CN104498786A - 一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料，各合金元素的质量百分含量为：硅（Si）0-0.12%,镁（Mg）1.1%-1.24%,铁（Fe）0.40%-0.60%,铜（Cu）0.08%-0.22%,锰（Mn）0.9%-1.15%,铬（Cr）0-0.02%,锌（Zn）0-0.09%,钛（Ti）0.01%-0.07%,钙（Ca）0-0.05%,钒（V）0-0.05%,钠（Na）0-0.001%,其它微量元素0-0.15%,余量为铝（Al），本发明能够稳定地生产出不易出现粗大晶粒，阳极氧化后表面无缺陷，且晶粒细小均匀、反射率低的打印机感光鼓基体的新型铝合金材料，其产品性能远远超过国内3003铝合金，并且也明显优于美国用于制造感光鼓的3003铝合金材料。

Description

一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料
技术领域
本发明专利涉及一种用于激光打印机感光鼓基体的铝合金材料，可以在诸多打印机感光鼓基体生产行业中广泛推广应用。
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上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的高，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，用于制造激光打印机感光鼓鼓基管的铝合金材料主要有两种：6063铝合金和3003铝合金。
用6063铝合金制作激光打印机感光鼓的鼓基管，铝合金圆管的生产工艺比较简单，成品率高，成本较低。但是，鼓基管经阳极氧化后有黑洞，影响导电性，易造成光的漫散射，影响打印质量。用95%黑体检验打印质量时有白点，即正常打印时有“底灰”，清晰度不高。如果管材不进行阳极氧化处理，则影响到镀层（光导材料）与基体（铝合金圆管）的结合力，影响感光鼓的使用寿命。因此，6063铝合金不适合制作高清晰度打印机（包括彩色打印机）感光鼓的鼓基管。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。用3003铝合金制作激光打印机感光鼓的鼓基管，铝合金圆管经阳极氧化后表面光洁、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，制作的感光鼓质量好，打印清晰，感光鼓使用寿命长。但是，3003铝合金有一个明显的缺陷是，如果加工工艺不当，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。这是因为，各个不同的晶粒具有不同的晶向及晶向指数，对光的反射率不同，晶粒越细小，反射率就越低；反之，晶粒越粗大，反射率就越高，从而影响光电转换，降低打印质量。这一缺陷使生产难度增大，成品率降低，生产成本升高。另外，因为国家政策原因，现在3003产品出口致美国时存在较高的税务问题，推高了生产成本。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术上存在的上述问题，而提供一种可以替代用于高清晰打印机上的3003铝合金材料，稳定地生产出不易出现粗大晶粒，阳极氧化后表面无缺陷，且晶粒细小均匀、反射率低的用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料，进而提高了打印机的打印质量和成品率，降低生产成本。
为实现本发明的上述目的，本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料采用以下技术方案：
铝合金牌号类别：A5043
各合金元素的质量百分含量为：
硅（Si）             0-0.12%；
镁（Mg）             1.1%-1.24%；
铁（Fe）             0.40%-0.60%；
铜（Cu）             0.08%-0.22%；
锰（Mn）             0.9%-1.15%；
铬（Cr）             0-0.02%；
锌（Zn）             0-0.09%；
钛（Ti）             0.01%-0.07%；
钙（Ca）             0-0.05%；
钒（V）              0-0.05%；
钠（Na）             0-0.001%；
其它微量元素         0-0.15%；
铝（Al）：            余量
本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料各合金元素的质量百分含量优选为：
硅（Si）             0.01-0.03%；
镁（Mg）             1.15%-1.20%；
铁（Fe）             0.51%-0.56%；
铜（Cu）             0.15%-0.20%；
锰（Mn）             0.9%-0.99%；
铬（Cr）             0.001-0.008%；
锌（Zn）             0.001-0.06%；
钛（Ti）             0.02%-0.06%；
钙（Ca）             0.001-0.01%；
钒（V）              0.001-0.01%；
钠（Na）             0-0.001%；
其它微量元素         0-0.10%；
铝（Al）：            余量
本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料通过优化调整A5043牌号铝合金元素的百分含量，在符合GB/T3190-2008国家标准的前提下，提出了一种能够解决上述问题的更加严格的化学成分标准。
本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料采用以上技术方案后具有以下优点：
本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料与常用的 3003铝合金相比较，由于填加了占总组分1.1%-1.24%镁金属元素，使之具有更高的镁硅比（Mg/Si），控制合适的Mg2Si强化相含量，有利于细化铸锭组织，获得晶粒更加细小均匀的结晶组织。这是制品获得细晶粒组织的基本保证，因为铸锭组织晶粒细化，会使得随后的挤压、拉拔加工中铝圆管的晶粒度控制较3003铝合金更容易，加工难度降低，成品率提高，生产成本降低。且美国未对5043材质铝合金进行限制，出口成本远远低于3003材质铝合金。本发明一种用于高清晰打印机感光鼓基体的铝合金材料已经成功应用，在协议对产品配方进行保密的前提下，产品批量销往美国某知名企业，售价明显提高，避免了3003产品出口致美国时存在较高的税务问题，产品的市场竞争力显著增强，在商业上取得了极大成功。
说明书附图
图1为本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料A5043金相图（实施例3）；
图2为美国3003铝合金金相图；
图3为国内普通3003铝合金金相图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合具体的实施例对本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料作更详细说明。
表1为本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料各实施例合金元素的质量百分含量。
表1  本发明各实施例合金元素的质量百分含量（%）
由图1所示的本发明一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料A5043金相图（实施例3）、图2所示的美国3003铝合金铝合金金相图及图3所示的国内普通3003铝合金铝合金金相图看出，本发明产品的铝合金晶粒更加细小均匀，无粗大晶粒，其产品性能远远超过国内3003铝合金，并且也明显优于美国用于制造感光鼓的3003铝合金材料。
本发明加工出所需要的铝合金圆管晶粒细小均匀、成品率高、反射率低，各项性能十分优良。
本发明具体实施方式中采用实施例3、实施例4配方生产的产品，表现出十分优良的性价比。

Claims (2)

1.一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料，其特征在于各合金元素的质量百分含量为：
硅（Si）             0-0.12%；
镁（Mg）             1.1%-1.24%；
铁（Fe）             0.40%-0.60%；
铜（Cu）             0.08%-0.22%；
锰（Mn）             0.9%-1.15%；
铬（Cr）             0-0.02%；
锌（Zn）             0-0.09%；
钛（Ti）             0.01%-0.07%；
钙（Ga）             0-0.05%；
钒（V）              0-0.05%；
钠（Na）             0-0.001%；
其它微量元素         0-0.15%；
铝（Al）：            余量。
2.如权利要求1所述的一种用于打印机感光鼓基体的新型铝合金材料，其特征在于各合金元素的质量百分含量优选为：
硅（Si）             0.01-0.03%；
镁（Mg）             1.15%-1.20%；
铁（Fe）             0.51%-0.56%；
铜（Cu）             0.15%-0.20%；
锰（Mn）             0.9%-0.99%；
铬（Cr）             0.001-0.008%；
锌（Zn）             0.001-0.06%；
钛（Ti）             0.02%-0.06%；
钙（Ca）             0.001-0.01%；
钒（V）              0.001-0.01%；
钠（Na）             0-0.001%；
其它微量元素         0-0.10%；
铝（Al）：            余量。
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