ALUMEC99模具铝精密加工性能对比

　　ALUMEC99 模具铝——高精度模具专用铝合金

　　ALUMEC99 是欧洲铝业协会（European Aluminium Association）开发的高端模具专用铝合金，专为高镜面抛光、超精密加工和长期尺寸稳定性要求严苛的模具设计。

　　其在光学级模具、电子精密模具、医疗器械模具等领域具有的优势。

　　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)。

　　2. 物理性能

　　参数数值

　　密度2.78 g/cm³

　　熔点范围520-640℃

　　热导率160 W/(m·K)

　　热膨胀系数23.2 × 10⁻⁶/K (20-100℃)

　　弹性模量73 GPa

　　电阻率45 nΩ·m

　　二、机械性能（T651 状态）

　　性能数值

　　抗拉强度 (Rm)≥450 MPa

　　屈服强度 (Rp0.2)≥380 MPa

　　延伸率 (A5)≥10%

　　硬度 (HB)140-150

　　冲击韧性 (KV)40 J/cm²

　　疲劳强度 (10⁷ cycles)≥160 MPa

　　高温性能（200℃）：

　　强度保持率：80%

　　抗蠕变性能：优于H13模具钢

　　三、ALUMEC99 核心优势

　　1. 超镜面抛光能力

　　可抛光至 Ra < 0.005 μm（光学级表面）

　　无气孔、无偏析，适合高光注塑模具

　　2. 尺寸稳定性

　　长期变形率 < 0.01%（1000次热循环）

　　热膨胀系数低，适用于精密成型

　　3. 加工性能

　　切削力比7075低15%，刀具寿命更长

　　可进行 高精度EDM（电火花）加工，表面质量优异

　　4. 耐腐蚀性

　　天然氧化膜提供良好的防锈能力

　　优于7075的耐盐雾性能（>1000小时）

　　四、典型模具应用

　　1. 光学级模具

　　导光板、透镜注塑模（如手机屏幕、相机镜头）

　　高光家电面板模具（如电视边框、冰箱面板）

　　2. 电子精密模具

　　微型连接器注塑模（USB-C、Type-C接口）

　　半导体封装模具（IC载板、LED支架）

　　3. 医疗器械模具

　　透明塑料医疗器械（注射器、血氧仪外壳）

　　精密齿轮模具（微型减速电机）

　　4. 高端消费品模具

　　化妆品包装模（口红管、香水瓶）

　　品配件模具（眼镜架、手表表壳）

　　五、热处理与加工工艺

　　1. 标准热处理流程

　　固溶处理：500±5℃ × 2h → 水淬

　　人工时效：180±5℃ × 10h → 空冷

　　稳定化处理（可选）：120℃ × 24h → 减少残余应力

　　2. 切削加工参数

　　加工方式转速 (rpm)进给 (mm/齿)切削深度 (mm)

　　粗铣2000-30000.15-0.24-6

　　精铣5000-70000.05-0.10.3-0.5

　　钻孔3000-40000.1-0.15-

　　车削1500-25000.08-0.121-2

　　3. 抛光工艺

　　机械抛光：400# → 800# → 1500# → 3000# 砂纸

　　钻石研磨：3μm → 1μm → 0.5μm 钻石膏

　　化学抛光（可选）：提高表面光洁度

　　六、表面处理技术

　　处理方式效果适用场景

　　微弧氧化 (MAO)硬度≥1500HV，耐腐蚀高耐磨模具

　　PVD镀层 (TiN, CrN)降低摩擦系数精密滑动部件

　　硬质阳极氧化表面硬度 400-600 HV防刮擦模具

　　化学镀镍提高耐腐蚀性医疗器械模具

　　七、与同类材料对比（ALUMEC99 vs 7075 vs ALUMEC79）

　　特性ALUMEC997075-T651ALUMEC79

　　强度★★★★☆★★★★★★★★★

　　抛光性★★★★★★★★☆★★★★☆

　　尺寸稳定性★★★★★★★★☆★★★★

　　切削性★★★★☆★★★☆★★★★★

　　耐蚀性★★★★★★☆☆★★★☆

　　八、使用注意事项

　　设计优化：

　　避免尖角，推荐 R≥1mm 过渡

　　冷却水道设计 ≥8mm 离模面

　　加工控制：

　　避免 过热（>200℃），防止时效软化

　　精密加工建议恒温车间（±1℃）

　　维护要求：

　　储存环境 湿度<50%RH

　　长期存放需 防锈油保护

　　九、总结

　　ALUMEC99 是 超高精度模具铝 的代表，适用于 光学、电子、医疗等高端领域，其 镜面抛光能力、尺寸稳定性和加工性能 均优于传统模具铝（如7075）。

　　推荐应用：

　　✔ 高光注塑模具

　　✔ 微型精密冲压模

　　✔ 医疗器械成型模

　　✔ 品外观件模具