專利名稱：一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光打印機感光鼓用材料，尤其是涉及一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料。
背景技術：
感光鼓是激光打印機的核心部件，在激光打印機中作為消耗材料使用，而且它的價格也較為昂貴。激光打印機使用的感光鼓，是在鋁合金圓管(鼓基材料)上鍍上一層光導體材料，在光導體鍍層外面再鍍一層絕緣材料制造的。鋁合金圓管是感光鼓的導電層，它與激光打印機的地線相連，使曝光后的電位迅速釋放。鋁合金圓管的質量高低對激光打印機的打印質量有很大影響。目前，用于制造激光打印機感光鼓鼓基管的鋁合金材料主要有兩種6063和3003鋁合金。用6063鋁合金制作激光打印機感光鼓的鼓基管，鋁合金圓管的生產工藝較簡單， 成品率高，成本較低。但是，鼓基管經陽極氧化后有黑洞，影響導電性，易造成光的漫散射， 影響打印質量。用95%黑體檢驗打印質量時有白點，即正常打印時有“底灰”，清晰度不高。 如果管材不進行陽極氧化處理，則影響到鍍層(光導材料)與基體(鋁合金圓管)的結合力， 影響感光鼓的使用壽命。因此，6063鋁合金不適合制作高清晰度打印機(包括彩色打印機) 感光鼓的鼓基管。用3003鋁合金制作激光打印機感光鼓的鼓基管，鋁合金圓管經陽極氧化后表面光潔、無缺陷，制作的感光鼓質量好，打印清晰，感光鼓使用壽命長。目前，國外生產的高清晰度激光打印機和彩色打印機感光鼓的鼓基管都是用3003鋁合金材料制作的。但是，對于 Al-Mn系的3003鋁合金來說，加工出的鋁圓管表面易出現粗大晶粒，使生產難度增大，成品率降低，生產成本升高。這是因為，各個不同的晶粒具有不同的晶向及晶向指數，對光的反射率不同，晶粒越細小，反射率就越低；反之，晶粒越粗大，反射率就越高，影響光電轉換，降低打印質量。因此，控制3003鋁合金圓管的晶粒度，降低對光的反射率，是生產高清晰度打印機和彩色打印機感光鼓用鼓基管的主要難題。

發明內容
本發明的目的就是針對現有技術中存在的上述問題，提供一種不易出現粗大晶粒、所制備的圓管晶粒細小均勻、成品率高、反射率低的高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料。為實現本發明的上述目的，本發明一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料采用以下技術方案
本發明一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料，的合金元素含量為 (質量百分含量)
Si0. 04% 0. 25% ；
Fe0. 30% 0. 65% ；Mn1. 0% 1. 15% ；
Cu0. 07% 0. 25% ；
Zn彡 0. 10% ；
其他雜質含量合計< 0. 15% ； 余量為Al。 其中合金元素Si、Fe、Mn、CU的優化含量為(質量百分含量)
Si0.04% ‘ 0. 2% ；Fe0.50% ‘ 0. 65% ；Mn1.0% ‘1. 1% ；Cu0.15% ‘ 0. 25%。這種低反射率鋁合金圓管的制備工藝與一般鋁合金圓管基本一致，其工藝過程是配料——熔煉——鑄錠——均勻化退火——熱擠壓——拉拔，加工出所需要的鋁合金圓管。與現有技術相比，本發明采用以上技術方案后具有以下特點
(1)本發明一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料，與常用的3003鋁合金相比較，具有更高的鐵硅比(Fe/Si)，有利于細化鑄錠組織，獲得晶粒均勻細小的鑄錠組織。這是制品獲得細晶粒組織的基本保證。因為，在Al-Mn系合金中，Mn是唯一的主要合金元素，Mn與Al可生成化合物MnAl6相。合金中的!^e能溶于MnAl6中形成(FeMn) Al6 化合物，有利于細化鑄錠組織。但若合金中狗和Si同時存在，則先生成σ (Al1Je3Si2)或 β (Al9Fe2Si2)相，破壞了 !^e的有利影響。Si的含量越高，即鐵硅比值(Fe/Si)越小，越不利于細化鑄錠組織。相反，減少合金中Si的含量，增大鐵硅比(Fe/Si)，則過剩的狗多，將有利于細化晶粒。(2)本發明的高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料，與3003鋁合金相比較，適當提高了合金中Cu的含量，有利于彌補因Mn含量采用偏下限而造成的強度損失。因為，在Al-Mn系合金中，提高Mn含量，有利于提高合金強度，但如果 ^+Μη的含量過高，對于合金的力學性能和工藝性能都不利，特別當i^e+Mn大于1. 85%時，將形成大量粗大片狀(FeMn)Al6化合物，顯著降低合金的力學性能和工藝性能。為了細化鑄錠組織，合金中采用了較高含量的狗，則相應的減少了 Mn含量，加入Cu，有利于提高其強度。(3)鑄錠組織晶粒細化，使得隨后的擠壓、拉拔加工中鋁圓管的晶粒度控制較3003 鋁合金更容易，加工難度降低，成品率提高，生產成本降低。經實際對比，用普通3003鋁合金生產的感光鼓用鋁合金管材因粗大晶粒造成的廢品達4. 7%，而用本發明鋁合金材料生產的管材因粗大晶粒造成的廢品降低到1. 2%，成品率提高了 3. 5個百分點。(4)制作的感光鼓對光的反射率低。經檢測，本發明一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料的反射率為0. 6% 0. 7%，優于日本的感光鼓反射率0. 7% 1. 0% 的水平。


圖1為本發明一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料金相圖(實施例3)。
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圖2為美國3003鋁合金金相圖。圖3為國內普通3003鋁合金金相圖。
具體實施例方式為進一步描述本發明，下面結合實施例對本發明一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料作進一步說明。表1為本發明一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料合金元素含量。按照表1示出的合金元素含量(質量百分含量，％)進行配置，按照以下工藝進行加工
熔煉按表ι所示的合金成分要求進行配料后進行熔煉，熔煉溫度為730°c 770°C。鑄錠熔化后的鋁液經過精煉、化學成分分析、在線除氣、除渣后進行澆鑄成圓鑄錠。澆鑄溫度為720°C 730°C。均勻化退火均勻化退火溫度為600°C 620°C，保溫時間4h 8h。退火后，轉移到冷卻爐中以不小于15°C /min的速度冷卻到100°C以下出爐空冷到室溫。熱擠壓、拉拔檢驗合格的鑄錠，經加熱、擠壓、拉拔等工序，生產出合格的鋁合金圓管。表1本發明鋁合金材料合金元素含量(質量百分含量，%)
權利要求
1. 一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料，其特征在于其合金元素含量為(質量百分含量)Si0. 04% 0. 25% ；Fe0. 30% 0. 65% ；Mn1. 0% 1. 15% ；Cu0. 07% 0. 25% ；Zn彡 0. 10% ；其他雜質含量合計< 0. 15% ； 余量為Al。
2.如權利要求1所述的一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料，其特征在于其中合金元素Si、Fe、Mn、CU含量為(質量百分含量)Si0.04% --0. 2% ；Fe0.50% - 0. 65% ；Mn1.0% ‘1. 1% ；Cu0.15%廣 0. 25%0
全文摘要
本發明公開了一種高清晰度激光打印機感光鼓的鼓基管用鋁合金材料，其合金元素含量為(質量百分含量)Si0.04%～0.25%、Fe0.30%～0.65%、Mn1.0%～1.15%、Cu0.07%～0.25%、Zn≤0.10%、其他雜質含量合計≤0.15%、余量為Al。其制備工藝過程是配料——熔煉——鑄錠——均勻化退火——熱擠壓——拉拔，加工出所需要的鋁合金圓管晶粒細小均勻、成品率高、反射率低，各項性能優良。
文檔編號C22C21/00GK102191410SQ20111009804
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者尚東棟, 徐偉 申請人:馬鞍山市新馬精密鋁業有限公司