Alumold150铝合金的工业机器人臂寿命对比实验

　　ALUMOLD150铝合金技术规格与应用指南

　　一、材料基础信息

　　ALUMOLD150是瑞典Sapa集团(现为Hydro Extrusions)专为模具行业开发的高性能铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系模具专用合金。

　　二、核心特性参数

　　1. 机械性能(典型值)

　　性能指标 F状态 T6状态 T651状态

　　抗拉强度(MPa) 350-380 480-510 490-520

　　屈服强度(MPa) 290-320 430-460 440-470

　　延伸率(%) 10-12 7-9 6-8

　　硬度(HB) 110-120 150-160 155-165

　　弹性模量(GPa) 71 72 72

　　2. 物理特性

　　密度：2.80g/cm³

　　热导率：155W/(m·K) (优于P20模具钢3倍)

　　热膨胀系数：23.4×10⁻⁶/K

　　电导率：35% IACS

　　3. 特殊性能优势

　　优异的抛光性：可达镜面级(RA<0.025μm)

　　抗热疲劳性：热循环寿命是普通模具铝的5-8倍

　　尺寸稳定性：热处理变形量<0.05mm/m

　　机加工性：切削功率消耗比模具钢低60%

　　三、典型应用领域

　　1. 塑料模具

　　大型注塑模具(替代钢材)

　　高光表面模具(手机/家电外壳)

　　透明件光学级模具

　　微发泡成型模具

　　2. 轻金属成型

　　镁合金压铸模镶件

　　铝合金锻模模块

　　金属注射成型(MIM)模具

　　3. 特殊成型

　　复合材料成型模具

　　橡胶制品模具

　　玻璃钢(SMC)模具

　　人造石材模具

　　四、关键加工技术

　　1. 推荐热处理工艺

　　固溶处理：470±5℃/2小时

　　淬火：强制风冷(20-30℃/s冷却速率)

　　时效：

　　单级：120℃/24小时

　　双级：100℃/8小时+150℃/12小时

　　2. 精密加工参数

　　工艺类型 刀具 切削速度 进给量 注意事项

　　粗铣 硬质合金 300-400m/min 0.15-0.25mm/齿 使用压缩空气冷却

　　精铣 PCD刀具 500-700m/min 0.05-0.10mm/齿 保持切削连续

　　钻孔 钴高速钢 50-70m/min 0.10-0.15mm/rev 采用啄钻方式

　　电火花 铜电极 15-25A电流 - 使用煤油介质

　　Alumold150化学成分：

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　铝 Al ：余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold150力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥310

　　条件屈服强度 σ0.2 (M其他：

　　单个：0.05 合计：0.15 Pa)：≥260

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　Alumold150热处理规范：

　　均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　完全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

　　快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　六、表面处理方案

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：30-50μm

　　硬度：≥450HV

　　摩擦系数：0.15-0.20

　　化学镀镍：

　　镀层厚度：10-25μm

　　耐蚀性：1000小时盐雾测试通过

　　PVD涂层：

　　推荐涂层：TiAlN/CrN多层复合

　　表面硬度：≥2000HV