ALUMEC79模具铝材料的3D打印随形冷却模具新工艺

　　ALUMEC 79 模具铝的用途及特性分析

　　一、基本概述

　　ALUMEC 79 是由瑞典Sapa Group（现属Hydro Extrusions）研发的一种高硬度、高耐磨铝合金，属于 7000 系列（Al-Zn-Mg-Cu） 的改进型合金。该材料专为精密模具、高负荷机械部件设计，具有优异的机械强度、耐磨性和尺寸稳定性。

　　ALUMEC79实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　二、核心特性

　　超高硬度 & 强度

　　硬度可达 175-185 HB（热处理后），抗拉强度 ~500 MPa（接近某些低合金钢）。

　　适用于高磨损环境（如塑料注塑、压铸模具）。

　　优异的耐磨性

　　含Zn、Mg、Cu等强化元素，耐磨损性能优于普通7xxx铝合金（如7075）。

　　良好的机械加工性

　　可进行精密铣削、车削、电火花加工（EDM），表面光洁度高。

　　尺寸稳定性

　　低热膨胀系数，适合高温工作环境（如塑胶模具长期受热）。

　　热处理强化

　　可通过 T6 热处理（固溶+时效） 进一步提高硬度和强度。

　　耐腐蚀性一般

　　由于含铜（Cu），比5xxx/6xxx系列铝合金更易腐蚀，通常需要表面处理（如阳极氧化、涂层）。

　　三、典型用途

　　注塑模具

　　适用于高精度、高耐磨需求的塑胶模具（如光学镜片、电子外壳）。

　　比传统P20/S136钢更轻，加工周期更短。

　　压铸模具

　　用于锌/镁合金压铸模（非铁合金压铸），耐高温金属冲刷。

　　机械零件

　　高负荷轴承、齿轮、航空航天结构件。

　　精密工具

　　夹具、检具、自动化设备耐磨部件。

　　四、对比其他模具铝（如7075, 6061, AlMg4.5Mn）

　　特性ALUMEC 797075 (Al-Zn-Mg-Cu)6061 (Al-Mg-Si)AlMg4.5Mn (5083)

　　硬度 (HB)175-185150-16095-10070-80

　　抗拉强度 (MPa)~500470-550260-310270-320

　　耐磨性极优良好一般较差

　　耐腐蚀性一般（需表面处理）较差良好极优

　　适用工艺热处理+精密机加工热处理强化热处理/焊接冷加工/焊接

　　典型模具用途高耐磨塑胶/压铸模航空结构件通用机械模具船舶/化工设备

　　五、加工与使用建议

　　机加工

　　推荐使用硬质合金刀具，低速高进给，避免积屑瘤。

　　电火花加工（EDM）可获得高精度表面。

　　热处理

　　**T6 处理（固溶+人工时效）**可大化硬度，但需注意变形控制。

　　表面处理

　　硬质阳极氧化（Hard Anodizing） 可提升耐磨性。

　　PVD/CVD 涂层 适用于超高压模具。

　　设计优化

　　由于高硬度，建议避免薄壁结构以防脆性断裂。

　　六、应用案例

　　光学镜片注塑模：某德国厂商采用ALUMEC 79替代钢模，寿命提升30%，减重40%。

　　锌合金压铸模：用于消费电子外壳压铸，耐金属侵蚀性优于普通铝模。