なぜ飲み物の缶は筒の形なの？
まず答え
飲み物の缶の多くが筒の形なのは、炭酸飲料のように中から圧力がかかる飲み物にも使いやすく、薄い金属板を機械で速く成形できるからです。手に持ちやすく、立てて並べやすいことも、この形が広く使われる理由です。
上と下が丸く、周りを曲がった壁が囲むこの形を「円筒形」といいます。丸いから壊れない、というわけではありません。素材の厚さや硬さ、底やふたの形も、缶の強さに関係します。
筒の側面は圧力を受け止めやすい
炭酸飲料には二酸化炭素が溶けています。ふたを閉じると、飲み物から出た気体が缶の内側を押します。円筒形の側面は、この力を受けて、円周に沿って引っぱられます。
この力は「周方向応力」と呼ばれます。言葉は難しくても、缶の壁が輪の向きに引っぱられて内側の圧力を支える、と考えるとイメージしやすくなります。平らな面が広い箱形の容器では、面の中央がふくらみやすいため、厚くしたり、折り目などで補強したりする工夫が必要です。角のある缶も作れますが、形に合わせて強さの作り方が変わります。
薄い金属板から缶本体を作る
多くの飲料缶は、底のある本体と、あとから取り付けるふたの二つの部品からできています。本体を作る方法の一つが、DWI（絞り・しごき加工）です。板をカップの形に押し、筒の部分を輪のような型に通して、少しずつ薄く長くします。底も本体と一緒に形づくられます。
東洋製罐の資料では、DWI缶の側面は薄いものだと約0.1ミリメートルにできます。どの缶も同じ厚さという意味ではありませんが、金属を厚くするだけでなく、形と加工を組み合わせて軽く作っていることがわかります。
缶の底が内側へへこんでいるのはなぜ？
缶の底は平らではなく、外から見ると中央がへこみ、内側から見ると丸く盛り上がったドームの形をしています。この曲面も、缶の内側からかかる圧力を受け止めるための工夫です。筒の側面だけでなく、底やふたも、それぞれにかかる力に合わせて形づくられています。
円筒形は、いくつもの条件を合わせた形
球形の容器は圧力を受ける形として効率がよい一方、転がりやすく、置いたり持ったりするのに向きません。箱形は棚や運搬用の箱に隙間なく並べやすいものの、平らな面を圧力から守る工夫が必要です。円筒形は、持ちやすさ、圧力への強さ、軽さ、機械で作りやすいことのバランスを取っています。どの形にも長所と短所があり、飲料缶ではこの組み合わせが実用的なのです。