Alumold-500铝合金的研磨工艺参数与粗糙度控制

　　Alumold-500铝合金深度解析

　　材料基本概况

　　Alumold-500是一种专为模具工业研发的高性能铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金。该材料结合了铝合金的轻量化优势与模具钢的机械性能，在精密模具制造领域具有独特价值。

　　Alumold-500铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　Alumold-500力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　核心特性详解

　　物理特性

　　密度：2.78-2.82 g/cm³ (仅为钢的1/3)

　　热导率：≥160 W/(m·K) (比模具钢高3-5倍)

　　线膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K (20-100℃)

　　电导率：≥40%IACS

　　机械性能

　　硬度：HRB 82-88 (经T6热处理后)

　　抗拉强度：420-460 MPa

　　屈服强度：380-420 MPa

　　延伸率：≥10%

　　弹性模量：72 GPa

　　特殊性能优势

　　zhuoyue的加工性能

　　切削阻力仅为P20模具钢的1/5

　　可实现高速加工，进给速度可达钢模具的2-3倍

　　表面粗糙度可达Ra0.025μm的超镜面效果

　　优异的热性能

　　快速传热使冷却时间缩短30%以上

　　均匀的热分布减少产品变形

　　热疲劳寿命比普通模具钢高3倍

　　杰出的耐腐蚀性

　　自然氧化膜提供良好防护

　　通过阳极氧化可进一步增强

　　应用领域

　　注塑模具应用

　　高光模具：LED灯罩、光学镜片等要求Ra<0.05μm的表面

　　精密电子件：连接器、微型齿轮等公差要求±0.01mm的制品

　　透明件：导光板、透镜等需无痕成型的制品

　　医疗器材：注射器、检测设备等洁净度要求高的产品

　　压铸模具应用

　　锌合金压铸：手机中框、数码产品外壳等

　　镁合金压铸：笔记本电脑外壳、相机机身等

　　低熔点合金：适合熔点不超过450℃的合金压铸

　　特殊成型模具

　　IMD/OMD薄膜成型：手机面板、家电装饰件

　　气辅成型：大型薄壁制品

　　微发泡成型：轻量化结构件

　　与常用模具材料对比

　　性能指标Alumold-5007075铝合金P20钢NAK80钢

　　硬度(HRC)20-2215-1828-3238-42

　　导热系数1601304030

　　加工效率★★★★★★★★★★★★★★

　　抛光性能★★★★★★★★☆★★★★★★★★★

　　模具寿命(万次)30-5015-2550-100100+

　　成本指数1.51.01.22.0

　　实际应用案例

　　案例1：超薄笔记本电脑外壳模具

　　挑战：0.5mm壁厚，表面要求A1级镜面

　　解决方案：使用Alumold-500整体加工

　　效果：

　　模具制造周期缩短60%

　　冷却效率提升40%

　　产品良率从85%提升至98%

　　案例2：汽车LED导光条模具

　　挑战：光学级表面，无熔接痕

　　创新应用：采用Alumold-500+纳米涂层

　　成果：

　　模具重量减轻12kg

　　生产节拍提升25%

　　维护周期延长3倍

　　材料处理工艺

　　热处理规范

　　固溶处理：470±5℃保温2小时，水淬

　　人工时效：120±5℃保温24小时

　　稳定化处理：100℃保温10小时(可选)

　　表面强化技术

　　阳极氧化：可形成5-25μm氧化层，硬度达HV800

　　微弧氧化：生成50-100μm陶瓷层，耐磨性提升5倍

　　PVD涂层：TiAlN等涂层使表面硬度达HV2000+

　　使用技术要点

　　设计规范

　　壁厚建议≥15mm以保证刚性

　　冷却水道距型腔表面8-12mm为佳

　　顶针孔需特殊表面处理以防咬合

　　制造工艺

　　粗加工留1-2mm余量

　　进行应力消除处理

　　半精加工留0.3-0.5mm

　　人工时效处理

　　终精加工

　　维护保养

　　每5万模次检查一次导向部件

　　使用专用铝合金模具保养剂

　　长期停用时应做防氧化处理

　　发展

　　增材制造应用：现已可用于3D打印复杂随形冷却模具

　　复合材料版本：Alumold-500SiC(添加15%碳化硅)耐磨性提升3倍

　　智能化模具：嵌入光纤传感器监测模具状态