ALUMEC100模具铝合金材料技术参数全解析

　　ALUMEC100模具铝的深度解析与应用指南

　　ALUMEC100是瑞典Hydro集团开发的高端铝合金模具材料，属于Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金，专为要求极高的模具应用而设计。

　　ALUMEC100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。

　　核心力学性能

　　常规力学性能(T651状态)

　　性能指标典型值测试标准

　　抗拉强度580-620 MPaISO 6892-1

　　屈服强度520-560 MPaISO 6892-1

　　延伸率7-10%标距5d

　　硬度175-190 HBWISO 6506-1

　　断裂韧性28-32 MPa·√mASTM E399

　　疲劳极限180-200 MPa10⁷次循环

　　高温性能表现

　　温度(°C)抗拉强度保持率屈服强度保持率

　　10095%93%

　　15085%82%

　　20070%65%

　　特殊性能优势

　　超高强度-重量比

　　强度达到低碳钢水平(如S355)

　　重量仅为钢材的36%

　　zhuoyue的尺寸稳定性

　　热处理变形率<0.05%

　　残余应力<30 MPa

　　优异的导热性能

　　导热系数是模具钢的5倍

　　可缩短注塑周期20-30%

　　的表面处理适应性

　　镜面抛光可达SPI A0级

　　阳极氧化膜均匀致密

　　热处理规范

　　三级热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：475-485°C (±3°C控制)

　　保温时间：1.5小时/25mm厚度

　　淬火介质：25-40°C水

　　预时效：

　　温度：95-105°C

　　时间：8小时

　　目的：提高加工性

　　终时效：

　　温度：135-145°C

　　时间：16-20小时

　　冷却方式：空冷

　　精密模具应用

　　高端注塑模具

　　适用材料：

　　工程塑料(PC/ABS, PPS, PEEK)

　　光学级材料(COC, PMMA)

　　含30%以上填料的复合材料

　　典型案例：

　　汽车LED透镜模具

　　医疗精密连接器模具

　　超薄壁包装容器模具(壁厚<0.3mm)

　　精密压铸应用

　　压铸类型适用性预期寿命

　　锌合金★★★★★50-80万次

　　镁合金★★★★☆20-30万次

　　铝合金★★★☆☆5-10万次

　　特殊成型模具

　　玻璃成型模具

　　工作温度：300-450°C(短期)

　　表面需特殊处理

　　碳纤维复合材料模具

　　固化温度：120-180°C

　　表面粗糙度要求：Ra<0.1μm

　　微注塑模具

　　小可加工特征：20μm

　　适合医疗微流体器件

　　先进加工技术

　　超精密加工参数

　　工艺类型刀具材质切削速度(m/min)进给(mm/rev)表面粗糙度Ra(μm)

　　精密车削PCD500-8000.02-0.050.1-0.2

　　微铣削超细晶粒硬质合金150-3000.005-0.020.05-0.1

　　钻削涂层硬质合金60-1000.05-0.10.8-1.2

　　特种加工工艺

　　激光加工：

　　适用激光类型：纳秒/皮秒激光

　　佳参数：功率80W，频率50kHz

　　可加工小孔径：50μm

　　EDM加工：

　　电极材料：石墨或铜钨

　　表面粗糙度控制：Ra 0.4-1.6μm

　　加工速率：8-15 mm³/min

　　表面强化技术

　　复合表面处理方案

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：50-80μm

　　硬度：800-1000HV

　　摩擦系数：0.15-0.20

　　复合镀层系统：

　　底层：化学镀镍(10-15μm)

　　外层：PVD TiAlN(3-5μm)

　　综合硬度：2200-2500HV

　　激光表面合金化：

　　添加元素：TiC或WC

　　改性层深度：0.2-0.5mm

　　硬度：1500-1800HV

　　材料对比评估

　　与竞品材料性能矩阵：

　　评价维度ALUMEC100ALUMEC797075-T6H13钢

　　强度指数1.00.90.851.3

　　导热性能1.00.950.90.2

　　加工性能0.91.01.10.5

　　成本系数1.81.51.02.0

　　寿命指数0.8*0.75*0.6*1.0

　　*相对于钢模在同等应用下的寿命比

　　工程应用建议

　　设计佳实践

　　结构优化原则：

　　采用均匀壁厚设计(建议4-15mm)

　　避免应力集中(小圆角R1.0mm)

　　模块化设计便于维修

　　冷却系统设计：

　　距型腔表面距离：15-25mm

　　冷却水道直径：Φ8-12mm

　　推荐采用3D随形冷却设计

　　应用风险控制

　　温度管理：

　　持续工作温度≤180°C

　　短期峰值≤220°C(不超过2小时)

　　建议配置模温监控系统

　　机械防护：

　　避免金属对金属直接冲击

　　顶针系统需jingque导向

　　合模力分布要均匀

　　全生命周期管理

　　使用阶段维护

　　日常保养：

　　每5000次循环全面清洁

　　检查定位系统磨损

　　记录关键尺寸变化

　　预防性维护：

　　每3万次循环表面检测

　　每6万次循环尺寸校验

　　每10万次循环全面评估

　　翻新与修复技术

　　表面再生工艺：

　　机械抛光+电解抛光组合

　　表面粗糙度可恢复至新品80%

　　局部修复方案：

　　激光熔覆修复(使用AlSi12粉)

　　修复区性能可达基体90%

　　ALUMEC100代表了当前铝合金模具材料的水平，特别适合对精度、效率和轻量化有极高要求的应用场景。通过科学选型、合理设计和维护，可大化发挥其性能优势，实现佳经济效益。