Alumold-400模具铝耐高温模具铝实践案例

　　Alumold-400模具铝全面技术解析

　　一、材料概述

　　Alumold-400是一种高性能模具专用铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，专为要求极高强度和耐磨性的模具应用而设计。

　　Alumold-400实测化学成分：

　　硅Si：0.50

　　铁Fe: 0.50

　　铜Cu：3.8-4.9

　　锰Mn：0.30-1.0

　　镁Mg：1.2-1.8

　　铬Cr：0.10

　　锌Zn：0.25

　　铝Al：余量

　　Alumold-400力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：110-136

　　伸长率 δ10 (%)： ≥20

　　退火温度为：415℃。

　　屈服强度 σs (MPa) ≥110

　　伸长率 δ5 (%) ≥12

　　试样毛坯尺寸 所有壁厚

　　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

　　1. 机械性能指标

　　抗拉强度：400-450MPa（T6状态）

　　屈服强度：≥380MPa

　　延伸率：8-10%

　　硬度：HB 120-135（T6处理后）

　　2. 热性能参数

　　热导率：140-150 W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K(20-100℃)

　　比热容：900 J/(kg·K)

　　3. 特殊性能优势

　　超高耐磨性：比普通模具铝耐磨性提高50%以上

　　优异尺寸稳定性：热处理变形率<0.05%

　　zhuoyue抛光性：可实现Ra≤0.025μm的镜面效果

　　三、典型应用领域

　　1. 高端塑料模具

　　光学透镜注塑模（如相机镜头、眼镜片）

　　微结构阵列模具（导光板、微流控芯片）

　　高光表面家电外壳模具

　　2. 精密压铸模具

　　铝合金压铸模（适用<700℃熔汤温度）

　　锌合金压铸模（寿命可达30-50万模次）

　　镁合金薄壁件压铸模

　　3. 特殊成型模具

　　玻璃模压成型模

　　复合材料成型模

　　橡胶精密成型模

　　四、加工工艺要点

　　1. 热处理规范

　　工艺参数效果

　　固溶处理470±5℃×2h获得过饱和固溶体

　　水淬≤30℃水冷保持固溶状态

　　时效处理120℃×24h达到峰值硬度

　　2. 机加工建议

　　粗加工：采用陶瓷涂层刀具，转速1800-2200rpm，进给0.2-0.25mm/齿

　　精加工：使用金刚石涂层刀具，转速3000-3500rpm，进给0.05-0.08mm/齿

　　抛光工艺：从#400→#800→#1500→钻石膏抛光的分级流程

　　五、与竞品对比分析

　　Alumold-400 vs 7075-T651：

　　强度高15-20%

　　热疲劳寿命延长2-3倍

　　切削阻力降低约25%

　　耐蚀性提高1个等级

　　Alumold-400 vs 德国1.2714模具钢：

　　重量减轻65%

　　热传导率提高4-5倍

　　加工周期缩短40%

　　成本降低30-35%

　　六、成功应用案例

　　1. 汽车领域

　　某德系品牌车灯反射镜模具：实现0.01mm的型面精度，模具寿命突破80万次

　　新能源汽车电池壳体压铸模：模次寿命达15万次以上

　　2. 消费电子

　　智能手机中框压铸模：实现0.05mm的壁厚均匀度

　　笔记本外壳高光模具：表面粗糙度Ra<0.03μm

　　3. 光学工业

　　VR镜片注塑模：满足λ/4的光学面型要求

　　摄像头镜筒模具：实现5μm级的尺寸稳定性

　　七、使用经济性评估

　　成本效益对比表：

　　指标Alumold-400SKD61模具钢7075铝合金

　　材料成本1.0基准1.8-2.2倍0.7-0.8倍

　　加工成本1.0基准2.5-3.0倍1.1-1.2倍

　　模具寿命1.0基准1.5-1.8倍0.6-0.7倍

　　综合成本1.0基准1.3-1.5倍0.9-1.0倍

　　八、特殊处理方案

　　1. 表面强化技术

　　微弧氧化：可形成50-100μm陶瓷层，硬度达HV1200-1500

　　复合镀层：Ni-P-PTFE复合镀层，摩擦系数降至0.1以下

　　激光淬火：表面硬度可提升至HRC50以上

　　2. 焊接修复工艺

　　采用4047铝硅焊丝

　　预热温度150-180℃

　　焊接后需重新时效处理

　　九、选型指导

　　推荐使用场景：

　　当模具寿命要求>30万次时

　　产品表面要求Ra<0.05μm时

　　模具重量>50kg需要减重时

　　冷却周期需<15秒的快速成型时