Alumold600铝合金模具的激光抛光工艺与表面粗糙度改善

　　Alumold 600 圆棒铝合金：模具合金的全面解析

　　材料概述

　　Alumold 600 是Alumold系列中的高性能铝合金，专为要求更高的模具应用和精密工程而开发。相比Alumold 500，它在强度、耐热性和尺寸稳定性方面有显著提升。

　　Alumold600化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold600力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152Pa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331Pa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317Pa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　核心特性

　　1. 机械性能增强

　　超高强度：抗拉强度可达380-420MPa（比500系列提高约20%）

　　优异硬度：布氏硬度120-135HB（经热处理后可达150HB）

　　疲劳强度：循环寿命比500系列提高30-40%

　　2. 热性能优化

　　高温稳定性：可在200°C下长期保持性能（500系列约150°C）

　　热导率：175-190W/(m·K)（比500系列提高约8%）

　　低热变形：热膨胀系数22.8×10⁻⁶/°C（20-200°C）

　　3. 加工性能

　　精密加工性：可实现±0.01mm的加工精度

　　表面质量：Ra可达0.05μm（镜面级抛光）

　　EDM性能：电火花加工速度比500系列快15%

　　典型应用领域

　　1. 高端模具制造

　　精密注塑模：用于光学透镜、医疗部件等高精度产品

　　多腔模具：适合小型精密零件的批量生产

　　快速换模系统：得益于其优异的尺寸稳定性

　　2. 特殊工业应用

　　汽车轻量化：发动机周边高强度部件

　　电子散热：5G基站散热模块、高功率LED散热器

　　半导体制造：晶圆处理设备的精密部件

　　3. 新兴技术领域

　　增材制造：作为金属3D打印的基材

　　机器人关节：轻量化高刚性传动部件

　　航空航天：无人机结构件和卫星部件

　　技术参数对比

　　参数Alumold 600Alumold 500备注

　　屈服强度(MPa)350-380280-320+25%

　　热导率(W/mK)185170+9%

　　高工作温度(°C)220180+22%

　　切削速度(m/min)250-300200-250+20%

　　成本系数1.31.0+30%

　　热处理工艺

　　T6处理：535°C×6h固溶→水淬→175°C×8h时效

　　T7处理：提高尺寸稳定性的过时效处理

　　应力消除：250°C×2h（加工后推荐）

　　表面处理选项

　　硬质阳极氧化：膜厚可达50-80μm，硬度HV800-1000

　　微弧氧化：形成陶瓷化表面，耐温达2000°C

　　DLC涂层：类金刚石碳涂层，摩擦系数<0.1

　　使用建议

　　加工参数优化：

　　粗加工：转速2000rpm，进给0.15mm/齿

　　精加工：转速3000rpm，进给0.08mm/齿

　　维护要求：

　　定期检查模具表面状态

　　建议每5万模次进行抛光

　　储存湿度应控制在<40%RH

　　配套使用：

　　与碳化钨导柱配合使用效果更佳

　　推荐使用专用铝合金切削液

　　Alumold 600代表了当前铝合金模具材料的先进水平，特别适合要求高精度、长寿命和高生产效率的现代化制造场景。虽然成本高于500系列，但其综合性能提升可显著降低单件生产成本。