[发明专利]一种高清晰度激光打印机感光鼓用铝合金圆管的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金圆管的生产工艺，尤其是涉及一种高清晰度激光打印机感光鼓用铝合金圆管的生产工艺。

背景技术

感光鼓是激光打印机的核心部件，在激光打印机中作为消耗材料使用，而且它的价格也较为昂贵。激光打印机使用的感光鼓，是在铝合金圆管（鼓基材料）上镀上一层光导体材料,在光导体镀层外面再镀一层绝缘材料制造的。铝合金圆管是感光鼓的导电层，它与激光打印机的地线相连，使曝光后的电位迅速释放。铝合金圆管的质量要求非常高，表面无任何缺陷，晶粒细小，降低对光的反射率，保证打印清晰度。目前，国外高清晰度打印机（包括彩色打印机）感光鼓所使用的铝合金圆管，都是用3003铝合金加工制作的。

3003铝合金是Al-Mn系防锈铝合金，其强度比纯铝高，具有优良的加工性能和抗腐蚀性能。3003铝合金圆管经阳极氧化处理后表面光洁、无缺陷，有利于采用真空蒸镀方法将光导体材料均匀镀在其表面上且结合牢固，不易脱落，适合制作高清晰度打印机的感光鼓。但是，3003铝合金有一个明显缺点是，如果工艺控制不当，加工后的管材表面易出现粗大晶粒。用这种具有粗大晶粒管材制作的感光鼓对光的反射率高，影响光电转换，降低打印质量。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，而提供一种能够稳定地生产出这种质量高，阳极氧化后表面无缺陷，晶粒细小的高清晰度激光打印机感光鼓用铝合金圆管的生产工艺，通过提高感光鼓用铝合金圆管的生产质量和成品率，保证感光鼓质量，进而提高打印机的打印质量。

为实现本发明的上述目的，本发明高清晰度激光打印机感光鼓用铝合金圆管的生产工艺采用以下配料、工艺：

（1）配料

针对3003铝合金易出现粗大晶粒的特点，优化合金配方，在严格控制合金中Mn+Fe元素含量的基础上，通过增大Fe与Si元素含量的比值（Fe/Si），达到细化晶粒的目的，获得晶粒均匀细小的铸锭组织。这是获得晶粒均匀细小的高质量铝合金圆管的关键。合金元素含量（质量百分含量）为：

Si         0.04%～0.25%；

Fe         0.30%～0.65%；

Mn         1.0%～1.15%；

Cu         0.07%～0.25%；

Zn         ≤0.10%；

其他杂质含量合计≤0.15%；

余量为Al。

其中合金元素Si、Fe、Mn、Cu 的优化含量为（质量百分含量）：

Si        0.04%～0.2%；

Fe        0.50%～0.65%；

Mn        1.0%～1.1%；

Cu        0.15%～0.25%。

因为，在Al-Mn系合金中，Mn是唯一的主要合金元素，Mn与Al可生成化合物MnAl₆相。合金中的Fe能溶于MnAl₆中形成（FeMn）Al₆化合物，有利于细化铸锭组织。但若合金中Fe和Si同时存在，则先生成α（Al₁₂Fe₃Si₂）或β（Al₉Fe₂Si₂）相，破坏了Fe的有利影响。Si的含量越高，即铁硅比值（Fe/Si）越小，越不利于细化铸锭组织。相反，减少合金中Si的含量，增大铁硅比（Fe/Si），则过剩的Fe多，将有利于细化晶粒。

（2）熔炼、铸锭

熔炼：按上述合金成分要求进行配料后在熔化炉中进行熔化、除气和除渣精炼后，倒入静置炉进行静置、二次精炼、保温。熔炼温度为730℃～770℃。熔炼炉和静置炉均为燃气式炉。

铸锭：熔化后的铝液经过二次精炼，化学成分分析，保温后，再经过在线除气、除渣后进行浇铸。进一步降低了铝液中的气体含量，减少氧化夹渣，确保铸锭质量。浇铸温度为720℃～730℃。

（3）均匀化退火

将铸锭装入均匀化退火炉中，随炉升温到600℃～620℃，保温时间4h～8h，进行均匀化退火。均匀化退火炉为燃气式炉。