Alumold500铝合金的力学性能及成本效益分析

　　Alumold 500 铝合金: 用途及特性深度解析

　　1. 基础信息

　　Alumold 500 是一种专为模具制造优化的铝合金，属于 Al-Zn-Mg-Cu 系（7000 系列变形铝合金），通过精密成分设计和热处理工艺实现高强度与良好加工性的平衡。

　　Alumold500实测化学成分：

　　Al :余量

　　硅 Si :≤0.25

　　铜 Cu :≤0.10

　　镁 Mg:2.2~2.8

　　锌 Zn:≤0.10

　　锰 Mn:≤0.10

　　铬 Cr:0.15~0.35

　　铁 Fe: 0.000~ 0.400

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　Alumold500力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥205

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

　　伸长率 δ5 (%)：≥9

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。Alumold500用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用Alumold500;适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　规格：厚度：0.08-4.0 ; 宽度：8.0-600

　　2. 核心特性

　　特性具体表现

　　高强度抗拉强度可达 450-550MPa，接近部分钢模具材料水平

　　热稳定性在 150-200℃ 工作环境下保持尺寸稳定性（热膨胀系数 23.6×10⁻⁶/℃）

　　加工性切削性能优异（较钢模省时 30-50%），可进行镜面抛光（Ra≤0.05μm）

　　导热性热导率 160-180 W/(m·K)，显著优于钢模（约3倍）

　　耐蚀性阳极氧化后耐盐雾腐蚀 >500h（符合 ASTM B117）

　　3. 典型应用领域

　　① 注塑模具

　　优势案例：

　　用于 LED 透镜模（成型周期缩短 40%）、薄壁电子壳体（解决钢材冷却不均导致的翘曲问题）

　　适用树脂：

　　PC/ABS、PMMA、LCP 等高精度工程塑料

　　② 压铸辅助部件

　　模座/镶件（承受 800-1200 吨锁模力）

　　热流道系统（导热优势降低热滞后）

　　③ 特殊成型工艺

　　吹塑模（轻量化便于快速换模）

　　发泡成型模（耐化学发泡剂腐蚀）

　　4. 材料对比分析

　　对比项Alumold 500P20钢6061铝合金

　　硬度 (HB)145-160280-32095-100

　　热疲劳寿命50,000次120,000次15,000次

　　模具成本¥380-450/kg¥120-180/kg¥80-100/kg

　　适合产量50万模次100万+模次<10万模次

　　5. 加工工艺要点

　　热处理：

　　T6 处理（固溶 475℃/2h + 时效 120℃/24h）可获得佳强度/韧性比

　　表面处理：

　　推荐硬质阳极氧化（膜厚 50-80μm，硬度 HV1200+）

　　焊接修复：

　　需采用 5356 焊丝，预热至 150℃ 避免热裂纹

　　6. 经济性分析

　　生命周期成本：

　　虽然材料单价是钢模2-3倍，但因缩短周期、节能（冷却时间减少30%），10万件以上订单总成本可降低15-20%

　　案例数据：

　　某汽车灯罩模（尺寸 800×600mm）使用 Alumold 500 后：

　　加工工时：从 380h → 210h

　　单件能耗：从 0.48kW·h → 0.32kW·h