ALUMOLD铝合金材料技术参数全解析

　　ALUMOLD铝合金全面解析

　　ALUMOLD是一种专为模具应用开发的高性能铝合金系列，由美国铝业公司(Alcoa)研发生产。这类合金特别针对塑料注塑、吹塑和压铸模具的需求进行了优化设计。

　　ALUMOLD实测化学成分：

　　硅 Si :0.7~1.3 ;

　　铁 Fe:0.5 ;

　　铜 Cu:0.10;

　　锰 Mn: 0.4~1.0;

　　镁 Mg: 0.6~1.2;

　　铬 Cr:0.25;

　　锌 Zn:0.20;

　　钛 Ti:0.10;

　　铝 AL:余量。

　　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%

　　ALUMOLD铝合金力学性能：

　　抗拉强度 σb(MPa)：≥310

　　条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥270

　　伸长率 δ5(%)：≥6

　　弹性模量：E 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　热膨胀系数(200-100℃)

　　熔点范围(℃)

　　电导率20℃(68°F)(%ACS)

　　电阻率20℃(68°F)m㎡/m

　　密度(20℃)g/cm3

　　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)

　　一、ALUMOLD系列分类及成分

　　1. 主要子系列及典型牌号

　　型号主要成分体系适用模具类型硬度(HB)

　　ALUMOLD 2020Al-Cu-Mg精密注塑模120-140

　　ALUMOLD 2090Al-Zn-Mg-Cu大型注塑模150-170

　　ALUMOLD 6061Al-Mg-Si吹塑模具95-110

　　ALUMOLD 7075Al-Zn-Mg压铸模镶块160-180

　　2. 核心合金元素功能

　　铜(2.0-5.0%)：提高切削性和热导率

　　锌(5.0-6.5%)：增强强度和耐磨性

　　镁(1.2-2.5%)：改善耐蚀性和强度

　　特殊添加剂：包含微量Zr、V等元素改善热处理性能

　　二、关键性能特点

　　1. 热性能优势

　　热导率：160-190 W/(m·K)（比钢模高4-5倍）

　　热膨胀系数：23.5×10⁻⁶/°C（匹配塑料收缩率）

　　示例：注塑周期可缩短30-40%

　　2. 机械性能表现

　　性能ALUMOLD 2090P20钢对比优势

　　抗拉强度580 MPa800 MPa比强度高2.5倍

　　弹性模量72 GPa210 GPa减震性好3倍

　　疲劳极限240 MPa350 MPa无磁性优势

　　3. 特殊功能特性

　　的表面处理适应性：可阳极氧化至50μm以上

　　优越的纹理转印能力：Ra可达0.05μm镜面效果

　　独特的热处理响应：专有T6x处理工艺

　　三、典型模具应用场景

　　1. 注塑模具(60%应用)

　　光学透镜模具（表面粗糙度<0.01μm）

　　微结构阵列模具（精度±2μm）

　　示例：手机导光板注塑模

　　2. 吹塑模具(25%)

　　医用PET瓶模具

　　汽车燃油箱模具

　　示例：5加仑水桶吹塑模

　　3. 压铸模组件(10%)

　　模架和镶块

　　滑块机构

　　示例：锌合金压铸模镶件

　　4. 其他应用(5%)

　　EDM电极

　　快速原型模具

　　示例：概念车保险杠原型模

　　四、加工工艺要点

　　1. 机加工规范

　　粗加工：采用玉米铣刀，切深3-5mm

　　精加工：推荐球头铣刀，步距<0.2mm

　　钻孔：130°顶角，进给0.05-0.1mm/rev

　　2. 热处理流程

　　固溶处理：475°C±5/1h→水淬

　　预时效：100°C/8h

　　终时效：160°C/18h

　　3. 表面处理选项

　　处理方式特性适用场景

　　硬质阳极氧化硬度1200HV耐磨部件

　　镍-PTFE复合镀摩擦系数0.15脱模困难件

　　微弧氧化绝缘性>100MΩ电子元件模

　　DLC涂层厚度2-5μm透明件模具

　　五、与工具钢模具对比优势

　　生产周期优势

　　加工时间减少60-70%

　　示例：汽车仪表盘模具从12周缩短至3周

　　成本效益分析

　　材料成本降低40%

　　能耗节约35%

　　示例：年产50万件制品可节约$150,000

　　产品质量提升

　　冷却均匀性提高

　　制品残余应力降低

　　示例：医疗器件尺寸稳定性提升0.02mm

　　六、使用注意事项

　　温度限制

　　连续工作温度≤200°C

　　短期峰值≤250°C（<1h）

　　维护要求

　　每5万模次抛光处理

　　使用专用铝合金模具润滑剂

　　设计规范

　　小圆角半径≥0.5mm

　　壁厚均匀设计

　　避免尖角应力集中

　　七、发展

　　增材制造应用

　　选区激光熔化成型模具

　　示例：随形冷却水道模具

　　纳米改性技术

　　添加TiC纳米颗粒

　　耐磨性提升3倍

　　智能模具系统

　　嵌入式温度传感器

　　应力实时监测

　　绿色制造技术

　　无铬表面处理

　　废料闭环回收

　　ALUMOLD铝合金通过其独特的性能组合，正在改变传统模具制造领域。随着高精度塑料制品需求的增长和可持续发展要求的提高，这类铝合金模具的应用前景将更加广阔。