Alumold500模具铝的二次时效处理技术

　　Alumold-500模具铝的用途及特性综合分析

　　一、产品定位与市场价值

　　Alumold-500是超时代模具铝系列中的旗舰产品，代表当前铝合金模具材料的高技术水平。该材料专为解决高端模具制造中的关键痛点而设计：

　　模具寿命与钢材接近但重量减轻65%

　　加工效率比传统模具钢提高5-8倍

　　可实现纳米级表面光洁度

　　Alumold500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 。

　　Alumold500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)

　　Alumold500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.

　　Alumold500应用：

　　硬铝模Alumold500：在硬度和机械强度方面，它是硬铝模Alumold500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Alumold500：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Alumold500：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Alumold500：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。

　　二、核心材料特性

　　1. 机械性能指标

　　超高强度：抗拉强度≥500MPa（命名来源）

　　zhuoyue硬度：HRC 18-22（相当于HB 200-220）

　　疲劳性能：10⁷次循环疲劳强度达180MPa

　　断裂韧性：KIC值达35MPa·m¹/²

　　2. 热物理特性

　　热导率：195-210 W/(m·K)（室温）

　　热膨胀系数：22.8×10⁻⁶/K（20-200℃）

　　比热容：900 J/(kg·K)

　　工作温度：连续使用可达300℃，短期350℃

　　3. 加工特性

　　切削性能：切削力仅为S136模具钢的15%

　　表面处理：

　　镜面抛光可达Ra≤0.01μm

　　阳极氧化膜厚可控在5-50μm

　　镀层结合力达ISO 2819 Class 1级标准

　　焊接性：可采用5356焊丝进行TIG焊接，热影响区硬度下降<10%

　　三、技术创新点

　　纳米增强技术：通过Al₃Zr纳米颗粒强化基体

　　多层复合结构：表面50μm超密层提供耐磨性

　　智能热处理工艺：采用梯度时效技术消除内应力

　　四、典型应用场景

　　1. 超精密光学模具

　　手机镜头模组（含7P/8P镜片）

　　AR/VR光学元件

　　激光准直器件

　　2. 高端消费电子

　　笔记本一体成型外壳

　　折叠屏手机转轴部件

　　智能手表精密结构件

　　3. 特殊工业应用

　　微流控芯片模具

　　生物医疗植入物模具

　　新能源电池精密结构件

　　五、技术参数对比表

　　性能参数Alumold-500Alumold-350S136钢6061-T6

　　硬度(HRC)18-2212-1552-548-10

　　热导率(W/m·K)20517020155

　　强度/密度比18012555110

　　加工成本指数1.21.03.50.7

　　模具寿命(万次)80-12050-80150-20010-15

　　六、工程应用指南

　　1. 设计规范

　　大推荐模厚：500mm

　　小推荐圆角：R0.2mm

　　冷却水道距表面小距离：8mm

　　2. 加工参数

　　粗加工：

　　转速：4000-6000rpm

　　进给：0.3-0.6mm/齿

　　切深：5-8mm

　　精加工：

　　转速：8000-15000rpm

　　进给：0.02-0.1mm/齿

　　切深：0.1-0.5mm

　　3. 维护方案

　　每5万模次进行表面纳米修复

　　使用专用铝合金模具保养剂

　　存储湿度控制在40%RH以下

　　七、典型客户案例

　　国际智能手机品牌：用于折叠屏手机转轴模具，实现：

　　0.005mm的重复定位精度

　　20万次开合测试零磨损

　　模具开发周期缩短60%

　　新能源汽车企业：电池壳体压铸模应用成果：

　　冷却时间从12秒降至7秒

　　单套模具寿命突破15万模次

　　产品平面度达0.05mm/m²

　　光学器件厂商：AR镜片模具实现：

　　表面粗糙度Ra0.008μm

　　光透过率提升至99.2%

　　脱模力降低40%

　　八、技术发展趋势

　　Alumold-500正在向智能化方向发展：

　　集成温度传感模块的智能模具

　　自润滑表面处理技术

　　可修复式纳米涂层

　　3D打印兼容材料开发

　　该材料特别适合追求效率与精度的现代模具制造体系，在5G、新能源、医疗等新兴领域展现出的优势。通过材料-工艺-设计的三维优化，可实现传统钢模难以达到的综合效益。