Alumold-600高强模具铝合金材料特性分析

　　Alumold-600圆棒模具铝解析

　　产品定位与开发背景

　　Alumold-600是模具铝系列中的旗舰产品，代表了目前铝合金模具材料的高技术水平。该材料专为极端工况下的高端模具应用而研发，采用纳米级晶粒控制技术和特种合金配方，在机械性能、热稳定性和使用寿命方面树立了新的行业。

　　Alumold-600铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　Alumold-600力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　核心性能参数

　　超强机械性能

　　硬度表现：HRC 46-50（目前商用模具铝高水平）

　　抗拉强度：≥550 MPa（超越部分工具钢）

　　冲击韧性：25 J/cm²（在超高硬度下保持良好韧性）

　　疲劳极限：210 MPa（10⁷次循环）

　　热性能

　　热导率：220-240 W/(m·K)（目前行业水平）

　　热稳定性：300°C下硬度保持率＞90%

　　热膨胀系数：20.5×10⁻⁶/°C（20-200°C）

　　抗热震性：可承受＞1000次急冷急热循环

　　表面特性

　　镜面抛光性：可达#15000目超镜面（Ra＜0.01μm）

　　镀层结合力：比常规模具铝提高50%

　　抗腐蚀性：通过5000小时中性盐雾测试

　　抗粘着性：特别适合TPU、PC等粘性材料成型

　　创新应用领域

　　超精密模具制造

　　光学级透镜模具：AR/VR设备光学元件、车载激光雷达透镜

　　生物医疗模具：微流控芯片、可降解血管支架成型模具

　　晶圆级封装模具：3D IC封装、Chiplet异质集成模具

　　超薄壁模具：厚度＜0.2mm的精密结构件成型

　　特殊工况应用

　　高温工程塑料：PEEK、PEI等高温塑料注塑（模温＞180°C）

　　腐蚀性材料：含氟塑料、医用PVC等腐蚀性材料成型

　　微注塑成型：毫克级精密微量注射

　　多物料共注：硬软胶复合注塑模具

　　微观结构与工艺创新

　　材料科技突破

　　纳米强化相：采用Al₃(Sc,Zr)纳米析出相强化

　　超细晶粒：平均晶粒尺寸＜1μm（ASTM 12级）

　　低杂质控制：Fe+Si含量＜0.15%（超高纯度）

　　特殊生产工艺

　　多级均匀化处理：三级温度jingque控制

　　高压气雾化制粉：氧含量＜80ppm

　　等温挤压成形：变形温度控制在±3°C

　　深冷处理：-196°C×24h超深冷处理

　　加工技术指南

　　机械加工规范

　　超精密加工参数：

　　车削：PCD刀具，Vc=150-180m/min，f=0.05-0.1mm/rev

　　铣削：金刚石涂层刀具，轴向切深＜0.1mm

　　磨削：树脂结合剂金刚石砂轮，线速度30-35m/s

　　特种加工建议：

　　微细放电加工：电极损耗比＜3%

　　激光加工：皮秒激光可获得佳效果

　　超声辅助加工：可提高效率40%

　　热处理工艺

　　复合固溶处理：530°C×1h + 560°C×1h 阶梯加热

　　多级时效：80°C×8h + 120°C×8h + 170°C×8h

　　稳定化处理：250°C×24h（消除微应力）

　　典型应用案例

　　智能手机领域：

　　某品牌折叠屏手机转轴部件模具（＞100万次寿命）

　　5G手机天线一体化成型模具

　　汽车工业：

　　特斯拉4680电池壳体压铸模

　　激光雷达光学窗口双色注塑模

　　医疗技术：

　　人工关节微孔结构注塑模具

　　胰岛素泵精密齿轮模具

　　经济性分析

　　虽然Alumold-600材料成本是普通模具铝的3-4倍，但综合考虑：

　　模具寿命延长5-8倍

　　产品不良率降低60-80%

　　生产效率提高30-50%

　　维护间隔延长3倍

　　特别适合： ✔ 高附加值产品生产 ✔ 超高精度要求场景 ✔ 极端工况模具应用 ✔ 大批量连续生产