ALCAST铝合金的应力消除方案

　　ALCAST模具铝的详细用途及特性分析

　　材料概述与分类

　　ALCAST并非标准铝合号，而是常用于描述一类专为铸造模具开发的铝合金系列。这类材料通常具有优异的导热性、耐磨性和尺寸稳定性，专为模具应用优化设计。

　　ALCAST实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　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5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　核心特性

　　机械性能(T6热处理状态)

　　抗拉强度：280-350MPa

　　屈服强度：200-260MPa

　　伸长率：8-12%

　　硬度：85-105HB

　　热物理性能

　　导热系数：160-190W/(m·K) (优于普通结构铝)

　　热膨胀系数：21-23×10⁻⁶/°C (20-100℃)

　　比热容：约900J/(kg·K)

　　特殊模具性能

　　抗热疲劳性：优异(可承受反复加热冷却循环)

　　尺寸稳定性：热处理变形量<0.1%

　　抛光性：可达镜面级(#12000以上)

　　抗咬合性：与塑料分离性能好

　　主要应用领域

　　塑料模具

　　注塑模具：尤其适合：

　　高光表面要求的电子产品外壳

　　透明塑料件(如光学部件、LED灯罩)

　　精密小件(连接器、微型零件)

　　吹塑模具：瓶坯模具等

　　压铸领域

　　锌合金压铸模

　　低熔点合金压铸模

　　模具模架和支撑部件

　　其他模具应用

　　橡胶模具

　　玻璃模具

　　发泡成型模具

　　热处理工艺

　　推荐热处理流程：

　　固溶处理：525-540℃×4-6h → 水淬

　　人工时效：155-175℃×6-8h

　　稳定化处理：120-140℃×4-6h (可选，提高尺寸稳定性)

　　表面处理方案

　　硬质阳极氧化：可形成50μm以上硬化层

　　氮化处理：表面硬度可达800-1000HV

　　镀铬：增加耐磨性和脱模性

　　PVD涂层：TiN、CrN等纳米涂层

　　加工指南

　　切削加工

　　粗加工：主轴转速800-1200rpm，进给0.15-0.3mm/齿

　　精加工：转速1500-2500rpm，进给0.05-0.1mm/齿

　　刀具选择：金刚石刀具佳，硬质合金次之

　　电加工

　　线切割：推荐0.25mm铜线，加工速度6-10mm²/min

　　电火花：使用石墨电极，粗加工电流10-15A

　　与常规模具钢对比优势

　　特性ALCAST铝模P20钢H13钢

　　导热性★★★★★★★☆★★☆

　　加工效率★★★★★★★★★★☆

　　寿命(塑料模)★★★☆★★★★☆★★★★★

　　成本★★★☆★★★★★★★★★

　　重量★★★★★★★☆★★☆

　　维护保养建议

　　日常维护：

　　使用专用模具清洗剂

　　定期涂抹防锈油(非工作时段)

　　冷却水道定期除垢

　　修复方案：

　　小损伤可采用激光熔覆修复

　　较大损伤建议更换模仁

　　表面重抛光可恢复光洁度

　　选型注意事项

　　适合选用ALCAST的场景：

　　快速换模需求

　　高导热要求

　　原型开发阶段

　　中小批量生产(＜50万次)

　　不建议使用的情况：

　　含玻纤等高磨损塑料

　　超大批量生产

　　高温工程塑料(如PEEK)

　　ALCAST系列模具铝代表了现代模具材料轻量化、高效化的发展方向，特别适合对生产效率、能耗成本和产品精度要求高的应用场景。