Alumold150铝合金的CNC加工参数策略

　　ALUMOLD 150 铝合金（高精密模具专用铝）深度解析

　　ALUMOLD 150 是 ALUMOLD 系列 中的一种高强、高导热、高尺寸稳定性铝合金，专为精密模具、注塑模、压铸模、半导体封装模具等应用优化。相较于标准 ALUMOLD（如 7075 系变种），ALUMOLD 150 在机加工性能、抗疲劳性和热稳定性上进一步优化，适用于长期高精度生产。

　　1. 核心性能指标（T651 状态）

　　性能参数ALUMOLD 150对比（ALUMOLD 100/7075-T651）

　　抗拉强度 (MPa)540-580530-570（略高 2-3%）

　　屈服强度 (MPa)480-510470-500

　　延伸率 (%)10-148-12（韧性提升）

　　硬度 (HBW)155-175150-170

　　热导率 (W/m·K)145-160130-150（导热优化）

　　CTE (20-100℃)22.0×10⁻⁶/℃（更接近钢）22.5×10⁻⁶/℃

　　疲劳极限 (MPa)200-220（10⁷次循环）190-210

　　电导率 (%IACS)30-3428-32

　　✅ 核心优化点：

　　更高的导热率（减少模具冷却时间 15-20%）

　　更低的 CTE（减少合模间隙，提高注塑精度）

　　抗疲劳性提升 10%（适用于高频次生产）

　　Alumold150化学成分：

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　铝(Al) 余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold150铝棒力学性能：

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　3. 典型应用（高附加值领域）

　　（1）光学级注塑模具（40%）

　　镜头模芯（低 CTE 保证光学面形精度）

　　导光板模具（高导热减少冷却变形）

　　医疗透明件模具（耐腐蚀，Ra < 0.03μm）

　　（2）精密压铸镶件（30%）

　　5G 基站壳体压铸模（寿命 30 万次，比 H13 轻 60%）

　　新能源汽车电机端盖（耐热 300℃ 不软化）

　　（3）半导体封装（20%）

　　LED 支架模具（导热率匹配 SiC 封装需求）

　　芯片测试夹具（低热膨胀，确保接触精度）

　　（4）工业自动化（10%）

　　协作机器人关节壳体（高刚性+减重 35%）

　　精密测量仪基座（长期尺寸稳定性 ±0.005mm）

　　4. 加工与热处理规范

　　（1）机加工优化参数

　　工艺推荐参数关键点

　　高速铣削Vc=300m/min, fz=0.12mm/齿使用超细晶粒硬质合金刀具（TiCN 涂层）

　　深孔钻转速=80m/min, 进给=0.06mm/rev高压内冷（防止粘刀）

　　精密磨削砂轮：金刚石，线速度=35m/s温控<120℃（避免时效软化）

　　（2）热处理工艺

　　固溶处理：480℃±5℃/1.5h → 水淬（冷却速率>400℃/s）

　　预拉伸：2% 塑性变形（消除残余应力）

　　双级时效：

　　阶段：125℃/12h（形成 GP 区）

　　第二阶段：165℃/6h（稳定 η' 相）

　　（3）表面强化方案

　　微弧氧化（MAO）：50μm 陶瓷层（硬度 HV1500）

　　DLC 涂层（类金刚石）：摩擦系数<0.1，用于高脱模需求

　　化学镀 Ni-P（中磷）：耐蚀性提升 5 倍

　　5. 对比竞品（ALUMOLD 100 / 6061 / H13 钢）

　　特性ALUMOLD 150ALUMOLD 1006061-T6H13 钢

　　强度 (MPa)540-580530-5703101600

　　导热率145-160130-15017025

　　模具寿命50-80 万次40-60 万次10 万次100 万次

　　成本指数★★★☆☆★★☆☆☆★☆☆☆☆★★★★★

　　选型逻辑：

　　需要快速冷却 → ALUMOLD 150（导热率是 H13 钢的 6 倍）

　　超长寿命/超高温 → H13 钢（但重量和成本高）

　　低成本短期模具 → 6061（强度不足，易变形）

　　6. 极端工况适应性

　　环境ALUMOLD 150 表现应对方案

　　持续 280℃强度保留率 80%（H13 钢为 90%）局部镶嵌 H13 钢耐热块

　　酸性环境耐盐雾 120h（优于 7075）Ni-PTFE 复合镀

　　高频疲劳10⁷次循环 @ 210MPa（优于 7075）避免应力集中（R>5mm）

　　总结

　　ALUMOLD 150 是精密模具轻量化的高端解决方案，特别适用于：

　　高光免抛光模具（如汽车透镜、手机外壳）

　　快速换模系统（降低吊装成本 50%）

　　半导体封装（匹配 Si/SiC 的热膨胀系数）