PRODAX89模具铝高速切削模具的理想选择

　　PRODAX89模具铝分析报告

　　一、材料概述与市场定位

　　PRODAX89是一款日本三菱材料公司(Mitsubishi Materials)开发的高性能模具专用铝合金，特别针对精密注塑和压铸模具需求优化。该材料属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，通过专利合金设计和热处理工艺，实现了优异的综合性能。

　　PRODAX89实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　PRODAX89力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　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5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。PRODAX89用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用PRODAX89;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　二、核心应用领域

　　1. 精密注塑模具

　　光学级透明件(镜头、导光板)

　　医疗级精密部件(注射器、微流体芯片)

　　电子产品外壳(超薄壁件、高光表面)

　　2. 压铸模具

　　铝合金压铸模(发动机部件)

　　镁合金压铸模(3C产品壳体)

　　高导热压铸件(散热元件)

　　3. 特殊成型模具

　　IMD模内装饰成型

　　LDS激光直接成型

　　双色注塑成型

　　三、关键性能参数

　　1. 机械性能(T6热处理状态)

　　ead>

　　>性能指标>典型数值范围>测试标准

　　抗拉强度480-520 MPaJIS Z 2241

　　屈服强度420-460 MPaJIS Z 2241

　　延伸率9-12%JIS Z 2241

　　硬度150-170 HBJIS Z 2243

　　冲击韧性25-30 J/cm²JIS Z 2242

　　2. 物理特性

　　密度：2.81 g/cm³

　　热导率：160-170 W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/°C (20-200°C)

　　比热容：880 J/(kg·K)

　　四、材料创新特性

　　特殊合金配方：

　　优化Zn/Mg比例(6.2%/2.6%)

　　添加0.15%Sc+0.1%Ag

　　超低Fe含量(<0.15%)

　　显微组织特点：

　　平均晶粒尺寸<10μm

　　均匀分布的η'强化相

　　纳米级Al₃(Sc,Zr)析出相

　　五、加工工艺方案

　　1. 热处理工艺

　　固溶处理：475°C±5°C/2h → 水淬

　　时效处理：120°C/8h + 160°C/16h

　　2. 机械加工参数

　　铣削：转速8000-15000rpm，进给0.05-0.15mm/tooth

　　车削：切削速度200-350m/min

　　钻孔：转速3000-5000rpm，进给0.05-0.1mm/rev

　　3. 表面处理建议

　　镜面抛光：可达Ra0.01μm

　　微弧氧化：形成50μm陶瓷层

　　DLC涂层：提高耐磨性

　　六、优势比较

　　vs 7075铝合金：

　　强度提高15%

　　疲劳寿命延长3倍

　　耐蚀性提升50%

　　vs SKD61模具钢：

　　重量减轻65%

　　冷却效率提高4倍

　　加工周期缩短60%

　　七、典型应用案例

　　汽车领域：某品牌LED车灯透镜模具(寿命80万模次)

　　电子行业：智能手机中框压铸模(公差±0.02mm)

　　医疗器械：微创手术器械注塑模(满足ISO 13458 Class 8洁净度)