金屬制品在激光打印機(jī)內(nèi)的應(yīng)用研究

張華 張振華 焦自偉

惠普打印機(jī)（山東）有限公司 山東威海 264209

1 金屬制品在激光打印機(jī)中的應(yīng)用

1.1 常用材料在激光打印機(jī)中的應(yīng)用

常用材料主要指金屬材料、有機(jī)高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料。金屬材料分為黑色金屬和有色金屬。黑色金屬是以鐵為基的各種鋼材。有色金屬指鐵、錳、鉻以外的金屬及其合金。有機(jī)高分子材料是指塑料、橡膠、纖維等。無(wú)機(jī)非金屬材料是指氮化物、硼化物以及硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等組成的材料[1]。

激光打印機(jī)是將激光掃描技術(shù)和電照相技術(shù)相結(jié)合的打印輸出設(shè)備。常用材料在激光打印機(jī)的各組成體系中有著廣泛的應(yīng)用。其中，金屬材料用于制作激光打印機(jī)的支撐件、連接件、固定件等。塑料（PC、PET、ABS等）用于制作激光打印機(jī)的外殼、齒輪、線槽等。橡膠主要制作激光打印機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輥?zhàn)?、摩擦輥?zhàn)拥?。無(wú)機(jī)非金屬材料用于制作激光打印機(jī)的高溫高熱零件、顯像零件等。

1.2 金屬制品在激光打印機(jī)中的應(yīng)用

金屬材料有許多優(yōu)良性能，是目前各行業(yè)應(yīng)用最廣泛的材料之一。隨著科技的進(jìn)步，金屬材料的代用品不斷增多，但金屬材料的主導(dǎo)地位是難以被取代的。金屬制品在激光打印機(jī)生產(chǎn)過(guò)程的各環(huán)節(jié)都有廣泛的應(yīng)用，為激光打印機(jī)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、打印性能的穩(wěn)定起到了重要的作用。其中，各種金屬鈑金件用于制作激光打印機(jī)的支撐件、連接件、固定件等，構(gòu)成了激光打印機(jī)的整體結(jié)構(gòu)框架。除了鈑金件外，激光打印機(jī)內(nèi)部還應(yīng)用到各種金屬切削軸、金屬輥?zhàn)印椈?、齒輪、軸承、螺絲、螺栓、墊圈等。各種金屬制品，根據(jù)其在激光打印機(jī)內(nèi)所處的部位不同、所起的作用不同，在其設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)、使用過(guò)程中有著不同的要求[2]。

2 激光打印機(jī)用主要金屬制品設(shè)計(jì)及使用要點(diǎn)

2.1 激光打印機(jī)用金屬制品 - 鈑金件

鈑金件在激光打印機(jī)內(nèi)部應(yīng)用廣泛，主要用在支撐部位、連接部位、固定部位等。從激光打印機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、輕便快捷的層面考慮，多選用厚度為0.8mm、1.0mm、1.2mm的鍍鋅鋼板（SECC）。使用中易發(fā)生的問(wèn)題有變形、毛刺、銹蝕、劃傷外物等。關(guān)于上述常見(jiàn)問(wèn)題在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或使用過(guò)程中會(huì)采取相應(yīng)的預(yù)防或改善措施。針對(duì)鈑金件變形問(wèn)題，除了選用合理厚度的板材外，較多采用壓制加強(qiáng)筋或焊接、鉚接緊固件的方式處理。針對(duì)毛刺問(wèn)題從設(shè)計(jì)上盡量避免反折及翻邊構(gòu)造，生產(chǎn)完成后對(duì)易產(chǎn)生鐵屑毛刺的部位進(jìn)行后處理（打磨、吹掃、超聲波清洗等）。針對(duì)銹蝕問(wèn)題，在產(chǎn)品的加工、存放、使用等過(guò)程中要避免損傷其鍍鋅層，重要的結(jié)合點(diǎn)或斷口處采取描銹措施（用銀漆筆涂抹）。針對(duì)劃傷外物（劃傷外觀件、線纜、光纜等）問(wèn)題，切斷處多采用壓制圓弧角的方式，也可采用膠帶或塑料護(hù)套進(jìn)行保護(hù)。

2.2 激光打印機(jī)用金屬制品 - 轉(zhuǎn)動(dòng)軸

激光打印機(jī)內(nèi)部使用的金屬轉(zhuǎn)動(dòng)軸（Shaft、Roller類）主要以回轉(zhuǎn)的方式用于傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。一般使用車床加工的圓柱形金屬軸，各段可以有不同的直徑。金屬轉(zhuǎn)動(dòng)軸的材質(zhì)主要有不銹鋼和易切削剛兩種。不銹鋼（SUS303、SUS30④的硬度、強(qiáng)度等性能較為可靠且不易生銹。易切削鋼（SUM22、SUM2③可以用較高的切削速度和較深的吃刀量進(jìn)行切削加工。金屬轉(zhuǎn)動(dòng)軸常見(jiàn)的問(wèn)題有變形、粗糙、銹蝕等。針對(duì)變形問(wèn)題，采用精度性能穩(wěn)定的機(jī)床加工，在加工過(guò)程中注意控制初、中、終物的變形度或直線度。針對(duì)粗糙問(wèn)題，制定嚴(yán)格的粗糙度管理范圍，一般是Rz6.3以內(nèi)，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的場(chǎng)合涂抹潤(rùn)滑脂來(lái)減小摩擦消除噪音。針對(duì)銹蝕問(wèn)題，一般在表面鍍鎳5-7um進(jìn)行保護(hù)，使用過(guò)程中要避免損傷其鍍層。

2.3 激光打印機(jī)用金屬制品 - 彈簧

彈簧在激光打印機(jī)內(nèi)部也有著廣泛的應(yīng)用，主要用于加壓、提供拉力、扭力等。制作材質(zhì)多為彈簧鋼，線徑多為0.5mm、0.8mm不等。激光打印機(jī)內(nèi)使用的彈簧類型主要有拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧等幾類。核心參數(shù)有線徑、內(nèi)徑、自由長(zhǎng)、作用力（壓力、拉力、扭力等）。使用過(guò)程中易發(fā)生的問(wèn)題有變形、銹蝕、相似彈簧混用等。針對(duì)彈簧變形問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)選用合適的線徑，并盡量減小其自由長(zhǎng)，制作階段采用合適的熱處理工藝，對(duì)線徑較小的彈簧，為了避免互相纏繞多采用Tray方式盛裝。針對(duì)彈簧銹蝕問(wèn)題，在其表面采用合適的鍍層，不同鍍層的彈簧做好隔離措施嚴(yán)禁接觸，以免發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。針對(duì)相似彈簧易發(fā)生混用的問(wèn)題，利用外形不易區(qū)分的情況下，多采用鍍鋅、鍍銅等形成不同顏色的鍍層來(lái)區(qū)分。

2.4 激光打印機(jī)用金屬制品 - 螺絲

激光打印機(jī)內(nèi)部涉及的零件、組件眾多，這些零部件主要靠螺紋連接的方式進(jìn)行連接固定。因此，螺絲在激光打印機(jī)內(nèi)部有著非常廣泛的使用，經(jīng)常使用的是自攻螺絲。固定對(duì)象為鈑金件時(shí)，采用細(xì)紋自攻螺絲，為塑料件時(shí)，則采用粗紋自攻螺絲。使用過(guò)程中容易發(fā)生的問(wèn)題有螺絲斷裂、吐絲、固定不到位等。針對(duì)螺絲斷裂問(wèn)題，應(yīng)在螺絲加工過(guò)程中嚴(yán)格管控螺絲硬度、熱處理等環(huán)節(jié)。針對(duì)吐絲、固定不到位等問(wèn)題，要管控固定對(duì)象的螺孔的內(nèi)徑尺寸，還要將電動(dòng)螺絲刀的扭矩管控到合理的范圍內(nèi)，激光打印機(jī)組裝工程中常使用6-8kgf*cm的扭矩，生產(chǎn)及使用過(guò)程中，不同種類、規(guī)格的螺絲避免混用，混用時(shí)會(huì)導(dǎo)致緊固力不足，影響品質(zhì)[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

在未來(lái)的工作中，企業(yè)要不斷加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)等合作，緊跟科技發(fā)展的步伐，不斷優(yōu)化改良金屬制品，使更多質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的金屬制品在激光打印機(jī)內(nèi)得到應(yīng)用，不斷提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。