FORTAL汽车模具制造铝材的加工优化方案

　　FORTAL模具铝全面解析

　　FORTAL是一种法国生产的模具铝合金系列，由Pechiney公司(现为Constellium)研发，主要包括FORTAL ALUMEC和FORTAL NEUF等牌号，在精密模具制造领域享有盛誉。

　　FORTAL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 。

　　FORTAL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)

　　FORTAL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.

　　FORTAL应用：

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

　　核心特性

　　物理机械性能

　　超高强度：抗拉强度可达500-580MPa(经T6热处理)

　　优异硬度：典型HB硬度150-170，接近预硬钢水平

　　zhuoyue的疲劳强度：比普通模具铝高30-40%

　　热稳定性：在200°C下仍能保持85%室温强度

　　导热系数：约190W/m·K(优于大多数模具钢)

　　加工性能

　　切削性能：切削力仅为P20钢的1/3，刀具寿命延长3倍

　　表面处理：可抛光至RA<0.025μm的镜面效果

　　蚀刻性能：适合精细纹理加工(如皮革纹、咬花)

　　焊接性：需采用4043/5356焊丝，预热至150°C

　　典型应用领域

　　高端模具制造

　　光学级注塑模：

　　透镜、导光板、光学镜片模具

　　要求Ra<0.01μm的超精密表面

　　医疗器具模具：

　　注射器、呼吸面罩等医疗器械

　　符合FDA接触认证要求

　　汽车照明系统：

　　前大灯反射镜、LED透镜模具

　　耐高温树脂(如PPS)成型

　　电子产品模具：

　　手机外壳、笔记本电脑结构件

　　薄壁(0.3mm以下)精密成型

　　特殊工业应用

　　航空航天燃油系统部件

　　半导体测试夹具

　　精密测量仪器基座

　　汽车涡轮增压器壳体

　　技术参数对比

　　参数FORTAL ALUMEC7075-T6NAK80S136

　　密度(g/cm³)2.82.817.87.7

　　热导率(W/m·K)1901304530

　　弹性模量(GPa)7271205210

　　典型模具寿命30-50万次10万次100万次150万次

　　使用技术要点

　　热处理规范：

　　固溶处理：470°C±5°C/2h→水淬

　　人工时效：120-175°C/6-24h

　　应力消除：200°C/4h(加工后建议)

　　表面强化方案：

　　Micro-arc氧化：形成50-100μm陶瓷层

　　Ni-P化学镀：硬度可达HV700

　　CrN/CrAlN PVD镀层：摩擦系数<0.2

　　维护建议：

　　每5万模次检查型腔表面

　　使用pH中性脱模剂

　　长期停用需涂防锈油

　　FORTAL特别适合要求高精度、快速换模、复杂冷却需求的模具场景，其独特的性能平衡使其在高附加值产品模具领域具有的优势。对于需要同时满足轻量化、高导热和足够强度的应用，FORTAL通常是材料。