WELDURAL模具铝合金的化学成分与物理特性分析

　　WELDURAL模具铝的用途及特性全面解析

　　WELDURAL模具铝简介

　　WELDURAL是一种高性能铝合金材料，专门为模具制造领域设计开发。它结合了优异的机械性能、良好的加工特性和出色的耐腐蚀性，使其成为模具制造行业的理想选择。

　　WELDURAL化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　WELDURAL力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152Pa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331Pa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317Pa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　WELDURAL铝板性能优势：

　　1.良好的可成型性、可焊接性。

　　2.强度高。

　　3.可使用性好，接口特点优良。

　　4.易于加工，容易涂层。

　　5.抗腐蚀性、抗氧化性好。

　　主要特性

　　1. 机械性能

　　高强度：WELDURAL具有较高的屈服强度和抗拉强度，典型抗拉强度可达450-550MPa

　　良好韧性：即使在较高强度下仍保持良好冲击韧性

　　硬度适中：布氏硬度通常在120-150HB范围，便于加工同时保证使用寿命

　　2. 物理特性

　　密度：约2.7g/cm³，具有出色的强度重量比

　　热导率：优良的热传导性能(约150W/m·K)有利于模具散热

　　热膨胀系数：23×10⁻⁶/°C(20-100°C)，尺寸稳定性好

　　3. 加工性能

　　切削性：比普通钢材更容易加工，刀具磨损小

　　焊接性：可采用TIG、MIG等多种焊接方法，焊接接头强度高

　　抛光性：可获得镜面级表面光洁度，Ra值可达0.05μm以下

　　4. 耐腐蚀性

　　自然形成氧化膜，耐大气腐蚀性能优异

　　对大多数有机溶剂和弱酸弱碱有良好抵抗性

　　通过阳极氧化可进一步增强耐蚀性

　　典型用途

　　1. 塑料注塑模具

　　适用于高精度注塑模具制造

　　特别适合透明件、光学件等要求高表面质量的制品

　　典型应用：镜片模具、导光板模具、医疗器械模具

　　2. 压铸模具

　　用于锌、镁、铝等低熔点合金压铸

　　相比钢模具有更快的冷却速度

　　示例：汽车配件压铸模、电子外壳压铸模

　　3. 吹塑模具

　　制作PET瓶、化妆品容器等吹塑制品模具

　　良好的导热性缩短成型周期

　　4. 其他模具应用

　　橡胶模具

　　发泡模具

　　复合材料成型模具

　　与其他模具材料的对比

　　特性WELDURALP20钢H13钢7075铝

　　密度低高高中

　　导热性优良中优

　　加工性优中差优

　　成本中低高高

　　寿命中高高低

　　使用建议

　　设计考虑：

　　利用其轻量化特性设计大型模具

　　考虑其较低弹性模量，适当增加壁厚

　　加工工艺：

　　推荐切削速度：200-300m/min

　　使用锋利刀具，避免积屑瘤

　　精加工时可获得Ra<0.2μm的表面

　　热处理：

　　T6状态(固溶+人工时效)可获得佳综合性能

　　退火温度约415°C，空冷

　　表面处理：

　　硬质阳极氧化可显著提高表面硬度(可达1500HV)

　　特氟龙涂层可改善脱模性能

　　市场应用案例

　　汽车行业：

　　某德系汽车灯具厂使用WELDURAL制作LED灯罩注塑模具

　　相比传统钢材模具，冷却时间缩短30%，良品率提高15%

　　电子行业：

　　手机外壳高光模具采用WELDURAL制作

　　实现镜面效果，减少后期抛光工序

　　医疗行业：

　　一次性注射器模具使用WELDURAL

　　模具寿命达50万次以上，满足医疗器械严苛要求

　　WELDURAL模具铝凭借其优异的综合性能，在追求高效率、高精度、轻量化的现代模具制造领域具有广阔应用前景。正确选择和使用该材料可显著提高模具性能和生产效率。