属板２０５と成形システム２００の構成要素との間の構成及び所望の摩擦係数に応じて、第１の潤滑剤２３５及び第２の潤滑剤２４０は、同じであり得るまたは異なり得る。いくつかの例では、パンチ２１５及びダイ２２０は鋼を含む一方、金属板２０５はアルミニウム合金を含む。随意に、第１の潤滑剤２３５または第２の潤滑剤２４０は、０℃～１００℃等、約１００℃未満の温度で溶融する塩等のイオン液体を含み得る。イオン液体の例は、イミダゾリウムカチオン、アンモニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムカチオン、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサフルオロホスフェートアニオン、リン酸アニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン、ビス（オキサレート）ボレートアニオン、パーフルオロアルキルホスフェートアニオン、１－ｎ－３－メチルイミダゾリウム、１－ｎ－２，３－メチルイミダゾリウム、または、１－アリル－３－メチルイミダゾリウム、例えば、［Ｃ_４Ｃ_１ＩＭ］［ＰＦ_６］及び［Ｃ_２Ｃ_１ＩＭ］［ＢＦ_４］等を含む。場合によっては、第１の潤滑剤２３５または第２の潤滑剤２４０は、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、石油系潤滑剤、または導電性潤滑剤を含み得る。場合によっては、潤滑剤混合液が使用され得、例えば、イオン液体、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、石油系潤滑剤、導電性潤滑剤、合成エステル、ポリオールエステル、ポリオール系潤滑剤、ポリアルファオレフィン、ポリエチレングリコール、グラマーワックス、流動パラフィン、合成パラフィン、灯油、鉱油、白色ワセリン、ヤシ油、天然ワックス、ポリエチレンワックス、水添ヒマシ油、蜜ろう、ポリイソブチレン、ポリエチレングリコールジオレエート、脂肪酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、非イオン性界面活性剤、アミン、モルホリン、ジエチルアミノエタノールアミン、または水の１つ以上を含む潤滑剤等が挙げられる。

【0053】

第１の潤滑源２２５及び第２の潤滑源２３０を使用して、金属板２０５の表面上に潤滑剤の任意の適切な装填量を設定し得る。例えば、潤滑剤の装填量は、随意に、０．１ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２の範囲にわたり得る。第１の潤滑源２２５及び第２の潤滑源２３０は図２に示され、金属板がダイ２２０とブランクホルダー２４５／パンチ２１５との間に挿入される前に、第１の潤滑剤２３５及び第２の潤滑剤２４０を金属板２０５に塗布するように位置付けられる。代替として、第１の潤滑源２２５及び第２の潤滑源２３０の他の構成を使用し得る。随意に、第１の潤滑剤源２２５は、第１の潤滑剤２３５をパンチ２１５に塗布し得る。随意に、第２の潤滑剤源２３０は、第２の潤滑剤２４０をダイ２２０に塗布し得る。

【0054】

金属板２０５とパンチ２１５との間の摩擦を制御するために、第１の潤滑剤２３５はイオン液体を含むような制御可能な潤滑剤であり得、第１の潤滑剤２３５に、または第１の潤滑剤２３５を介して電流を印加し得る。同様に、金属板２０５とダイ２２０との間の摩擦を制御するために、第２の潤滑剤２４０はイオン液体を含むような制御可能な潤滑剤であり得、第２の潤滑剤２４０に、または第２の潤滑剤２４０を介して電流が印加され得る。図３は、絞り加工プロセスの開始時または開始前に成形システム２００の断面の拡大図を示し、反対側に第１の潤滑剤２３５及び第２の潤滑剤２４０がコーティングされた金属板２０５、パンチ２１５、ダイ２２０、及び電流源２５０を示す。図示の構成では、電流は、パンチ２１５から、第１の潤滑剤２３５、金属板２０５、及び第２の潤滑剤２４０を介してダイ２２０に、またはその逆に流れ得る。

【0055】

図４は、パンチ２１５がダイ２２０に対して下方向に移動するように示される、絞り加工プロセス中の図３に示される成形システム２００の断面の拡大図を示す。場合によっては、金属板２０５の絞り加工中、金属板２０５とパンチ２１５との間の摩擦係数が、金属板２０５とダイ２２０との間の摩擦係数よりも大きいことが望ましくなり得、したがって、第１の潤滑剤２３５及び第２の潤滑剤２４０の組成は異なり得、印加電流の大きさ及び方向は、これを達成するために選択され得る。一例では、第１の潤滑剤２３５は、印加電圧及び／または電流に応じて変わり得る特性を有するイオン液体を含み得る一方、第２の潤滑剤２４０は、印加電圧及び／または電流に応じて変わらない特性を有する油性潤滑剤を含み得る。他の場合、異なる摩擦係数を使用することが望ましくなり得るため、印加電圧及び／または電流は異なり得、第１の潤滑剤２３５及び第２の潤滑剤２４０の組成は異なり得る。

【0056】

絞り加工プロセスが完了すると、図５に示されるように、ダイ２２０に対するパンチ２１５の下方向への動きは停止する。この時点では、所望の摩擦係数が変化し得るため、電流源２５０による電流または電圧の印加が変化し得る。例えば、金属板２０５とパンチ２１５との間の摩擦係数を可能な限り低い値まで減らし、金属板２０５からのパンチ２１５の除去または分離を容易にすることを可能にすることが望ましくなり得、したがって、図４に示されるように、電流及び／または電圧は、成形プロセス中に使用されたものから変わり得る。

【0057】

ここで、図６は、成形システム２００から、金属カップに絞り加工された金属板２０５の排出を示し、金属板２０５がダイ２２０に対して下方向に移動し、パンチ２１５がダイ２２０に対して上方向に移動する。例示の目的で、第１の潤滑剤２３５及び第２の潤滑剤２４０が金属板２０５上に保持されているように示されているが、第１の潤滑剤２３５のいくらかの量はパンチ２１５上に保持され得、第２の潤滑剤２４０のいくらかの量はダイ２２０上に保持され得る。

【0058】

図２～図６に関する上記の説明が絞り加工プロセスを参照して製造されたものであるが、開示された原理の適用は、スタンピングプロセスまたは他の成形プロセスに同様に適用され得る。例えば、スタンピング中、金属板と上部スタンピング機及び／または下部スタンピング機との間の摩擦係数を制御することが望ましくなり得る。例えば、場合によっては、金属板と上部スタンピング機との間の摩擦係数が、金属板と下部スタンピング機との間の摩擦係数よりも大きい、またはその逆の場合も同様であることが望ましくなり得る。用途によっては、摩擦係数が同じであることが望ましくなり得る。しかしながら、スタンピングプロセスの完了後に摩擦係数が変化することも望ましくなり得る。例えば、摩擦係数が減少することは有利であり得、成形金属製品を上部スタンピング機及び下部スタンピング機からより容易に分離または除去することを可能にする。

【0059】

ここで、超音波振動を使用して摩擦を制御するために、飲料容器等の容器の製造に関して例を説明する。しかしながら、摩擦を制御するための超音波振動の適用は、スタンピングプロセスまたは他の成形プロセス等の他の動作に使用し得ることを理解されたい。図７は、容器製造システム７００の一部の断面側面図を示す。容器製造システム７００は、容器プリフォーム７１０、ラム７２０、ダイ７３０、及び１つ以上の超音波デバイス７４０を含み得る。

【0060】

容器プリフォーム７１０は、ある形状（例えば、缶、カップ、ボトルプリフォーム等）に成形されている金属片であり得る。様々な例では、容器プリフォーム７１０は、ダイ７３０等のダイを通して動かされ、浅いカップを成形し得る。容器プリフォーム７１０は基部７１２及び側壁７１４を含み得る。容器プリフォーム７１０は、側壁７１４及び／または基部７１２を介して、ラム７２０と位置合わせ及び／または係合され得る。いくつかの例では、容器プリフォーム７１０は、カップロケータを介してラム７２０及びダイ７３０と位置合わせされ得る。

【0061】

容器プリフォーム７１０は、内径７１６、開始時壁厚７１８、及び縮小時壁厚７１９を有し得る。様々な例では、容器プリフォーム７１０は、５０ｍｍ～７６ｍｍの内径７１６、０．１４ｍｍ～０．１６ｍｍの開始時壁厚７１８、及び／または０．０７６ｍｍ～０．１ｍｍの縮小時壁厚７１９を有し得る。

【0062】

様々な例では、ラム７２０は、容器プリフォーム７１０を受けて係合するための円筒形状を有し得る。ラム７２０は、ダイ７３０の開口部７３６を通して容器プリフォーム７１０と係合し、それを動かし得る。ラム７２０は、容器プリフォーム７１０の基部７１２及び／または容器プリフォーム７１０の側壁７１４と係合し得る。例えば、ラム７２０の端は基部７１２と係合し得、ラム７２０の側面は側壁７１４と係合し得る。いくつかの例では、ラム７２０は、繰り返しパターンでダイ７３０を通して動かされ、ダイ７３０から引き出され得る。例えば、ラム７２０は、第１の容器プリフォーム７１０と係合し、それを第１の方向にダイ７３０を通して動かし、第１の容器プリフォーム７１０から外れ、第２の方向にダイ７３０を通して後退し、第２の容器プリフォーム７１０と係合し、それを第１の方向にダイ７３０を通して動かし得、新たに、サイクルが開始する。様々な例では、ラム７２０は、フライホイール、圧縮流体、空気、スイングレバー、または他の適切な機構を使用して、ダイ７３０を通して直線的に動かされ得る。ラム７２０は、工具鋼もしくは超硬工具であり得る、またはそれを含み得る。様々な例では、ラム７２０は、容器プリフォーム本体製造機の構成要素に対応し得る、またはそれを含み得る。

【0063】

いくつかの例では、ラム７２０は、ラム本体７２２、パンチスリーブ７２４、及び／またはパンチノーズ７２６を含み得る。ラム本体７２２の第１の端は、ラム７２０を直線経路に沿って移動させるための駆動デバイスに取り付けられ得、ラム本体７２２の第２の対向端は、パンチスリーブ７２４及び／またはパンチノーズ７２６に取り付けられ得る。パンチスリーブ７２４は、容器プリフォーム７１０の側壁７１４と係合し、ダイ７３０に対して容器プリフォーム７１０を保持し、側壁厚の縮小（例えば、開始時壁厚７１８から縮小時壁厚７１９まで）を補助し得る。パンチスリーブ７２４は、一定の直径（例えば、容器プリフォーム７１０の内径７１６と同様）を有し得る、または可変直径を有し得る。いくつかの例では、パンチノーズ７２６は、容器プリフォーム７１０の基部７１２と係合し、容器プリフォーム７１０の直径の縮小を補助する。パンチノーズ７２６の各側は、接点７２８で終端し得る。２つの接点７２８は、内径７１６未満の距離だけ離れて設定され得る。しかしながら、２つの接点７２８は、内径７１６に等しい距離だけ離れて設定され得る。

【0064】

１つ以上のダイ７３０をラム７２０と組み合わせて使用して、容器プリフォーム７１０の壁厚を（例えば、開始時壁厚７１８から縮小時壁厚７１９まで）縮小し得る。いくつかの例では、１つ以上のダイ７３０は、図８に関して本明細書に説明されるダイアセンブリ８００の一部である、及び／または図１０に関して本明細書に説明されるツールパック１０００の一部である。

【0065】

様々な例では、ダイ７３０は、容器プリフォーム７１０及び／またはラム７２０を受けるためのサイズ及び形状に決定された開口部７３６を含み得る。例えば、開口部７３６は、楕円形または円形の開口部であり得る。様々な例では、ダイ７３０は、容器プリフォーム７１０の内径７１６と開始時壁厚７１８の２倍の厚さとを組み合わせた値よりも小さい直径を有する楕円形の開口部７３６を有する。いくつかの例では、楕円形の開口部７３６は、４５ｍｍ～８０ｍｍ（限定ではないが、５０ｍｍ～７６．５ｍｍ等）の直径を有し得る。開口部７３６は、容器プリフォーム７１０の側壁７１４を開始時壁厚７１８から縮小時壁厚７１９に圧縮し得る。側壁７１４を圧縮することによって、側壁の長さを増加させ得る。

【0066】

非限定的な例として、容器プリフォーム７１０は、６０ｍｍ～７０ｍｍの内径７１６と、０．０５ｍｍ～０．５ｍｍの開始時壁厚７１８とを有し、その全厚は、６０．１ｍｍ～７１ｍｍ（すなわち、６０ｍｍ＋２×０．０５ｍｍ及び７０ｍｍ＋２×０．５ｍｍ）である。内径７１６はラム７２０に接触し、開始時壁厚７１８が縮小時壁厚７１９に圧縮される間に一定のままである。開口部７３６は、ラム７２０上の容器プリフォーム７１０を受ける直径６０ｍｍ～７０ｍｍの円形開口部である。ラム７２０は、容器プリフォーム７１０を開口部７３６を通して動かし、容器プリフォームの全直径を開口部の直径と等しくなるように縮小する（例えば、６０ｍｍ～７０ｍｍに縮小する）。容器プリフォーム７１０の全径が縮小すると、結果として、容器プリフォームは縮小時壁厚７１９を有することになる。

【0067】

いくつかの例では、複数のダイ７３０を使用して、容器プリフォーム７１０の側壁７１４の厚さを徐々に減少させ得る（例えば、第１のダイにおける縮小時壁厚７１９は、第２のダイにおける開始時壁厚７１８であり得る）。例えば、３つのダイ７３０は直列に位置付けられ得る。そのようなシナリオでは、それぞれのダイは、直前のダイの開口部よりも徐々に小さくなる開口部を有し得る。容器プリフォーム７１０が連続するダイ７３０のそれぞれを通して動かされると、側壁７１４が徐々に圧縮される。この圧縮により、側壁７１４が徐々に薄くなり得る。これにより、追加的または代替的に、側壁７１４が徐々に長くなり得る。いくつかの例では、容器プリフォーム７１０の一部だけが、例えば、ダイ７３０及び／または遠位端から近位端まで徐々に狭くなる直径を有するラム７２０の位置付けにより、複数のダイと接触し得る。さらなる例では、ラム７２０がダイ７３０の開口部７３６を通して容器プリフォーム７１０を動かすとき、容器プリフォーム７１０の基部７１２と係合するラム７２０の直径は、基部７１２をダイ７３０の全てに接触させ得、容器プリフォーム７１０の側壁７１４と係合するラム７２０のより狭い直径は、ダイ７３０の一部と接触し得る及び／またはダイ７３０の何にも接触しない場合がある。

【0068】

１つ以上の超音波デバイス７４０は、ダイ７３０を振動させるために、１つ以上のダイ７３０と結合され得る。１つの超音波デバイス７４０は、単一のダイ７３０と結合され得る、または複数のダイ７３０と結合され得る。超音波デバイス７４０は、ダイ７３０と結合され、ダイ７３０を半径方向に（例えば、方向７４２に）及び／または軸方向に（例えば、方向７４４に）に振動させるように位置付けられ得る。超音波デバイス７４０は、ある周波数で機械的な波または振動を生成するデバイスであり得る。例えば、超音波デバイス７４０は１０ｋＨｚ～１０００ｋＨｚの範囲の周波数を発生させ得る。例えば、１０ｋＨｚ～２５ｋＨｚ、２５ｋＨｚ～５０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ～１００ｋＨｚ、１００ｋＨｚ～１５０ｋＨｚ、１５０ｋＨｚ～２００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ～２５０ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ～３００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ～３５０ｋＨｚ、３５０ｋＨｚ～４００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ～４５０ｋＨｚ、４５０ｋＨｚ～５００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ～５５０ｋＨｚ、５５０ｋＨｚ～６００ｋＨｚ、６００ｋＨｚ～６５０ｋＨｚ、６５０ｋＨｚ～７００ｋＨｚ、７００ｋＨｚ～７５０ｋＨｚ、７５０ｋＨｚ～８００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ～８５０ｋＨｚ、８５０ｋＨｚ～９００ｋＨｚ、９００ｋＨｚ～９５０ｋＨｚ、９５０ｋＨｚ～１０００ｋＨｚ、または上記の範囲内のいずれかの周波数（例えば、１０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、５００ｋＨｚ、６００ｋＨｚ、７００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、９００ｋＨｚ、１０００ｋＨｚ等）等が挙げられる。超音波デバイス７４０は電子発振器及び変換器を含み得る。電子発振器は、ある周波数で振動する交流電流を生成し得る。変換器は、ダイ７３０に取り付けられ、振動電流を機械的振動に変換して、ダイ７３０を振動させ得る。変換器は、圧電変換器もしくは磁歪変換器または他の適切な変換器に対応し得る、またはそれを含み得る。いくつかの例では、超音波デバイス７４０は、ダイ７３０を振動させるために変換器とダイ７３０との間に位置付けられたソノトロードを含み得る。

【0069】

いくつかの例では、超音波デバイス７４０は、ダイ７３０を振動させ、容器プリフォーム７１０とダイ７３０との間の摩擦を減少させる。ダイ７３０と容器プリフォーム７１０との間の摩擦量が減少すると、容器プリフォーム７１０の壁厚の大幅な縮小及び／またはより薄い開始時壁厚７１８を有する容器プリフォーム７１０の使用が可能になり得る。追加的または代替的に、ダイ７３０と容器プリフォーム７１０との間の摩擦量が減少すると、容器製造システム７００に必要なダイアセンブリ７３０の数が減り得る。摩擦量が減少すると、異なる金属を容器プリフォーム７１０で使用することを可能にし得る、ならびに／または製造プロセスで使用される潤滑剤を少なくすること及び／もしくは代わりの潤滑剤を製造プロセスで使用することを可能にし得る。

【0070】

様々な例では、超音波デバイス７４０は、ダイ７３０上の金属の蓄積を減らすために、ダイ７３０を振動させ得る。金属の蓄積により、結果として、容器プリフォーム７１０がダイ７３０に接触し得る。例えば、容器プリフォーム７１０がダイ７３０を通して動かされるたびに、少量の金属がダイ７３０上に堆積され得る。ダイ７３０上の金属の減少により、ダイ７３０と容器プリフォーム７１０との間の摩擦量が減り得る。ダイ７３０上の金属の減少により、追加的または代替的に、ダイ７３０の機能寿命を長くし得る。

【0071】

さらなる例では、超音波デバイス７４０は、ダイ７３０を振動させ、容器プリフォーム７１０の内部応力を減らし得る。容器プリフォーム７１０の内部応力の減少により、容器プリフォームの引き裂きが少なくなること及び／または加工硬化が少なくなることがもたらされる。

【0072】

図８は、本開示の態様による、図７の容器製造システム７００と共に使用するための例示的なダイアセンブリ８００の分解図のイラストである。ダイアセンブリ８００は１つ以上のスペーサを含み得る。示されるように、ダイアセンブリ８００は、２つのスペーサ８０２Ａ及び８０２Ｂ（本明細書では、まとめてまたは個別に、スペーサ８０２とも呼ばれる）、ダイ７３０、及び複数の超音波デバイス７４０を含むが、ダイアセンブリ８００は追加及び／または別の数の構成要素を含み得る。

【0073】

示されるように、ダイ７３０は、ラムと係合した容器プリフォーム７１０を受けるための円形開口部７３６を伴う円板である。図７を参照して説明するように、開口部７３６は、容器プリフォームの壁厚を縮小するために、受けた容器プリフォーム７１０よりも小さい直径を有する。ダイ７３０は、開口部７３６を通して容器プリフォーム７１０を動かすパンチの力に抵抗しながらその形状を保持するのに十分強い金属及び／または他の材料を含み得る。様々な例では、複数のダイ７３０を使用し得、それぞれ異なるサイズの直径を有する。いくつかの例では、ダイ７３０は、再絞りダイ、しごきダイ、またはパイロットダイに対応する、またはそれを含み得る。

【0074】

ダイ７３０は、成形プロセス中、１つ以上のスペーサ８０２と結合され、それらによって適所に保持され得る。スペーサ８０２は、１つ以上のダイ７３０の反対側に位置付けられ得る。スペーサ８０２は、追加的または代替的に、ダイ７３０の間に位置付けられ得、容器プリフォーム７１０が一度に１つだけのダイ７３０と接触することを可能にする。スペーサ８０２は、成形プロセス中、容器プリフォーム７１０及び／またはダイ７３０に潤滑剤を追加するための領域を提供し得る。

【0075】

図８に示されるように、２つのスペーサ８０２Ａ及び８０２Ｂを使用してダイ７３０を保持し、一方がダイのいずれかの側に配置される。スペーサ８０２は、ダイ７３０の外径を囲むサイズ及び形状に決定された凹領域８０６を含み得る。例えば、凹領域は、ダイ７３０を受け、ダイを適所に保持するためのサイズ及び形状とされ得る。スペーサ８０２は開口８０４を含み得る。開口８０４は、ダイ７３０の開口部７３６と同じまたは同様の形状を有し得る。開口８０４は、ダイ７３０の開口部７３６より大きくなり得る。スペーサ８０２は、超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃのための取り付け点を含み得る。超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃは、１つ以上の方向に沿ってダイ７３０を振動させるために取り付けられ得る。例えば、超音波デバイス７４０Ｂは、方向７４２に沿ってダイ７３０を振動させるために取り付けられ得る。追加的または代替的に、超音波デバイス７４０Ａ及び／または７４０Ｃは、ダイ７３０を方向７４４に沿って振動させるために位置付けられ得る。いくつかの例では、スペーサ８０２は、超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃのための追加または代替の取り付け点、及び／または潤滑用またはケーブル配線用のチャネルを含み得る。

【0076】

複数のスペーサ８０２が使用される例では、全てのスペーサよりも少ない数のスペーサは、超音波デバイスと結合され得る。例えば、２つのスペーサ８０２が使用される場合、第１のスペーサは超音波デバイスがない場合がある一方、第２のスペーサは超音波デバイス、例えば、超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｂ、及び／または７４０Ｃと結合され得る。

【0077】

超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃは、スペーサと結合され、ダイ７３０を超音波周波数で振動させ得る。超音波周波数で振動するダイ７３０により、容器プリフォーム７１０がダイ７３０を通して動かされているとき、ダイ７３０と容器プリフォーム７１０との間の摩擦が減り得る。追加的または代替的に、超音波周波数で振動するダイ７３０により、ダイ７３０上に発生し得る金属の蓄積が減り得る。

【0078】

図８には、超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃの様々な取り付けオプションが示されているが、超音波デバイスは任意の適切な構成で取り付けられ得る。図８の例では、２対の対向する超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｃは、スペーサ８０２Ａにあり、開口８０４に向かって半径方向内側を指し、２対の超音波デバイス７４０Ｂは、対向するスペーサ８０２Ａ、８０２Ｂに取り付けられる。

【0079】

超音波デバイス７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃを対に取り付けることによって、結果として生じる振動のバランスをとることが可能になり得る。例えば、振動のバランスをとることは、スペーサ８０２の中にまたはスペーサ８０２を越えて等、かなりの量の振動がダイ７３０の外側に移動することを少なくとも部分的に抑制または防止し得る。

【0080】

図９は、本開示の態様による、容器製造システムを使用して、アルミニウム容器を成形するための例示的なプロセス９００を示すフローチャートである。９０２において、プロセス９００は、容器プリフォーム７１０等の容器プリフォームを、容器製造システム７００等の容器製造システムに受けることを含み得る。容器プリフォーム７１０は、本明細書に説明されるように、ラム７２０等のラムと係合するための基部及び壁を有し得る。いくつかの例では、容器プリフォーム７１０は切断機から受ける。様々な例では、容器プリフォーム７１０は、カップロケータを使用して容器製造システム７００内に位置付けられる。

【0081】

９０４において、プロセス９００は、本明細書に説明されるダイアセンブリ８００等のダイアセンブリを振動させることを含む。ダイアセンブリ８００は、超音波デバイス７４０等の超音波デバイスを使用して振動し得る。超音波デバイス７４０は、ダイアセンブリ８００の一部または全部を振動させ得る。例えば、超音波デバイス７４０はダイ７３０及び／または１つ以上のスペーサ８０２を振動させ得る。超音波デバイス７４０は、ダイアセンブリ８００に接続され、ダイアセンブリを１つ以上の方向に沿って振動させ得る。例えば、超音波デバイス７４０は、ダイアセンブリ８００の１つ以上の様々な点に配置され、ダイアセンブリ８００を半径方向に振動させ得る。追加的または代替的に、超音波デバイス７４０はダイアセンブリ８００を軸方向に振動させ得る。いくつかの例では、超音波デバイス７４０は、ダイアセンブリ８００を複数の方向に振動させ得る。複数の方向の振動を同時にまたは連続的に与え得る。複数の方向の振動を連続的に与える説明用の例として、超音波デバイス７４０は、容器プリフォーム７１０がダイ７３０を通して動かされるときにダイアセンブリ８００を軸方向に振動させ、ラム７２０がダイアセンブリを通して後退するときに半径方向に振動させ得る。

【0082】

様々な例では、ダイアセンブリ８００を振動させることは、記載された他のアクション（例えば、９０２～９１０）の最中またはそれらのアクションの間に実施され得る。例えば、９１０において、ダイアセンブリ８００は、プロセス９００の前、最中、及び／または後に振動し得、容器プリフォーム７１０は、ラム７２０によって開口部７３６を通して動かされる。ダイアセンブリ８００を振動させることは、アクション９０２～９１０のいずれか及び／または全ての最中に発生し得る。アクションの間及び／またはアクション前にダイアセンブリ８００を振動させることで、ダイアセンブリ８００が金属削りくず及び／または潤滑剤の蓄積を振り落とすことが可能になり得る。いくつかの例では、ダイアセンブリ８００は、行われるアクションに応じて及び／または実際にアクションが行われているかどうかによって、複数の周波数で振動し得る。

【0083】

９０６において、プロセス９００は、容器プリフォーム７１０をラム７２０と係合させることを含む。ラム７２０の端が容器プリフォーム７１０の基部及び／または壁と係合するまで、直線経路に沿って移動することによって、ラム７２０は容器プリフォーム７１０と係合する。いくつかの例では、ラム７２０は、フライホイールを介して直線経路に沿って移動し、容器プリフォーム７１０と係合し得る。いくつかの例では、ラム７２０は、パンチノーズ７２６等のパンチノーズを介して容器プリフォーム７１０と係合する。

【0084】

９０８において、プロセス９００は、振動ダイアセンブリ８００を通して容器プリフォーム７１０を動かすことを含む。例えば、容器プリフォーム７１０は、ラム７２０を介してダイ７３０の開口部７３６を通して動かされ得る。いくつかの例では、開口部７３６は、容器プリフォーム７１０のサイズ及び形状よりも小さいサイズ及び形状を有し得る。例えば、開口部７３６は、容器プリフォーム７１０の内径７１６よりも小さい直径を有し得る。より小さいサイズ及び形状を有する開口部７３６は、容器プリフォーム７１０の側壁７１４を圧縮させ得、容器プリフォーム７１０がダイ７３０の開口部７３６を通して動かされるときに側壁厚が減少する。様々な例では、９０４において、ダイアセンブリ８００を振動させることで、容器プリフォーム７１０が開口部７３６を通して動かされているとき、容器プリフォーム７１０とダイ７３０との間の摩擦を減らし得る。例えば、ダイアセンブリ８００を振動させることで、容器プリフォーム７１０の側壁７１４の厚さが減少したとき、別の方法で、容器プリフォーム７１０とダイ７３０との間に発生する摩擦量が減少する。

【0085】

９１０において、プロセス９００は、ダイアセンブリ８００を通してラム７２０を後退させることを含む。いくつかの例では、ダイアセンブリ８００を振動させること（すなわち、プロセス９００の９０４）は、ラム７２０がダイアセンブリ８００を通して後退する（すなわち、プロセス９００の９１０）と同時に起こり得る。超音波デバイス７４０は、容器プリフォーム７１０がダイアセンブリ８００を通して動かされているとき、同じ方向に及び／または同じ周波数でダイアセンブリ８００を振動させ得る。しかしながら、超音波デバイス７４０は、容器プリフォーム７１０がダイアセンブリ８００を通して動かされているとき、異なる方向に及び／または異なる周波数でダイアセンブリ８００を振動させ得る。追加的または代替的に、ラム７２０が後退するとき、ダイアセンブリ８００は全く振動しない場合があり、または、９１０において、ラム７２０が後退している間、ダイアセンブリ８００は振動し得、９０８において、容器プリフォームは動かされている間は振動しない。ダイアセンブリ８００を通して後退した後、容器製造システム７００は、ダイアセンブリ８００を通して動かされる追加の容器プリフォーム７１０を受け得る。

【0086】

図１０は、本開示の態様による、図７の容器製造システムのツールパック１０００の例の図である。ツールパック１０００は、非振動ダイアセンブリ８００Ａ及び振動ダイアセンブリ８００Ｂを含む。振動ダイアセンブリ８００Ｂは、超音波デバイス７４０に接続され、それによって振動する。

【0087】

非振動ダイアセンブリ８００Ａは、１つ以上のスペーサ８０２Ａ及び１つ以上の非振動ダイ７３０Ａを含み得る。スペーサ８０２Ａは、非振動ダイ７３０Ａ及び振動ダイ７３０Ｂが少なくとも１つのスペーサ８０２Ａによって分離されるように位置付けられ得る。例えば、非振動ダイ７３０Ａは、スペーサ８０２Ａによって振動ダイ７３０Ｂから分離され得る。非振動ダイアセンブリ８００Ａは、ラム７２０によって動かされた容器プリフォーム７１０を受け得る。非振動ダイ７３０Ａは、非振動ダイ（例えば、再絞りダイまたは第１のしごきダイ）であり得る、またはそれを含み得る。

【0088】

振動ダイアセンブリ８００Ｂは、１つ以上のスペーサ８０２Ｂ及び１つ以上のダイ７３０Ｂを含み得る。振動ダイアセンブリ８００Ｂは、ダイアセンブリ８００Ｂの１つ以上の構成要素を振動させる超音波デバイス７４０と接続され得る。例えば、超音波デバイス７４０はダイ７３０Ｂに接続され、ダイを振動させ得る。超音波デバイス７４０は、ダイ７３０Ｂを半径方向に振動させるように位置付けられ得る。追加的または代替的に、超音波デバイス７４０は、ダイ７３０Ｂを軸方向に振動させるように位置付けられ得る。容器プリフォーム７１０が非振動ダイアセンブリ８００Ａを通して動かされた前、最中、及び／または後に、超音波デバイス７４０はダイ７３０Ｂを振動させる。１つの超音波デバイス７４０は、ダイ７３０Ｂ及び／またはスペーサ８０２Ｂのそれぞれに個別に接続され得る。しかしながら、１つの超音波デバイス７４０は、複数のダイ７３０Ｂ及び／またはスペーサ８０２Ｂに接続され得る。超音波デバイス７４０は、また、複数の超音波デバイス７４０に対応し得る。

【0089】

ツールパック１０００は、非振動ダイアセンブリ８００Ａ及び振動ダイアセンブリ８００Ｂの異なる組み合わせ及び／またはパターンを含み得る。いくつかの例では、ツールパック１０００は、非振動ダイアセンブリ８００Ａの複数のセットと、１つの振動ダイアセンブリ８００Ｂとを含む。例えば、２つの非振動ダイアセンブリ８００Ａは１つの振動ダイアセンブリ８００Ｂの前に位置付けられ得、それにより、容器プリフォーム７１０は、振動ダイアセンブリ８００Ｂを通して動かされる前に、非振動ダイアセンブリ８００Ａを通して動かされる。しかしながら、非振動ダイアセンブリ８００Ａは、振動ダイアセンブリ８００Ｂの後に及び／または振動ダイアセンブリ８００Ｂのいずれかの側に位置付けられ得る。

【0090】

ツールパック１０００は、振動ダイアセンブリ８００Ｂの複数のセットを含み得る。振動ダイアセンブリ８００Ｂの複数のセットは、非振動ダイアセンブリ８００Ａの前に、非振動ダイアセンブリ８００Ａの後に位置付けられ得る、及び／または非振動ダイアセンブリ８００Ａのいずれかの側に位置付けられ得る。いくつかの例では、ツールパック１０００は、いずれかの付随する非振動ダイアセンブリ８００Ａなしで、１つだけの振動ダイアセンブリ８００Ｂを含み得る。

【0091】

開示されたアルミニウム合金製品を使用する方法

【0092】

本明細書に説明される金属製品及び関連する方法は、自動車用途、ならびに航空機用途及び鉄道用途等の他の輸送用途、または任意の他の所望の用途で使用され得る。例えば、開示された金属製品を使用して、バンパー、サイドビーム、ルーフビーム、クロスビーム、ピラー補強材（例えば、Ａピラー、Ｂピラー、及びＣピラー）、インナーパネル、アウターパネル、サイドパネル、インナーフード、アウターフード、またはトランクリッドパネル等の自動車構造部品を加工し得る。また、本明細書に説明される金属製品及び方法は、例えば、外部パネル及び内部パネルを加工するために、航空機用途または鉄道車両用途でも使用され得る。

【0093】

また、本明細書に説明される金属製品及び関連の方法は、電子機器の用途でも使用できる。例えば、本明細書に説明される金属製品及び方法を使用して、携帯電話及びタブレットコンピューターを含む電子デバイスの筐体を加工し得る。いくつかの例では、金属製品を使用して、携帯電話（例えば、スマートフォン）のアウターケーシング、タブレットボトムシャーシ、及び他の携帯電子機器の筐体を加工し得る。

【0094】

本明細書に説明される金属製品及び関連の方法は、食品容器または飲料容器の用途で使用できる。例えば、本明細書に説明される金属製品及び方法を使用して、アルミニウム缶及びボトル等の飲料容器を加工できる。

【0095】

本明細書に開示される例は、一緒に用いられるが、そのいかなる制限をもたらさないで、本発明の態様を説明するのにさらに役立つであろう。これに対して、本明細書の説明を読んだ後、本発明の主旨から逸脱することなく、当業者にそれ自体を示唆し得る、様々な実施形態、それらの改変物、及び均等物が用いられ得ると明確に理解されたい。また、本明細書に説明される例及び実施形態は、別段の記載がない限り、従来の手順も利用し得る。手順の一部は、例示の目的のために本明細書に説明される。

【0096】

態様の説明
下記に使用されるように、一連の態様（例えば、「態様１～４」）または態様の列挙されない集合へのいかなる言及は、それらの態様のそれぞれに対して離接的に言及したものとして理解されたい（例えば、「態様１～４」は「態様１、２、３、または４」として理解されたい）。

【0097】

［態様１］
金属製品を製造する方法であって、板金ブランクのパンチ側に第１の潤滑剤を塗布することと、前記板金ブランクのダイ側に第２の潤滑剤を塗布することと、パンチ及びダイを使用して前記板金ブランクを絞り加工し、前記板金ブランクの前記パンチ側と前記ダイとの間の第１の摩擦係数、または前記板金ブランクの前記ダイ側と前記ダイとの間の第２の摩擦係数の一方または両方を制御しながら、前記板金ブランクを金属製品に成形することであって、前記第１の摩擦係数は前記第２の摩擦係数よりも大きくなる、前記成形することと、前記金属製品と前記パンチとの間の第３の摩擦係数が前記第１の摩擦係数未満になるように制御しながら、前記金属製品を前記ダイから排出することと、を含む、前記方法。

【0098】

［態様２］
前記第１の摩擦係数を制御することは、第１の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加すること、または前記第１の電流を前記第２の潤滑剤を介して印加することを含み、前記第３の摩擦係数を制御することは、第２の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加することを含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0099】

［態様３］
前記第１の電流は０．０１ｍＡ～１２Ａの大きさを有する、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0100】

［態様４］
前記第２の電流は０．０１ｍＡ～１２Ａの大きさを有する、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0101】

［態様５］
前記第１の電流または前記第２の電流は、両方ではないが、０Ａの大きさを有する、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0102】

［態様６］
０．０５Ｖ～６Ｖの電圧を使用して前記第１の電流を印加する、または０．０５Ｖ～６Ｖの電圧を使用して前記第２の電流を印加する、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0103】

［態様７］
前記第１の電流は、前記パンチと前記ダイとの間に、もしくは前記パンチと前記板金ブランクとの間に流れる、または、前記第２の電流は、前記パンチと前記ダイとの間に、もしくは前記パンチと前記金属製品との間に流れる、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0104】

［態様８］
前記第１の電流は、前記パンチから前記ダイに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記パンチから前記板金ブランクに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記板金ブランクから前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記パンチから前記ダイに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記パンチに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記板金ブランクに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、または前記板金ブランクから前記ダイに少なくとも前記第２の潤滑剤を介して流れる、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0105】

［態様９］
前記第２の電流は、前記パンチから前記ダイに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記ダイから前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、前記パンチから前記金属製品に少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、または前記金属製品から前記パンチに少なくとも前記第１の潤滑剤を介して流れる、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0106】

［態様１０］
前記第１の潤滑剤及び前記第２の潤滑剤は異なる潤滑剤である、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0107】

［態様１１］
前記第１の潤滑剤及び前記第２の潤滑剤は同じ潤滑剤である、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0108】

［態様１２］
前記第１の潤滑剤はイオン液体を含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0109】

［態様１３］
前記第１の潤滑剤は、さらに、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、油性潤滑剤、石油系潤滑剤、合成エステル、ポリオールエステル、ポリオール系潤滑剤、ポリアルファオレフィン、ポリエチレングリコール、グラマーワックス、流動パラフィン、合成パラフィン、灯油、鉱油、白色ワセリン、ヤシ油、天然ワックス、ポリエチレンワックス、水添ヒマシ油、蜜ろう、ポリイソブチレン、ポリエチレングリコールジオレエート、脂肪酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、非イオン性界面活性剤、アミン、モルホリン、ジエチルアミノエタノールアミン、または水の１つ以上を含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0110】

［態様１４］
前記イオン液体は、イミダゾリウムカチオン、アンモニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、トリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムカチオン、テトラフルオロボレートアニオン、ヘキサフルオロホスフェートアニオン、リン酸アニオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドアニオン、ビス（オキサレート）ボレートアニオン、パーフルオロアルキルホスフェートアニオン、１－ｎ－３－メチルイミダゾリウム、１－ｎ－２，３－メチルイミダゾリウム、１－アリル－３－メチルイミダゾリウム、［Ｃ_４Ｃ_１ＩＭ］［ＰＦ_６］、または［Ｃ_２Ｃ_１ＩＭ］［ＢＦ_４］を含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0111】

［態様１５］
前記第２の潤滑剤は、イオン液体、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、油性潤滑剤、石油系潤滑剤、または導電性潤滑剤のうちの１つ以上を含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0112】

［態様１６］
前記第１の潤滑剤を塗布することは、前記板金ブランクの前記パンチ側に前記第１の潤滑剤の装填量を０．１ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２に設定することを含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0113】

［態様１７］
前記第２の潤滑剤を塗布することは、前記板金ブランクの前記ダイ側に前記第２の潤滑剤の装填量を０．１ｇ／ｍ^２～１ｇ／ｍ^２に設定することを含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0114】

［態様１８］
前記第１の摩擦係数は、前記板金ブランクと前記パンチとの間に前記第１の潤滑剤を使用して標準摩擦係数０．０２～０．２７に対応する、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0115】

［態様１９］
前記第３の摩擦係数は、前記金属製品と前記パンチとの間に前記第１の潤滑剤を使用して標準摩擦係数０．０２～０．２７に対応する、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0116】

［態様２０］
前記第１の潤滑剤は絞り加工中に２．５ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓの粘度を示す、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0117】

［態様２１］
前記第１の潤滑剤は排出中に２．５ｍＰａｓ～１９０ｍＰａｓの粘度を示す、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0118】

［態様２２］
前記板金ブランクはアルミニウム合金を含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0119】

［態様２３］
前記板金ブランクは、３ｘｘｘシリーズのアルミニウム合金、ＡＡ３００３合金、ＡＡ３００４合金、ＡＡ３１０４合金、またはＡＡ３１０５合金を含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0120】

［態様２４］
前記パンチまたは前記ダイの一方または両方は鋼を含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0121】

［態様２５］
前記金属製品は、金属カップ、再絞り加工された金属カップ、金属ボトルプリフォームを含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0122】

［態様２６］
金属製品を製造するためのシステムであって、板金ブランクのパンチ側に第１の潤滑剤を塗布するための潤滑剤源と、異なる量の電流を印加するための制御可能な電流源と、前記板金ブランクを絞り加工して金属製品にするためのパンチ及びダイであって、前記制御可能な電流源は、前記第１の潤滑剤を介して電流を印加するために、前記パンチ、前記ダイ、または接点のうちの１つ以上に電気的に結合され、前記板金ブランクは、前記金属製品になるように前記パンチ及び前記ダイによって絞り加工され、前記金属製品は前記パンチから排出される、前記パンチ及び前記ダイと、を備える、前記システム。

【0123】

［態様２７］
前記制御可能な電流源は、前記板金ブランクの絞り加工中に第１の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加し、前記金属製品の排出中に第２の電流を前記第１の潤滑剤を介して印加するように構成される、先行または後続の態様のいずかに記載のシステム。

【0124】

［態様２８］
前記第１の潤滑剤はイオン液体を含む、先行または後続の態様のいずかに記載のシステム。

【0125】

［態様２９］
前記第１の潤滑剤は、さらに、水性潤滑剤、油性潤滑剤、ワックス系潤滑剤、油性潤滑剤、石油系潤滑剤、合成エステル、ポリオールエステル、ポリオール系潤滑剤、ポリアルファオレフィン、ポリエチレングリコール、グラマーワックス、流動パラフィン、合成パラフィン、灯油、鉱油、白色ワセリン、ヤシ油、天然ワックス、ポリエチレンワックス、水添ヒマシ油、蜜ろう、ポリイソブチレン、ポリエチレングリコールジオレエート、脂肪酸、ステアリン酸、オレイン酸、トールオイル、リシノール酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、イソステアリン酸、非イオン性界面活性剤、アミン、モルホリン、ジエチルアミノエタノールアミン、または水の１つ以上を含む、先行または後続の態様のいずかに記載のシステム。

【0126】

［態様３０］
容器製造システムであって、ラム本体と、前記ラム本体の遠位端にあるラムノーズとを備える円筒形ラムであって、前記ラムノーズは容器プリフォームの基部と係合可能である、前記円筒形ラムと、前記円筒形ラムと同心に位置合わせされた開口部を含むダイであって、前記ラムノーズが前記容器プリフォームの前記基部と係合し、前記円筒形ラムが前記ダイ開口部を通して前記容器プリフォームを動かすことに応じて、前記開口部は、前記容器プリフォームを受けるためのサイズ及び形状とされる、前記ダイと、前記ダイに結合された超音波デバイスであって、前記超音波デバイスは前記ダイを振動させる一方、前記円筒形ラムは前記ダイ開口部を通して前記容器プリフォームを動かす、前記超音波デバイスと、を備える、前記容器製造システム。

【0127】

［態様３１］
前記ダイは第１のダイであり、前記容器製造システムは、さらに、前記容器プリフォームを受け、前記第１のダイの前記開口部及び前記円筒形ラムと同軸に位置合わせするために開口部を有する第２のダイを含む、先行または後続の態様のいずかに記載の容器製造システム。

【0128】

［態様３２］
前記超音波デバイスは第１の超音波デバイスであり、前記容器製造システムは、さらに、前記第２のダイを振動させる前記第２のダイと結合された第２の超音波デバイスを備え、前記円筒形ラムは、前記第２のダイ開口部を通して前記容器プリフォームを動かす、先行または後続の態様のいずかに記載の容器製造システム。

【0129】

［態様３３］
前記第１の超音波デバイスは第１の周波数で前記第１のダイを振動させ、前記第２のダイは第２の周波数で前記第２のダイを振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載の容器製造システム。

【0130】

［態様３４］
前記第１の周波数は前記第２の周波数に等しい、先行または後続の態様のいずかに記載の容器製造システム。

【0131】

［態様３５］
前記容器プリフォームをさらに含む、先行または後続の態様のいずかに記載の容器製造システム。

【0132】

［態様３６］
前記ダイを部分的に囲むスペーサをさらに備え、前記超音波デバイスは前記スペーサと前記ダイとの間に配置される、先行または後続の態様のいずかに記載の容器製造システム。

【0133】

［態様３７］
アルミニウム容器を成形する方法であって、ラム上で、基部及び側壁を含む容器プリフォームを受けることであって、前記容器プリフォームの前記基部は前記ラムの遠位端と係合する、前記受けることと、ダイに接続された超音波デバイスを使用して前記ダイを振動させることであって、前記ダイは、前記ラムと同心円状に位置合わせされ、前記容器プリフォームを受けるためのサイズ及び形状とされた開口部を有する、前記振動させることと、前記ダイ開口部を通して直線方向に前記ラムを移動させることによって、前記ダイ開口部を通して前記容器プリフォームを動かすことと、を含む、前記方法。

【0134】

［態様３８］
前記超音波デバイスは２５ｋＨＺ～１００ｋＨＺの周波数で前記ダイを振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0135】

［態様３９］
前記超音波デバイスは前記ダイを軸方向に振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0136】

［態様４０］
前記超音波デバイスは前記ダイを半径方向に振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0137】

［態様４１］
前記ダイ開口部を通して前記ラムを後退させることをさらに含み、前記超音波デバイスは、前記ダイ開口部を通して前記容器プリフォームを動かすとき第１の方向に前記ダイを振動させ、前記ラムを後退させるとき、第２の方向に前記ダイを振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0138】

［態様４２］
前記ダイは第１のダイであり、前記方法は、さらに、前記容器プリフォームを受けるための第２のダイ開口部を有する第２のダイを通して、前記容器プリフォームを動かすことを含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0139】

［態様４３］
前記第２のダイを通して前記容器プリフォームを動かしている間、前記第２のダイを振動させることをさらに含む、先行または後続の態様のいずかに記載の方法。

【0140】

［態様４４］
アルミ容器を成形するためのダイであって、容器プリフォームがダイ開口部を通してラムによって動かされたことに応答して、前記容器プリフォームを受けるためのサイズ及び形状とされた前記ダイ開口部を画定する本体と、前記容器プリフォームが前記ラムによって前記ダイ開口部を通して動かされている間、前記ダイを振動させるために前記ダイと結合された超音波デバイスと、を備える、前記ダイ。

【0141】

［態様４５］
前記超音波デバイスは、前記容器プリフォームが前記ラムによって前記ダイ開口部を通して動かされた後、前記ダイを振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載のダイ。

【0142】

［態様４６］
前記超音波デバイスは、半径方向または軸方向を含む第１の方向に前記ダイを振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載のダイ。

【0143】

［態様４７］
前記超音波デバイスは第１の超音波デバイスであり、前記ダイは、さらに、前記ダイを振動させるために前記ダイと結合された第２の超音波デバイスを含む、先行または後続の態様のいずかに記載のダイ。

【0144】

［態様４８］
前記第１の超音波デバイスは前記ダイを第１の方向に振動させ、前記第２の超音波デバイスは前記ダイを第２の方向に振動させる、先行または後続の態様のいずかに記載のダイ。

【0145】

［態様４９］
前記ダイ開口部は５０．９５ｍｍ～７６．４０ｍｍである、先行または後続の態様のいずかに記載のダイ。

【0146】

本明細書で引用されている全ての特許及び出版物は、参照によりそれらの全体が組み込まれる。例示された実施形態及び例を含む実施形態及び例の前述の説明は、例示及び説明だけの目的のために提示されており、網羅的であること、または開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。それらの多くの改変、適合、及び使用は、当業者には明らかであろう。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】