Alumold400铝合金在航空航天模具中的应用潜力

　　ALUMOLD 400铝合金深度技术解析

　　ALUMOLD 400是专为高端模具应用开发的高性能铝合金，在硬度、耐磨性和热稳定性方面达到行业水平，特别适合对模具寿命和成型精度要求严苛的应用场景。

　　Alumold400化学成分：

　　铝 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： 0.4 0 。

　　Alumold400力学性能：

　　抗拉强度(σb ) ：170～305MPa

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)

　　剪切：28.0GPa(4.0×106psi)

　　压缩：73.8GPa(10.7×106psi)

　　Alumold400表面质量要求：

　　1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。

　　2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积

　　的5。

　　3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

　　4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

　　二、机械性能（T6状态）

　　性能指标典型值范围测试标准

　　抗拉强度320-350 MPaASTM E8M

　　屈服强度280-310 MPaASTM E8M

　　延伸率3-5%ASTM E8M

　　布氏硬度120-135 HBASTM E10

　　冲击韧性10-12 JISO 148-1

　　旋转弯曲疲劳140 MPa(10⁷)DIN 50113

　　压缩屈服强度310-330 MPaASTM E9

　　三、核心竞争优势

　　1. 超凡的耐磨特性

　　销盘磨损测试：体积磨损率仅0.12×10⁻⁶ mm³/Nm

　　Taber磨损指数：CS-10轮，1000g载荷，磨损量<15mg/1000转

　　模具寿命：塑料注塑模可达50-80万次（普通铝模2-3倍）

　　2. 优异的热性能组合

　　热稳定性：连续工作温度可达300°C

　　热疲劳抗力：300°C ↔ RT循环1000次后无裂纹

　　热扩散率：58 mm²/s (比H13钢高4倍)

　　3. zhuoyue的加工性能

　　切削速度：可达500m/min（高速铣削）

　　表面质量：Ra可达0.05μm（镜面加工）

　　EDM效率：比钢模高40%（相同参数）

　　四、主要应用领域

　　1. 高端塑料模具

　　光学级模具：

　　导光板模具（表面粗糙度<10nm）

　　镜头模芯（形状精度≤1μm）

　　精密电子：

　　连接器模具（小pin距0.2mm）

　　微型齿轮模（模数0.1）

　　2. 特种成型模具

　　玻璃模具：

　　手机盖板热弯模

　　光学玻璃压型模

　　复合材料：

　　CFRT热压模具

　　BMC/SMC成型模

　　3. 特殊工艺模具

　　微发泡成型：

　　超临界流体发泡模

　　模内发泡（Mucell）模具

　　双色成型：

　　旋转式双色模

　　滑动型芯双色模

　　五、先进加工技术

　　1. 热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：505±5°C

　　保温：3h/25mm

　　淬火：聚醚淬火液(60°C)

　　多级时效：

　　一级时效：175°C×4h

　　二级时效：150°C×8h

　　三级时效：120°C×12h

　　2. 精密加工参数

　　工艺类型优参数关键控制点

　　高速铣削v=450m/min, ap=0.3mm径向切深≤0.5mm

　　精密车削v=280m/min, f=0.05mm/r刀尖圆弧≥0.4mm

　　深孔钻削v=60m/min, 啄钻0.3D内冷压力≥5MPa

　　微细加工Φ0.1mm铣刀, 40,000rpm切削液过滤1μm

　　3. 表面强化技术

　　复合处理：

　　微弧氧化+PTFE浸渍（摩擦系数<0.1）

　　等离子电解氧化（硬度1500HV）

　　纳米涂层：

　　类金刚石碳膜（厚度2-3μm）

　　AlCrN涂层（耐温900°C）

　　六、模具设计规范

　　1. 结构设计要点

　　壁厚优化：薄0.8mm（钢模的40%）

　　冷却系统：

　　随形冷却水道（距型面3mm）

　　热管辅助冷却（效率提升70%）

　　排气设计：

　　纳米级排气槽（深度0.005mm）

　　多孔金属排气塞

　　2. 使用维护标准

　　初始磨合：前500模次渐进加载

　　工作温度：推荐180-250°C范围

　　保养周期：

　　每5万模次抛光维护

　　每10万模次尺寸校验

　　七、技术经济性对比

　　对比维度ALUMOLD 400H13钢铍铜合金

　　模具制造成本1.8X1X3.5X

　　加工工时35%50%

　　冷却效率★★★★★★★☆★★★★☆

　　表面质量Ra 0.05μmRa 0.1μmRa 0.2μm

　　适用生产批量10-200万次50-500万5-50万次

　　ALUMOLD 400在精密光学件成型、微结构复制和特种材料加工领域展现出的优势，其独特的硅相分布和优化的合金配比使其成为要求高耐磨、高导热和超高精度的模具材料。