JP2000112275A - Two-layered thin-walled cylindrical pipe and its production - Google Patents

Two-layered thin-walled cylindrical pipe and its production

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JP2000112275A
JP2000112275A JP28287698A JP28287698A JP2000112275A JP 2000112275 A JP2000112275 A JP 2000112275A JP 28287698 A JP28287698 A JP 28287698A JP 28287698 A JP28287698 A JP 28287698A JP 2000112275 A JP2000112275 A JP 2000112275A
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JP
Japan
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layer
thin
cylindrical tube
outer peripheral
peripheral layer
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JP28287698A
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Japanese (ja)
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Makoto Murata
誠 村田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a two-layered thin-walled cylindrical pipe which has high rigidity and the excellent uniformity of a temperature distribution and may be formed to a smaller thickness and smaller size by providing this thin cylindrical pipe with an outer peripheral layer consisting of a high-thermal conductivity material, such as aluminum alloy, and an inner peripheral layer which is rolling-joined to the inner periphery of this outer peripheral layer and consists of a high-rigidity material, such as a stainless steel alloy. SOLUTION: The fixing roller having the thin-walled cylindrical pipe 1 having the two- layered structure has the inner peripheral layer 1b and outer peripheral layer 1a consisting of materials varying in the coefficient of thermal expansion and a release layer formed on the outer periphery of the outer peripheral layer 1a. The outer peripheral layer 1a consists of the high-thermal conductivity material, such as the aluminum alloy, and the inner peripheral layer 1b consists of the high-rigidity material, such as the stainless steel alloy. The inner peripheral layer 1b is rolling-joined by cold drawing to the inner periphery of the outer peripheral layer 1a. The material of the inner peripheral layer 1b may be iron or iron compound in place of the stainless steel alloy. The outer peripheral surface of the thin cylindrical pipe 1 is coated with a release layer 2a consisting of a fluororesin, etc., and such thin cylindrical pipe may be used as a fixing roller. The film thickness of this release layer 2a is specified to 10 to 30 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、線膨張係数が異な
る材料からなる2層構造薄肉円筒管に関し、特に電子写
真装置に使用する電子写真感光体、現像スリーブ、定着
ローラ等に用いる2層構造薄肉円筒管及びその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-layer thin cylindrical tube made of materials having different linear expansion coefficients, and more particularly to a two-layer structure used for an electrophotographic photosensitive member, a developing sleeve, a fixing roller, etc. used in an electrophotographic apparatus. The present invention relates to a thin cylindrical tube and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、電子写真複写機やレーザビーム
プリンタ等に使用される定着ローラは、図6に示すよう
な外径φdで形成されるアルミニウム合金から成る薄肉
円筒管1にフッ素樹脂等から成る離型層2aが被覆され
たものが用いられる。
2. Description of the Related Art For example, a fixing roller used in an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, or the like is made of a thin cylindrical tube 1 made of an aluminum alloy having an outer diameter φd as shown in FIG. One coated with a release layer 2a is used.

【0003】この定着ローラは、複写紙に転写されたト
ナーを定着するためローラ内部にハロゲンヒータ等の熱
発生装置が挿入され、内部からの輻射熱と加圧ローラに
よる圧力でトナーを転写紙に定着させる。そのため、こ
の定着ローラ用基体は熱伝導が良く、高剛性なものが要
求される。
In this fixing roller, a heat generator such as a halogen heater is inserted inside the roller for fixing the toner transferred to the copy paper, and the toner is fixed on the transfer paper by radiant heat from inside and pressure by a pressure roller. Let it. Therefore, the fixing roller base is required to have good heat conduction and high rigidity.

【0004】更に、近年の省エネ化、低価格化の要請に
より、定着ローラ用基体には薄肉化、小径化が望まれて
いる。
Further, in recent years, demands for energy saving and cost reduction have led to a demand for a thinner and smaller diameter of the fixing roller base.

【0005】しかし、このアルミニウム合金からなる薄
肉円筒管では、その肉厚はt=0.8mmがプロセス上
限界点であり、基体剛性により薄肉化は困難である。そ
のため、この肉厚における定着ローラの立ち上がり時間
も30sec程度が限界となってしまう。
However, in the thin-walled cylindrical tube made of this aluminum alloy, the wall thickness is t = 0.8 mm, which is a critical point in the process, and it is difficult to reduce the wall thickness due to the rigidity of the base. Therefore, the rising time of the fixing roller at this thickness is limited to about 30 sec.

【0006】そこで、熱伝導性が良く、高剛性であっ
て、且つ近年の小径化、立ち上がり時間の短縮の要望か
らより薄肉化することが望まれている。
In view of the above, it has been desired to reduce the wall thickness in order to have good thermal conductivity and high rigidity, and to reduce the diameter and the rise time in recent years.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この薄
肉化を達成するために、従来のアルミニウム合金から鉄
系、ステンレス系材料の芯金への展開が行われている
が、製造コスト、防錆及び加工性から低コスト要求を満
たすまでに至っていない。また、アルミニウム合金に比
べて熱伝導率の低下から定着ローラの機能である温度分
布の均一性においても代替材料としての展開は充分では
ない。
However, in order to achieve this reduction in thickness, conventional aluminum alloys have been developed into iron-based and stainless steel-based cores. It does not meet the requirements for low cost from workability. Further, since the thermal conductivity is lower than that of an aluminum alloy, the uniformity of temperature distribution, which is a function of the fixing roller, is not sufficiently developed as an alternative material.

【0008】そこで、本発明は、高剛性で温度分布の均
一性に優れ、薄肉化、小径化が可能な2層構造薄肉円筒
管及びその製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a two-layer thin cylindrical tube having high rigidity, excellent uniformity of temperature distribution, and capable of thinning and reducing the diameter, and a method of manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の2層構造薄肉円筒管は、熱膨張係数の異な
る材料からなる2層構造薄肉円筒管において、アルミニ
ウム合金等の高熱伝導率材料から成る外周層と、該外周
層の内周に圧延接合される、ステンレス合金等の高剛性
材料から成る内周層とを備えることを特徴としている。
この構成では、外周層によって均一な温度分布が得られ
るとともに、内周層によって芯金剛性が向上し薄肉化が
可能となる。
In order to achieve the above object, a two-layered thin-walled cylindrical tube according to claim 1 is a two-layered thin-walled cylindrical tube made of materials having different coefficients of thermal expansion. And an inner peripheral layer made of a highly rigid material such as a stainless alloy, which is rolled and joined to the inner periphery of the outer peripheral layer.
With this configuration, a uniform temperature distribution can be obtained by the outer peripheral layer, and the rigidity of the core metal can be improved by the inner peripheral layer, and the thickness can be reduced.

【0010】また、請求項2の2層構造薄肉円筒管は、
請求項1に記載の2層構造薄肉円筒管において、前記内
周層の外周と前記外周層の内周とが熱応力により軸方向
にずれるのを防止するずれ防止手段が前記内周層の外周
と前記外周層の内周との少なくともいずれか一方に設け
られていることを特徴としている。この構成では、熱応
力により、内周層と外周層とが軸方向にずれるのを防止
することができる。
[0010] The two-layered thin-walled cylindrical tube of claim 2 is
2. The two-layered thin-walled cylindrical tube according to claim 1, wherein a displacement preventing means for preventing the outer periphery of the inner peripheral layer and the inner periphery of the outer peripheral layer from shifting in the axial direction due to thermal stress is provided on the outer periphery of the inner peripheral layer. And at least one of the inner periphery of the outer peripheral layer. With this configuration, it is possible to prevent the inner peripheral layer and the outer peripheral layer from shifting in the axial direction due to thermal stress.

【0011】また、請求項3の2層構造薄肉円筒管は、
請求項2に記載の2層構造薄肉円筒管において、前記ず
れ防止手段は、前記内周層の外周面に形成されている凹
凸面であることを特徴としている。この構成では、外周
層の内周面が内周層の外周の凹凸面に入り込むので接合
強度を向上することができ、熱応力により、内周層と外
周層とが軸方向にずれるのを防止することができる。
Further, the thin cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 3 is
3. The thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 2, wherein the deviation preventing means is an uneven surface formed on an outer peripheral surface of the inner peripheral layer. With this configuration, the inner circumferential surface of the outer circumferential layer enters the uneven surface of the outer circumferential surface of the inner circumferential layer, so that the bonding strength can be improved, and the inner circumferential layer and the outer circumferential layer are prevented from shifting in the axial direction due to thermal stress. can do.

【0012】また、請求項4の2層構造薄肉円筒管は、
請求項2に記載の2層構造薄肉円筒管において、前記ず
れ防止手段は、前記薄肉円筒管の両端開口部に、内径方
向に形成した絞り部であることを特徴としている。この
構成では、絞り部により軸ズレを防止することができ
る。
Further, the thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 4 is
The thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 2, wherein the displacement preventing means is a throttle formed in an opening at both ends of the thin-walled cylindrical tube in an inner diameter direction. With this configuration, it is possible to prevent axial displacement by the throttle portion.

【0013】また、請求項5の2層構造薄肉円筒管は、
請求項4に記載の2層構造薄肉円筒管において、前記絞
り部は、前記内周層の端面及び内周面の少なくとも一部
を被覆する鍵形状に形成されていることを特徴としてい
る。この構成では、鍵形状により加工工程時及び製品使
用時の軸ズレを防止することができる。
[0013] The two-layered thin-walled cylindrical tube of claim 5 is
The thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 4, wherein the throttle portion is formed in a key shape that covers at least a part of an end surface and an inner peripheral surface of the inner peripheral layer. In this configuration, the key shape can prevent the shaft from being displaced during the processing step and when using the product.

【0014】また、請求項6の2層構造薄肉円筒管は、
請求項1に記載の2層構造薄肉円筒管において、前記ず
れ防止手段は、前記内周層の外周面に形成したAL−S
i合金系のメッキ層であることを特徴としている。この
構成では、メッキ層により内周層と外周層とを金属間結
合として接合強度を向上させることができ、軸ズレを防
止することができる。
The thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 6 is
2. The thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 1, wherein the displacement preventing means is formed on an outer peripheral surface of the inner peripheral layer.
It is characterized by being an i-alloy-based plating layer. In this configuration, the inner layer and the outer layer can be bonded to each other by the plated layer to improve the bonding strength between the metal layers, and the axial displacement can be prevented.

【0015】また、請求項7の2層構造薄肉円筒管は、
請求項3に記載の2層構造薄肉円筒管において、前記凹
凸面は、サンドブラスト処理により形成されていること
を特徴としている。この構成では、サンドブラスト処理
により接合強度を向上させることができ、これにより軸
ズレを防止することができる。
Further, the thin cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 7 is
The two-layer thin cylindrical tube according to claim 3, wherein the uneven surface is formed by sandblasting. In this configuration, the joining strength can be improved by the sandblasting process, and thereby the axial displacement can be prevented.

【0016】また、請求項8の2層構造薄肉円筒管の製
造方法は、熱膨張係数の異なる材料からなる2層構造薄
肉円筒管の製造方法において、ステンレス合金等の高剛
性材料から成る内周層の外周面にアルミナ系ガラスビー
ズ等のブラスト材を吐出して表層面を粗面化するサンド
ブラスト処理を行うことで表層面を粗面化し、その後に
冷間引抜きによりアルミニウム合金等の高熱伝導材料か
ら成る外周層の内周に前記内周層を圧延接合することを
特徴としている。この構成では、サンドブラスト処理に
より接合強度を向上させることができ、これにより軸ズ
レを防止することができる2層構造薄肉円筒管を製造す
ることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a two-layer thin cylindrical tube made of materials having different coefficients of thermal expansion. A blast material such as alumina-based glass beads is discharged onto the outer peripheral surface of the layer to roughen the surface layer by sandblasting, and then the surface layer is roughened, and then a high thermal conductive material such as an aluminum alloy is cold drawn. The inner peripheral layer is roll-bonded to the inner periphery of the outer peripheral layer made of With this configuration, the joining strength can be improved by sandblasting, and thereby a two-layer thin cylindrical tube that can prevent axial misalignment can be manufactured.

【0017】また、請求項9の2層構造薄肉円筒管の製
造方法は、熱膨張係数の異なる材料からなる2層構造薄
肉円筒管の製造方法において、アルミニウム合金等の高
熱伝導率材料から成る外周層の内周にステンレス合金等
の高剛性材料から成る内周層を圧延接合し、その後に前
記外周層の端部に絞り加工を施すことを特徴としてい
る。この構成では、絞り部により軸ズレを防止すること
ができる2層構造薄肉円筒管を製造することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a two-layered thin cylindrical tube made of materials having different thermal expansion coefficients, wherein the outer periphery is made of a material having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy. The inner peripheral layer made of a high-rigidity material such as a stainless alloy is roll-joined to the inner periphery of the layer, and thereafter, the end of the outer peripheral layer is subjected to drawing. With this configuration, it is possible to manufacture a two-layer thin-walled cylindrical tube in which axial displacement can be prevented by the throttle portion.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、以下において、共通部分に
は同一符号を付してその説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, common parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0019】図7は本発明の第1実施形態の2層構造薄
肉円筒管を示す断面図である。図7に示す2層構造の薄
肉円筒管1を有する定着ローラは、熱膨張係数の異なる
材料からなる内周層1b及び外周層1aと、外周層1a
の外周に形成した離型層2aとを備えている。
FIG. 7 is a sectional view showing a two-layer thin cylindrical tube according to the first embodiment of the present invention. A fixing roller having a thin-walled cylindrical tube 1 having a two-layer structure shown in FIG. 7 includes an inner peripheral layer 1b and an outer peripheral layer 1a made of materials having different thermal expansion coefficients, and an outer peripheral layer 1a.
And a release layer 2a formed on the outer periphery of the substrate.

【0020】外周層1aはアルミニウム合金等の高熱伝
導率材料から成り、内周層1bはステンレス合金等の高
剛性材料から成る。そして、外周層1aの内周に内周層
1bが冷間引抜き加工による圧延接合される。なお、内
周層1bの材料としては、ステンレス合金の代わりに鉄
又は鉄化合物でもよい。
The outer peripheral layer 1a is made of a high thermal conductivity material such as an aluminum alloy, and the inner peripheral layer 1b is made of a highly rigid material such as a stainless alloy. Then, the inner peripheral layer 1b is rolled and joined to the inner periphery of the outer peripheral layer 1a by cold drawing. The material of the inner peripheral layer 1b may be iron or an iron compound instead of the stainless steel alloy.

【0021】このようにして作製された2層構造の薄肉
円筒管1の外周面には、フッ素樹脂等から成る離型層2
aが被覆されて定着ローラとして用いることができる。
この離型層2aの膜厚は、10〜30μmである。
The release layer 2 made of fluororesin or the like is provided on the outer peripheral surface of the thin-walled cylindrical tube 1 having the two-layer structure manufactured as described above.
a is coated and can be used as a fixing roller.
The thickness of the release layer 2a is 10 to 30 μm.

【0022】このような図7に示す2層構造の薄肉円筒
管1においては、アルミニウム合金及び鉄、ステンレス
系材料の特徴を併せ持っている。即ち、高剛性で温度分
布の均一性に優れ、薄肉化、小径化が可能である。
The thin-walled cylindrical tube 1 having the two-layer structure shown in FIG. 7 has characteristics of an aluminum alloy, iron, and stainless steel. That is, it has high rigidity, excellent uniformity of temperature distribution, and can be made thinner and smaller in diameter.

【0023】更に、図7に示す2層構造の薄肉円筒管1
においては、定着ローラ用の薄肉円筒管1の芯金形態を
容易に、且つ安価に形成することができ、定着ローラの
立ち上がり時間の短縮、製造コストの低コスト化をなし
得る。
Further, a thin-walled cylindrical tube 1 having a two-layer structure shown in FIG.
In the above, the core metal form of the thin-walled cylindrical tube 1 for the fixing roller can be easily and inexpensively formed, so that the rising time of the fixing roller can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.

【0024】図8に示すように、冷間引抜き加工による
圧延接合のみの接合状態の場合には、熱応力による芯金
変形が発生する虞がある。
As shown in FIG. 8, in the case of a joining state of only rolling joining by cold drawing, there is a possibility that core metal deformation due to thermal stress may occur.

【0025】具体的には製造及び製品機能上、定着ロー
ラ用芯金には加工工程時に表層部のフッ素樹脂の焼成が
加わり、製品使用時にはトナー定着のために熱が加わる
ことになる。そのため、加工工程時にはフッ素樹脂の焼
成工程において、2層構造体である外周層1a及び内周
層1bが熱膨張差によって剥離して軸ズレが、また、製
品使用時にも同様に熱膨張係数の差分によって、軸ズレ
が発生してしまう。
Specifically, in terms of production and product functions, the core metal for the fixing roller is subjected to baking of the fluororesin in the surface layer during the processing step, and heat is applied for fixing the toner when the product is used. Therefore, during the processing step, in the firing step of the fluororesin, the outer layer 1a and the inner layer 1b, which are the two-layer structure, are peeled off due to the difference in thermal expansion, resulting in misalignment. The difference causes an axis shift.

【0026】このような問題を解消すべく、本発明の第
2実施形態の2層構造薄肉円筒管1では、図3に示すよ
うに、薄肉円筒管1の両端開口部に絞り部3を形成す
る。
In order to solve such a problem, in the two-layer thin cylindrical tube 1 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. I do.

【0027】この絞り部3の形成方法は、先ず、図4
(A)に示すように、アルミニウム合金の外周層1a
と、この外周層1aの内周に、上述のように圧延接合さ
れたステンレス合金の内周層1bとから成る薄肉円筒管
1を図示しない加工機にチャッキングし回転させる。
First, the method of forming the constricted portion 3 is shown in FIG.
(A) As shown in FIG.
Then, the thin cylindrical tube 1 composed of the stainless steel inner peripheral layer 1b rolled and joined to the inner periphery of the outer peripheral layer 1a as described above is chucked by a processing machine (not shown) and rotated.

【0028】次に、図4(B)に示すように、回転中に
成形装置10を外周層1aの外周面に当接しつつ長手方
向に移動させることで、開口部端面は薄肉円筒管1の回
転中心軸1c(図3参照)に対して一定の角度で縮管さ
れたテーパ形状に形成される。なお、図4(B)中、1
1はスピニングローラ、12はスラスト軸受、13はラ
ジアル軸受、14はシャンク部材である。
Next, as shown in FIG. 4 (B), by moving the forming device 10 in the longitudinal direction while abutting on the outer peripheral surface of the outer peripheral layer 1a during rotation, the opening end surface becomes the thin cylindrical tube 1 It is formed in a tapered shape contracted at a fixed angle with respect to the rotation center axis 1c (see FIG. 3). Note that, in FIG.
1 is a spinning roller, 12 is a thrust bearing, 13 is a radial bearing, and 14 is a shank member.

【0029】更に、図4(C)に示すように、ダイヤモ
ンドバイト20等を用いて薄肉円筒管1の外周面を切削
加工する。この加工によって外周面は均一な表面が得ら
れることになる。
Further, as shown in FIG. 4C, the outer peripheral surface of the thin-walled cylindrical tube 1 is cut using a diamond cutting tool 20 or the like. By this processing, a uniform outer peripheral surface can be obtained.

【0030】外径切削を行った薄肉円筒管1の外周面に
サンドブラスト処理を施す。このサンドブラスト処理
は、次工程のフッ素樹脂等から成るコーティング部材で
ある離型層2aの被覆時の密着力の向上のために行う。
続いて離型層2aを静電粉体塗装した後、焼成を行って
被覆処理を行う。
The outer peripheral surface of the thin-walled cylindrical pipe 1 whose outer diameter has been cut is subjected to sandblasting. This sandblasting is performed in order to improve the adhesion at the time of coating the release layer 2a which is a coating member made of a fluororesin or the like in the next step.
Subsequently, after the release layer 2a is subjected to electrostatic powder coating, baking is performed to perform a coating process.

【0031】被覆された表面層2となる離型層2aの表
面は、焼成により粗面化しているためテープ研磨によっ
て表面仕上げを行い、所望の表面粗さと膜厚を得る。
Since the surface of the release layer 2a to be the coated surface layer 2 is roughened by firing, the surface is finished by tape polishing to obtain desired surface roughness and film thickness.

【0032】以上の加工工程によって、所望の定着ロー
ラが製造されるが本発明によるところの薄肉円筒管1の
内周層1bは、両端開口部に形成された絞り部3の絞り
形状3aによって、加工工程上及び製品使用時にかかる
熱応力によって図8に示すような軸ズレdが発生するの
を防止することが可能となる。
Through the above processing steps, a desired fixing roller is manufactured. However, the inner peripheral layer 1b of the thin cylindrical tube 1 according to the present invention is formed by the aperture shape 3a of the aperture portion 3 formed at the opening at both ends. It is possible to prevent the generation of the axial deviation d as shown in FIG. 8 due to the thermal stress applied during the processing step and when the product is used.

【0033】次に、図3、4の絞り加工の場合の一実施
例について説明する。 (実施例)加工対象である薄肉円筒管1は、外周層1a
がA5052系からなるアルミニウム合金材によりφ4
1×380L×t2.0で形成され、内周層1bがSU
S304系相当材から成るステンレス合金材によりφ3
8×380L×t0.5で形成された2層構造体であ
る。
Next, one embodiment of the drawing process shown in FIGS. (Embodiment) The thin cylindrical tube 1 to be processed has an outer peripheral layer 1a.
Is made of A5052 aluminum alloy
1 × 380L × t2.0, and the inner peripheral layer 1b is made of SU
Φ3 by stainless steel material composed of S304 series equivalent material
It is a two-layer structure formed by 8 × 380 L × t0.5.

【0034】両端開口部の絞り加工は、加工機としてC
NC旋盤を用いている。このCNC旋盤による主要加工
条件は、主軸回転数を1500rpm、押し込み量を最
大φ3.0mmである。この加工条件の下に、テーパ加
工として行った。
The drawing process of the openings at both ends is performed by a processing machine C
An NC lathe is used. The main processing conditions of this CNC lathe are a spindle rotation speed of 1500 rpm and a pushing amount of φ3.0 mm at the maximum. Under these processing conditions, taper processing was performed.

【0035】加工機であるCNC旋盤の主軸チャックに
薄肉円筒管1の胴部外周面を固定し、主軸を前記条件で
回転させる。その後、成形装置10を外周面1bに当接
させつつ開口端面方向に移動させて、押し込み量を逐次
変化させたテーパサイクルを用いて絞り形状3aを形成
させた。この時の送り量fは0.07mm/revとし
た。
The outer peripheral surface of the thin cylindrical tube 1 is fixed to a spindle chuck of a CNC lathe as a processing machine, and the spindle is rotated under the above conditions. Thereafter, the forming apparatus 10 was moved in the direction of the opening end face while being in contact with the outer peripheral surface 1b, and the drawn shape 3a was formed by using a taper cycle in which the amount of pushing was gradually changed. The feed amount f at this time was 0.07 mm / rev.

【0036】また、この時使用した成形装置10のスピ
ニングローラ11の主要寸法は外径φ150、先端部の
ノーズをR2.0とした。
The main dimensions of the spinning roller 11 of the molding apparatus 10 used at this time were an outer diameter φ150, and a nose at the tip was R2.0.

【0037】次いで、薄肉円筒管1をチャッキングした
まま、主軸回転数を4500rpm、送り量を0.13
mm/revでダイヤモンドバイト20(図4(C)参
照)を使用して外径切削を行った。この結果、表面粗さ
Rzは3μm程度である。
Next, with the thin-walled cylindrical tube 1 chucked, the spindle rotation speed was set to 4500 rpm, and the feed amount was set to 0.13.
The outer diameter was cut using a diamond tool 20 (see FIG. 4 (C)) at mm / rev. As a result, the surface roughness Rz is about 3 μm.

【0038】サンドブラスト処理は、平均粒径50μm
(呼び粒度#180)のアルミナ材を吐出圧2.5〜
4.0kgf/cm2 で粗面化する。その結果、表面粗
さRzは9〜12μmとなり、波形もランダムなものと
なる。
In the sand blasting, the average particle size is 50 μm.
(Nominal particle size # 180) alumina material with discharge pressure 2.5 ~
The surface is roughened at 4.0 kgf / cm 2 . As a result, the surface roughness Rz is 9 to 12 μm, and the waveform is also random.

【0039】次いで、フッ素樹脂等から成る離型層2a
を静電粉体塗装した後、380℃で焼成して皮膜の形成
を行った。焼成後に形成された表面層2は膜厚が20〜
24μm程度であり、表面粗さRzが2.5〜3μmと
なる。
Next, a release layer 2a made of fluorine resin or the like
Was subjected to electrostatic powder coating and fired at 380 ° C. to form a film. The surface layer 2 formed after firing has a thickness of 20 to
The surface roughness is about 24 μm, and the surface roughness Rz is 2.5 to 3 μm.

【0040】そこで、表面層2をテープ研磨することで
所望の表面粗さRz≦2μmが得られ、定着ローラとし
て用いることができる。
Therefore, the desired surface roughness Rz ≦ 2 μm can be obtained by polishing the surface layer 2 with a tape, and the surface layer 2 can be used as a fixing roller.

【0041】このような絞り加工をする代わりに、図5
(A)に示すように、外周層1aの端部を内周層1bの
端部より長く形成して、外周層1aの端部が内周層1b
の端部に接触するように、外周層1aの端部を鍵形状3
bに屈曲形成させてもよい。
Instead of performing such drawing, FIG.
As shown in (A), the end of the outer layer 1a is formed longer than the end of the inner layer 1b, and the end of the outer layer 1a is
End of the outer peripheral layer 1a so as to contact the end of the key 3
b may be bent.

【0042】また、図5(B)に示すように、外周層1
aの端部が内周層1bの端部から内周面まで接触するよ
うに、鍵形状3bに屈曲形成させてもよい。
Further, as shown in FIG.
The key 3b may be bent and formed so that the end of “a” contacts the end of the inner peripheral layer 1b to the inner peripheral surface.

【0043】また、図1に示すように、内周層1bの外
周面にサンドブラスト処理を施すことによって、冷間引
抜き時に粗面化された内周層1bの外周面の凹凸に外周
層1aのアルミニウム合金が入り込むことによって接合
強度が向上する。このサンドブラスト処理は、冷間引抜
き時に内周層1bであるステンレス合金の外周面にアル
ミナ系ガラスビーズ等のブラスト材を吐出して表層面を
粗面化する。この表層面の表面粗さは、十点平均粗で5
μm以上、好ましくは9〜15μmであることが望まし
い。
Further, as shown in FIG. 1, by subjecting the outer peripheral surface of the inner peripheral layer 1b to sandblasting, unevenness of the outer peripheral surface of the inner peripheral layer 1b roughened during cold drawing is reduced. The joining strength is improved by the penetration of the aluminum alloy. In this sand blasting process, a blast material such as an alumina-based glass bead is discharged onto the outer peripheral surface of the stainless alloy as the inner peripheral layer 1b during cold drawing to roughen the surface layer surface. The surface roughness of the surface layer is 5 points in ten-point average roughness.
It is desirable that it is not less than μm, preferably 9 to 15 μm.

【0044】更に、図2に示すように、内周層1bの外
周面又は外周層1aの内周面にAL−Si合金系メッキ
処理を施すことで、金属間結合となり更に接合強度が向
上するため、前述の加工工程間の予備製品使用時の熱応
力による軸ズレd(図8参照)を防止することが可能と
なる。このメッキ処理は、冷間引抜き時に内周層1bで
あるステンレス合金の外周面に厚さ5μm以上、好まし
くは10〜60μmの厚さで形成することが望ましい。
Further, as shown in FIG. 2, by subjecting the outer peripheral surface of the inner peripheral layer 1b or the inner peripheral surface of the outer peripheral layer 1a to an AL-Si alloy plating treatment, metal-to-metal bonding is achieved and the bonding strength is further improved. Therefore, it is possible to prevent the axial deviation d (see FIG. 8) due to the thermal stress when using the preliminary product during the above-mentioned processing steps. This plating treatment is desirably formed to a thickness of 5 μm or more, preferably 10 to 60 μm, on the outer peripheral surface of the stainless alloy which is the inner peripheral layer 1b at the time of cold drawing.

【0045】上述した本発明の2層構造の薄肉円筒管1
は、図9に示すように、長手方向に鼓状Tの外径を有す
る薄肉円筒管1にも容易に適用することができる。この
場合の鼓量は製品性能によるが0.08mm程度が主流
である。
The above-described thin-walled cylindrical tube 1 having a two-layer structure according to the present invention.
Can be easily applied to a thin-walled cylindrical tube 1 having a drum-shaped T outer diameter in the longitudinal direction as shown in FIG. The amount of drum in this case depends on the product performance, but is generally about 0.08 mm.

【0046】以上説明した如く、薄肉円筒管1の外周面
に離型層2aを有する定着ローラにおいて、前記薄肉円
筒管1は、アルミニウム合金等の高熱伝導率材料から成
る外周層1aと、該外周層1aの内周に圧延接合され
る、ステンレス合金等の高剛性材料から成る内周層1b
とを備える2層構造体から構成されている場合には、外
周層1aによって均一な温度分布が得られるとともに、
内周層1bによって芯金剛性が向上し薄肉化が可能とな
る。
As described above, in the fixing roller having the release layer 2a on the outer peripheral surface of the thin-walled cylindrical tube 1, the thin-walled cylindrical tube 1 includes the outer peripheral layer 1a made of a material having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy and the outer peripheral layer 1a. Inner peripheral layer 1b made of a high-rigidity material such as a stainless alloy and roll-bonded to the inner periphery of layer 1a
In the case of being constituted by a two-layer structure having the following, a uniform temperature distribution is obtained by the outer peripheral layer 1a,
The inner peripheral layer 1b improves the rigidity of the core metal and enables a reduction in thickness.

【0047】また、前記内周層1bの外周と前記外周層
1aの内周とが熱応力により軸方向にずれるのを防止す
るずれ防止手段が前記内周層1bの外周と前記外周層1
aの内周との少なくともいずれか一方に設けられている
場合には、フッ素樹脂の焼成工程や製品使用時の熱応力
により、内周層1bと外周層1aとが軸方向にずれるの
を防止することができる。
A displacement preventing means for preventing the outer periphery of the inner peripheral layer 1b and the inner periphery of the outer peripheral layer 1a from shifting in the axial direction due to thermal stress is provided.
a, the inner layer 1b and the outer layer 1a are prevented from being displaced in the axial direction due to the sintering process of the fluororesin or the thermal stress during use of the product. can do.

【0048】また、前記ずれ防止手段は、前記内周層1
bの外周に形成されている凹凸面である場合には、外周
層1aの内周面が内周層1bの外周の凹凸面に入り込む
ので接合強度を向上することができ、フッ素樹脂の焼成
工程や製品使用時の熱応力により、内周層1bと外周層
1aとが軸方向にずれるのを防止することができる。
Further, the displacement preventing means is provided in the inner peripheral layer 1.
b, the inner peripheral surface of the outer peripheral layer 1a enters the outer peripheral surface of the inner peripheral layer 1b, so that the bonding strength can be improved. It is possible to prevent the inner peripheral layer 1b and the outer peripheral layer 1a from shifting in the axial direction due to thermal stress during use of the product.

【0049】また、前記ずれ防止手段は、前記薄肉円筒
管1の両端開口部に、内径方向に形成した絞り部である
場合には、絞り部により加工工程時及び製品使用時の軸
ズレを防止することができる。
In the case where there is a constricted portion formed in the opening at both ends of the thin-walled cylindrical tube 1 in the inner diameter direction, the displacement preventing means prevents the shaft from being displaced in the processing step and in using the product by the constricted portion. can do.

【0050】また、前記絞り部は、前記内周層1bの端
面及び内周面の少なくとも一部を被覆する鍵形状に形成
されている場合には、鍵形状により加工工程時及び製品
使用時の軸ズレを防止することができる。
Further, when the constricted portion is formed in a key shape that covers at least a part of the end surface and the inner peripheral surface of the inner peripheral layer 1b, the constricted portion is formed by the key shape during a processing step and during use of a product. Axis displacement can be prevented.

【0051】また、前記ずれ防止手段は、前記内周層1
bの外周面に形成したAL−Si合金系のメッキ層であ
る場合には、メッキ層により内周層1bと外周層1aと
を金属間結合として接合強度を向上させることができ、
加工工程時及び製品使用時の軸ズレを防止することがで
きる。
Further, the displacement preventing means is provided in the inner peripheral layer 1.
In the case of an AL-Si alloy plating layer formed on the outer peripheral surface of b, the plating layer can improve the bonding strength by bonding the inner peripheral layer 1b and the outer peripheral layer 1a to each other by intermetallic bonding.
It is possible to prevent the shaft from being displaced during the processing step and when using the product.

【0052】また、前記凹凸面は、サンドブラスト処理
により形成されている場合には、サンドブラスト処理に
より接合強度を向上させることができ、加工工程時及び
製品使用時の軸ズレを防止することができる。
When the uneven surface is formed by sand blasting, the joining strength can be improved by sand blasting, and the shaft can be prevented from being displaced during the processing step and when using the product.

【0053】また、薄肉円筒管1の外周面に離型層2a
を有する定着ローラの製造方法において、前記薄肉円筒
管1の内周層1bであるステンレス合金の外周面にアル
ミナ系ガラスビーズ等のブラスト材を吐出して表層面を
粗面化するサンドブラスト処理を行うことで表層面を粗
面化し、その後に冷間引抜きによりアルミニウム合金か
ら成る外周層1aの内周に前記内周層1bを圧延接合す
る場合には、サンドブラスト処理により接合強度を向上
させることができ、加工工程時及び製品使用時の軸ズレ
を防止することができる定着ローラを製造することがで
きる。
Further, a release layer 2 a is formed on the outer peripheral surface of the thin cylindrical tube 1.
In the method for manufacturing a fixing roller having the above, a blast material such as an alumina-based glass bead is discharged onto the outer peripheral surface of the stainless alloy as the inner peripheral layer 1b of the thin-walled cylindrical tube 1 to perform a sand blasting treatment to roughen the surface layer surface. Thus, when the surface layer is roughened, and then the inner peripheral layer 1b is rolled and joined to the inner periphery of the outer layer 1a made of an aluminum alloy by cold drawing, the joining strength can be improved by sandblasting. In addition, it is possible to manufacture a fixing roller that can prevent axial misalignment during a processing step and during use of a product.

【0054】また、薄肉円筒管1の外周面に離型層2a
を有する定着ローラの製造方法において、前記薄肉円筒
管1を、アルミニウム合金から成る外周層1aの内周に
ステンレス合金から成る内周層1bを圧延接合し、その
後に前記薄肉円筒管1の外周面にスピニングローラを当
接して絞り加工を施す場合には、絞り部により加工工程
時及び製品使用時の軸ズレを防止することができる定着
ローラを製造することができる。
Further, a release layer 2 a is formed on the outer peripheral surface of the thin cylindrical tube 1.
In the method for manufacturing a fixing roller having the above, the thin cylindrical tube 1 is formed by rolling and joining an inner peripheral layer 1b made of a stainless steel alloy to an inner periphery of an outer peripheral layer 1a made of an aluminum alloy, and thereafter, an outer peripheral surface of the thin cylindrical tube 1 is formed. In the case where the drawing process is performed by contacting the spinning roller with the roller, a fixing roller can be manufactured that can prevent the shaft from being misaligned during the working process and when using the product by the drawing portion.

【0055】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1の2層
構造薄肉円筒管によれば、外周層によって均一な温度分
布が得られるとともに、内周層によって芯金剛性が向上
し薄肉化が可能となる2層構造薄肉円筒管を提供できる
という効果を有する。
As described above, according to the two-layer thin cylindrical tube of the first aspect, a uniform temperature distribution can be obtained by the outer peripheral layer, and the rigidity of the core metal can be improved by the inner peripheral layer to reduce the thickness. This has the effect of providing a two-layered thin-walled cylindrical tube capable of performing the above.

【0057】また、請求項2の2層構造薄肉円筒管によ
れば、熱応力により、内周層と外周層とが軸方向にずれ
るのを防止することができる。
According to the two-layered thin cylindrical tube of the second aspect, it is possible to prevent the inner peripheral layer and the outer peripheral layer from shifting in the axial direction due to thermal stress.

【0058】また、請求項3の2層構造薄肉円筒管によ
れば、外周層の内周面が内周層の外周の凹凸面に入り込
むので接合強度を向上することができ、熱応力により、
内周層と外周層とが軸方向にずれるのを防止することが
できる。
According to the thin-walled cylindrical tube having the two-layer structure of the third aspect, the inner peripheral surface of the outer peripheral layer enters the uneven surface of the outer peripheral surface of the inner peripheral layer, so that the bonding strength can be improved.
It is possible to prevent the inner peripheral layer and the outer peripheral layer from shifting in the axial direction.

【0059】また、請求項4の2層構造薄肉円筒管によ
れば、絞り部により軸ズレを防止することができる。
Further, according to the thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to the fourth aspect, axial displacement can be prevented by the throttle portion.

【0060】また、請求項5の2層構造薄肉円筒管によ
れば、鍵形状により加工工程時及び製品使用時の軸ズレ
を防止することができる。
According to the double-layered thin cylindrical tube of the fifth aspect, the key shape can prevent the shaft from being displaced during the processing step and when the product is used.

【0061】また、請求項6の2層構造薄肉円筒管によ
れば、メッキ層により内周層と外周層とを金属間結合と
して接合強度を向上させることができ、軸ズレを防止す
ることができる。
Further, according to the thin-layer cylindrical tube having a two-layer structure, the inner layer and the outer layer can be bonded to each other by the plating layer to improve the bonding strength, and the axial displacement can be prevented. it can.

【0062】また、請求項7の2層構造薄肉円筒管によ
れば、サンドブラスト処理により接合強度を向上させる
ことができ、これにより軸ズレを防止することができ
る。
Further, according to the thin-layer cylindrical tube having a two-layer structure according to the seventh aspect, the joining strength can be improved by sandblasting, whereby the axial displacement can be prevented.

【0063】また、請求項8の2層構造薄肉円筒管の製
造方法によれば、サンドブラスト処理により接合強度を
向上させることができ、これにより軸ズレを防止するこ
とができる2層構造薄肉円筒管を製造することができ
る。
According to the method for manufacturing a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to the eighth aspect, the joining strength can be improved by sandblasting, and thereby a double-layered thin-walled cylindrical tube can be prevented from being misaligned. Can be manufactured.

【0064】また、請求項9の2層構造薄肉円筒管の製
造方法によれば、絞り部により軸ズレを防止することが
できる2層構造薄肉円筒管を製造することができる。
According to the method for manufacturing a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to the ninth aspect, it is possible to manufacture a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure capable of preventing axial misalignment due to the constricted portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の2層構造薄肉円筒管の第4実施形態を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a fourth embodiment of a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to the present invention.

【図2】本発明の2層構造薄肉円筒管の第5実施形態示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a fifth embodiment of a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to the present invention.

【図3】本発明の2層構造薄肉円筒管の第2実施形態を
示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of a two-layer thin cylindrical tube of the present invention.

【図4】第2実施形態の2層構造薄肉円筒管の製造方法
を示す部分断面図である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a method for manufacturing a two-layer thin cylindrical tube of a second embodiment.

【図5】本発明の2層構造薄肉円筒管の第3実施形態を
示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to the present invention.

【図6】従来の薄肉円筒管を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional thin cylindrical tube.

【図7】本発明の2層構造薄肉円筒管の第1実施形態を
示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a two-layer thin cylindrical tube of the present invention.

【図8】2層構造薄肉円筒管の軸ズレを示す断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an axial displacement of a two-layer thin cylindrical tube.

【図9】本発明を適用可能な定着ローラを示す断面図で
ある。
FIG. 9 is a sectional view showing a fixing roller to which the present invention can be applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 薄肉円筒管 1a 外周層 1b 内周層 1c 薄肉円筒管の回転中心軸 2 表面層 2a 離型層 3 絞り部 3a 絞り形状 3b 鍵形状 10 成形装置 20 ダイヤモンドバイト d 軸ズレ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin-walled cylindrical tube 1a Outer layer 1b Inner-layer 1c Rotation center axis of thin-walled cylindrical tube 2 Surface layer 2a Release layer 3 Restricted portion 3a Restricted shape 3b Key shape 10 Molding device 20 Diamond tool d Axis shift

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B23K 103:20 Fターム(参考) 2H033 AA03 BB13 BB26 2H035 CB02 2H068 AA52 AA54 AA59 CA32 CA44 EA07 2H077 AD02 AD06 AD14 FA03 FA26 4E067 AA03 AA05 BD01 BD02 DA06 DA09 EA04 EC06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) // B23K 103: 20 F term (reference) 2H033 AA03 BB13 BB26 2H035 CB02 2H068 AA52 AA54 AA59 CA32 CA44 EA07 2H077 AD02 AD06 AD14 FA03 FA26 4E067 AA03 AA05 BD01 BD02 DA06 DA09 EA04 EC06

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱膨張係数の異なる材料からなる2層構
造薄肉円筒管において、アルミニウム合金等の高熱伝導
率材料から成る外周層と、該外周層の内周に圧延接合さ
れる、ステンレス合金等の高剛性材料から成る内周層と
を備えることを特徴とする2層構造薄肉円筒管。
1. A two-layer thin-walled cylindrical tube made of a material having a different coefficient of thermal expansion, wherein an outer peripheral layer made of a material having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy, and a stainless steel alloy which is rolled and joined to the inner periphery of the outer peripheral layer A thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure.
【請求項2】 前記内周層の外周と前記外周層の内周と
が熱応力により軸方向にずれるのを防止するずれ防止手
段が前記内周層の外周と前記外周層の内周との少なくと
もいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求
項1に記載の2層構造薄肉円筒管。
2. A displacement preventing means for preventing the outer periphery of the inner peripheral layer and the inner periphery of the outer peripheral layer from being displaced in the axial direction due to a thermal stress is provided between the outer periphery of the inner peripheral layer and the inner periphery of the outer peripheral layer. The thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure according to claim 1, wherein the thin-walled cylindrical tube is provided on at least one of them.
【請求項3】 前記ずれ防止手段は、前記内周層の外周
面に形成されている凹凸面であることを特徴とする請求
項2に記載の2層構造薄肉円筒管。
3. The two-layer thin-walled cylindrical tube according to claim 2, wherein the displacement preventing means is an uneven surface formed on an outer peripheral surface of the inner peripheral layer.
【請求項4】 前記ずれ防止手段は、前記薄肉円筒管の
両端開口部に、内径方向に形成した絞り部であることを
特徴とする請求項2に記載の2層構造薄肉円筒管。
4. The thin-walled cylindrical tube according to claim 2, wherein the displacement preventing means is a narrowed portion formed at an opening at both ends of the thin-walled cylindrical tube in an inner diameter direction.
【請求項5】 前記絞り部は、前記内周層の端面及び内
周面の少なくとも一部を被覆する鍵形状に形成されてい
ることを特徴とする請求項4に記載の2層構造薄肉円筒
管。
5. The thin cylinder having a two-layer structure according to claim 4, wherein the narrowed portion is formed in a key shape that covers at least a part of an end surface and an inner peripheral surface of the inner peripheral layer. tube.
【請求項6】 前記ずれ防止手段は、前記内周層の外周
面に形成したAL−Si合金系のメッキ層であることを
特徴とする請求項1に記載の2層構造薄肉円筒管。
6. The two-layer thin cylindrical tube according to claim 1, wherein the displacement preventing means is an AL-Si alloy-based plating layer formed on an outer peripheral surface of the inner peripheral layer.
【請求項7】 前記凹凸面は、サンドブラスト処理によ
り形成されていることを特徴とする請求項3に記載の2
層構造薄肉円筒管。
7. The method according to claim 3, wherein the uneven surface is formed by sandblasting.
Layered thin cylindrical tube.
【請求項8】 熱膨張係数の異なる材料からなる2層構
造薄肉円筒管の製造方法において、ステンレス合金等の
高剛性材料から成る内周層の外周面にアルミナ系ガラス
ビーズ等のブラスト材を吐出して表層面を粗面化するサ
ンドブラスト処理を行うことで表層面を粗面化し、その
後に冷間引抜きによりアルミニウム合金等の高熱伝導材
料から成る外周層の内周に前記内周層を圧延接合するこ
とを特徴とする2層構造薄肉円筒管の製造方法。
8. A method for manufacturing a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure made of materials having different coefficients of thermal expansion, wherein a blast material such as alumina-based glass beads is discharged onto an outer peripheral surface of an inner peripheral layer made of a highly rigid material such as a stainless alloy. The surface layer is roughened by sand blasting to roughen the surface layer, and then the inner layer is roll-bonded to the inner layer of the outer layer made of a high heat conductive material such as an aluminum alloy by cold drawing. A method for manufacturing a two-layer thin cylindrical tube.
【請求項9】 熱膨張係数の異なる材料からなる2層構
造薄肉円筒管の製造方法において、アルミニウム合金等
の高熱伝導率材料から成る外周層の内周にステンレス合
金等の高剛性材料から成る内周層を圧延接合し、その後
に前記外周層の端部に絞り加工を施すことを特徴とする
2層構造薄肉円筒管の製造方法。
9. A method for manufacturing a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure made of materials having different coefficients of thermal expansion, wherein an inner periphery of an outer layer made of a material having a high thermal conductivity such as an aluminum alloy is made of an inner periphery made of a highly rigid material such as a stainless alloy. A method for manufacturing a thin-walled cylindrical tube having a two-layer structure, comprising rolling and joining a peripheral layer, and thereafter drawing an end of the peripheral layer.
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