ALUMEC99模具铝加工表面处理三重防护方案

　　ALUMEC 99 超高精密模具铝的全面解析

　　材料概况

　　ALUMEC 99是瑞典SAPA公司(现属Hydro集团)开发的一种超高精密模具铝合金，专为要求极高尺寸稳定性和表面质量的模具应用而设计。它属于7000系列(Al-Zn-Mg-Cu)改良型铝合金，具有接近钢材的性能但保留了铝的加工优势。

　　ALUMEC99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

　　ALUMEC99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)。

　　ALUMEC99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。

　　突出特性

　　1. 超凡的尺寸稳定性

　　热处理变形率<0.05%

　　长期使用尺寸变化极小

　　特别适合高精度光学模具

　　2. zhuoyue的表面质量

　　可抛光至镜面(Ra<0.01μm)

　　无气孔/夹杂缺陷

　　电镀/涂装附着力

　　3. 优异的综合强度

　　强度接近预硬化模具钢

　　比普通模具铝高50%以上强度

　　良好的抗疲劳性能

　　4. 独特的加工性能

　　切削性能优于钢材

　　刀具寿命延长30-50%

　　可实现复杂精密加工

　　主要应用领域

　　高精密模具

　　光学镜头模具

　　导光板模具

　　镜面装饰件模具

　　微结构模具(纹理<0.1mm)

　　高端工业部件

　　精密仪器框架

　　半导体设备部件

　　医疗设备组件

　　特殊应用

　　航天器精密零件

　　高能激光反射镜

　　精密测量器具

　　热处理工艺

　　1. 固溶处理

　　温度：465±5°C

　　保温时间：2h/25mm厚度

　　冷却方式：水淬(20-40°C)

　　2. 人工时效

　　温度：120-140°C

　　时间：24-48小时

　　可进行分级时效优化性能

　　加工指导

　　切削加工

　　推荐转速：300-500 m/min

　　进给量：0.05-0.15 mm/齿

　　刀具：金刚石涂层硬质合金

　　磨削加工

　　砂轮：金刚石或CBN

　　冷却液必须充分

　　避免过热导致回火软化

　　抛光工艺

　　粗抛：钻石膏15-30μm

　　中抛：钻石膏6-9μm

　　精抛：氧化铝0.05μm

　　表面处理方案

　　硬质阳极氧化

　　膜厚：30-50μm

　　硬度：≥800 HV

　　化学镀镍

　　镀层：10-20μm

　　硬度：500-600 HV

　　PVD涂层

　　TiN/TiCN涂层

　　耐磨性提高3-5倍

　　与同类材料对比

　　特性ALUMEC 997075-T6H13钢6061-T6

　　强度(MPa)540-580510-5401400-1600310-330

　　密度(g/cm³)2.822.817.802.70

　　热导率(W/mK)14013025180

　　机加工性★★★★★★★★★★★★★★★

　　成本系数3.51.81.01.0

　　典型应用案例

　　智能手机摄像头镜筒模具：利用其超高精度和镜面抛光能力

　　汽车LED车灯反射镜模具：满足光学级表面要求

　　超薄导光板压铸模具：实现0.1mm以下微结构复制

　　品表壳冲压模具：确保精细纹理的完美转移