Alumold400模具铝在中小批量生产中的经济性分析

　　Alumold-400模具铝全面技术解析

　　Alumold-400是铝合金模具材料中的高端产品，专为要求极高的模具应用开发。以下是该材料的分析报告：

　　Alumold400化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　Alumold400力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　Alumold400热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　Alumold400应用：

　　硬铝模Alumold400：在硬度和机械强度方面，它是硬铝模Alumold400系列中性能为的铝合金。不仅适合于制造大批量注塑模以及特大批量吹塑、热成型等模，而且还适合于要求高机械强度的机器和机械零件。有优良的加工特性。

　　硬铝模Alumold400：适用于生产小批量和中等批量的注塑模，大批量吹塑和热成型模。特别适合于进行焊接修理。

　　硬铝模Alumold400：适合于制造RI型低压鞋模。有优良的加工特性(断屑性)。

　　硬铝模Alumold400：适用于制造注塑、吹塑、热成型、薄膜和可扩张聚苯乙烯的原型模。特别适合于进行焊接修理。

　　一、核心应用领域

　　超精密注塑模具

　　光学元件：相机镜头、激光准直器等光学级制品（表面粗糙度要求Ra≤0.01μm）

　　微结构制品：导光板、微透镜阵列等精密光学器件（结构精度±2μm）

　　医疗植入物：人工关节、牙科修复体等医用高分子成型模具

　　特种工艺模具

　　IMD/OMD模具：模内装饰成型专用模具（耐温300℃以上）

　　LDS天线模具：激光直接成型技术专用模具（满足激光加工要求）

　　微发泡模具：MuCell微孔发泡成型专用模具（承受高频压力冲击）

　　二、材料特性深度分析

　　物理性能矩阵

　　性能参数标准值测试标准

　　密度2.85g/cm³ASTM B962

　　热导率170W/(m·K)ASTM E1461

　　比热容960J/(kg·K)ASTM E1269

　　电阻率42nΩ·mASTM B193

　　力学性能表现

　　室温性能：

　　抗拉强度：520-580MPa

　　屈服强度：480-520MPa

　　延伸率：8-10%

　　高温性能(200℃)：

　　抗拉强度保持率：85%

　　硬度保持率：HRC 40+

　　特殊性能优势

　　纳米级加工性能

　　可实现超精密镜面加工（表面粗糙度Ra≤5nm）

　　微细加工小孔径可达φ0.05mm

　　极端环境稳定性

　　热变形温度：≥250℃

　　热循环稳定性：5000次循环后变形量<0.005%

　　超凡的耐磨特性

　　磨损率：≤1×10⁻⁶mm³/N·m

　　与POM等工程塑料的摩擦系数：0.08-0.12

　　各向同性表现

　　纵向/横向性能差异：≤3%

　　热处理后残余应力：≤50MPa

　　三、材料冶金学特性

　　微观组织特征

　　晶粒尺寸：ASTM 10-12级（20-50μm）

　　第二相分布：均匀弥散的θ(Al₂Cu)相

　　杂质含量：Fe+Si≤0.25wt%

　　热处理工艺窗口

　　三级固溶处理：

　　一级：450℃×1h

　　二级：480℃×2h

　　三级：500℃×1h

　　多级时效工艺：

　　预时效：100℃×8h

　　主时效：160℃×12h

　　稳定化：120℃×24h

　　四、精密加工技术规范

　　超精密加工参数

　　金刚石切削：

　　切削速度：300-800m/min

　　进给量：0.005-0.02mm/rev

　　切削深度：0.05-0.2mm

　　微细放电加工：

　　电极材料：钨铜合金

　　放电能量：≤10μJ

　　表面粗糙度：Ra 0.1-0.2μm

　　表面强化技术

　　等离子电解氧化：膜厚50-100μm，硬度HV1500+

　　类金刚石涂层：厚度2-5μm，摩擦系数0.05-0.1

　　离子注入处理：氮离子剂量1×10¹⁷ions/cm²

　　五、典型应用案例

　　光通信领域：

　　某5G光模块透镜阵列模具（128通道）

　　成型精度：±0.5μm

　　使用寿命：200万次

　　医疗设备：

　　可降解血管支架注塑模具

　　小壁厚：0.03mm

　　年产能力：500万件

　　消费电子：

　　折叠屏手机转轴组件模具

　　疲劳测试：20万次折叠无失效

　　Alumold-400代表了当前铝合金模具材料的高技术水平，其zhuoyue的性能组合使其在航空航天、生物医疗、光电通讯等领域的模具应用中具有的地位。该材料特别适合要求纳米级精度、超长寿命和极端稳定性的模具制造需求。