ALUMEC100模具铝板/棒材支持CNC定制加工

　　ALUMEC100模具铝的全面技术解析

　　一、ALUMEC100基本信息

　　ALUMEC100是由瑞典萨帕铝业(Sapa)开发的高端模具专用铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金，专为高性能模具应用而设计。

　　ALUMEC100实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　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。

　　二、核心特性分析

　　1. 物理特性

　　密度：2.81g/cm³（比普通铝高约4%）

　　热膨胀系数：23.4×10⁻⁶/℃（20-100℃）

　　热导率：134W/(m·K)（优于多数模具钢）

　　弹性模量：72GPa

　　2. 机械性能（T651状态）

　　抗拉强度：≥440MPa

　　屈服强度：≥390MPa

　　延伸率：≥8%

　　硬度：135-145HB

　　断裂韧性：28MPa·√m

　　3. 特殊性能优势

　　超高强度：接近某些低合金钢的强度水平

　　抛光性：可达RA 0.025μm镜面效果

　　优异机加工性：切削力比钢低40-50%

　　良好焊接性：可采用TIG/MIG焊接

　　三、典型应用领域

　　1. 高端注塑模具

　　光学级模具（镜头、导光板）

　　医疗级模具（注射器、精密医疗器械）

　　外观件模具（汽车灯罩、高光装饰件）

　　2. 精密压铸模

　　镁合金压铸（笔记本外壳、无人机部件）

　　锌合金压铸（高端卫浴五金）

　　铝合金压铸（汽车结构件）

　　3. 特殊应用场景

　　EDM电极加工

　　半导体封装模具

　　3D打印随形冷却模具镶件

　　四、性能对比分析

　　与普通模具铝(如6061)比较

　　参数ALUMEC1006061-T651优势幅度

　　抗拉强度440MPa310MPa+42%

　　屈服强度390MPa276MPa+41%

　　疲劳强度140MPa96MPa+46%

　　切削性能85%60%+25%

　　与模具钢(P20)比较

　　参数ALUMEC100P20钢差异

　　重量2.81g/cm³7.85g/cm³轻64%

　　热导率134W/mK29W/mK高362%

　　加工效率1.5倍基准快50%

　　模具冷却时间减少30%基准效率提升

　　五、加工工艺指南

　　1. 机加工参数优化

　　铣削：

　　粗加工：刀具直径16-25mm，转速5000-8000rpm，进给2000-3500mm/min

　　精加工：刀具直径6-12mm，转速8000-15000rpm，进给1000-2000mm/min

　　钻孔：

　　硬质合金钻头：直径3-12mm，转速3000-6000rpm，进给0.05-0.15mm/rev

　　深孔加工：建议使用枪钻工艺

　　2. 热处理规范

　　固溶处理：475℃±5℃保温1小时/25mm，水淬

　　人工时效：120℃±5℃保温24小时（T6状态）

　　过时效处理：160℃±5℃保温18小时（T7状态，尺寸更稳定）

　　3. 表面处理方案

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：25-50μm

　　硬度：≥800HV

　　摩擦系数：0.15-0.25

　　化学镀镍：

　　镀层厚度：10-30μm

　　硬度：500-600HV

　　耐蚀性：通过500小时盐雾测试

　　六、实际工程案例

　　案例1：智能手机中框注塑模

　　模具尺寸：600×400×250mm

　　模具重量：约320kg（同尺寸钢模约850kg）

　　表面要求：RA 0.03μm镜面

　　生产表现：15秒/模次（比钢模快22%），已生产50万模次

　　案例2：新能源汽车电池壳体压铸模

　　模具温度：长期工作在180-220℃

　　冷却效率：比H13钢模高35%

　　使用寿命：达到8万模次（设计指标5万模次）

　　七、材料选择建议

　　推荐使用场景

　　✓ 要求轻量化的超大型模具（>3吨） ✓ 需要快速冷却的高光模具 ✓ 试制阶段模具（可节省60%加工时间） ✓ 有EMI屏蔽要求的电子部件模具