Alumold350铝合金阳极氧化膜厚与硬度控制技术

　　Alumold 350铝合金：用途及特性详解

　　1. 基本介绍

　　Alumold 350 是一种高硅铸造铝合金，专为模具制造和精密零件设计，具有优异的耐磨性、热稳定性和机加工性能。它属于Al-Si-Cu系合金，常用于替代传统钢模，实现轻量化并降低生产成本。

　　注：Alumold 350是美国铝业（Alcoa）开发的牌号，类似材料包括AISI P20钢（预硬化模具钢）、AlSi7Mg（欧洲标准）。

　　Alumold350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

　　Alumold350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。

　　3. 核心特性

　　✅ 高耐磨性：

　　硬度 120-140 HB（接近预硬化模具钢P20）

　　硅颗粒均匀分布，减少模具磨损

　　✅ 优异的热稳定性：

　　工作温度范围 -50°C至250°C（无显著变形）

　　✅ 轻量化：

　　密度 2.7 g/cm³（仅为钢的1/3）

　　✅ 机加工性能：

　　切削阻力低，刀具寿命延长30%以上

　　✅ 耐腐蚀性：

　　优于普通铝合金，适合潮湿环境

　　❌ 局限性：

　　抗拉强度低于高强钢（约300-350 MPa）

　　不适用于超高负荷模具（如重型锻模）

　　4. 典型用途

　　应用领域具体部件优势

　　塑料注塑模具模芯、模腔、镶件快速冷却，缩短周期

　　压铸模具锌/镁合金压铸模耐铝液侵蚀

　　橡胶模具轮胎花纹板、密封圈模高表面光洁度

　　食品工业巧克力模、烘焙模具无毒、易脱模

　　快速原型3D打印母模机加工效率高

　　5. 热处理工艺

　　⚙ 固溶处理（可选）：

　　500-520°C × 4-6小时 → 水淬（提高塑性）

　　⚙ 时效硬化（T5状态）：

　　150-180°C × 8-12小时（硬度提升10-15%）

　　⚙ 表面处理：

　　硬质阳极氧化（膜厚20-30μm，硬度≥800HV）

　　PTFE涂层（降低脱模力）

　　6. 加工参数建议

　　铣削：

　　刀具：金刚石涂层硬质合金

　　参数：VC=200-400 m/min, fz=0.05-0.15 mm/tooth

　　钻孔：

　　钻尖角：118°-135°

　　冷却：必须使用切削液

　　7. 与钢模的性能对比

　　参数Alumold 350P20钢H13钢

　　密度 (g/cm³)2.77.857.8

　　热导率 (W/m·K)1603025

　　模具寿命（注塑ABS）50-100万次100-200万次200万次+

　　加工成本低（节省30%工时）中高

　　注：在中小批量生产和快速换模场景下，Alumold 350的综合成本优势显著。

　　8. 使用注意事项

　　⚠ 设计优化：

　　壁厚均匀（避免缩孔）

　　冷却水道间距≤50mm（提升散热效率）

　　⚠ 维护建议：

　　定期清洁模具表面（防止铝屑堆积）

　　避免超过300°C长期使用（防止软化）

　　9. 总结

　　Alumold 350铝合金是轻量化模具的理想选择，尤其适合：

　　塑料注塑（缩短冷却时间）

　　低压压铸（降低设备能耗）

　　快速原型开发（加速产品迭代）