TKUltra7精密加工大型复合材料成型模具铝

　　TKUltra7模具铝合金全面技术解析

　　一、材料基础信息

　　TKUltra7是日本三菱材料株式会社(Mitsubishi Materials)研发的模具专用铝合金，属于改良型Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金，专为严苛模具应用环境设计。

　　TKUltra7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、主要性能特点

　　1. 机械性能表现

　　zhuoyue强度：T77热处理后抗拉强度达580-620MPa

　　超高硬度：HRB 100-110(相当于HV 170-200)

　　韧性平衡：延伸率保持5-7%

　　疲劳特性：10⁷次循环疲劳强度220MPa

　　2. 热物理特性

　　热导率：165-175W/(m·K)

　　线膨胀系数：22.8×10⁻⁶/K(20-100℃)

　　比热容：910J/(kg·K)

　　热稳定性：200℃下强度保持率>85%

　　3. 特殊性能优势

　　抛光性：可达超镜面级(RA<0.005μm)

　　加工性能：切削效率是SKD61的5倍

　　耐腐蚀性：盐雾试验1000小时无点蚀

　　尺寸稳定性：热处理变形<0.01%

　　三、典型应用领域

　　1. 超精密注塑模具

　　光学级镜片模具(手机/相机镜头)

　　导光板模具

　　微结构光学元件模具

　　2. 高要求压铸模具

　　超薄壁铝合金压铸(壁厚<0.5mm)

　　高光洁度压铸件(RA<0.1μm)

　　精密齿轮压铸

　　3. 特殊成型模具

　　微注塑成型模具(μIM)

　　LDS天线成型模具

　　生物可降解材料成型模

　　四、加工技术规范

　　1. 机加工参数指南

　　加工类型线速度(m/min)每齿进给(mm)切深(mm)刀具建议

　　粗加工180-2500.18-0.253-6硬质合金

　　半精加工300-4500.10-0.151-2TiAlN涂层

　　精加工500-8000.03-0.060.2-0.5单晶金刚石

　　2. 热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：455-465℃(jingque控制±2℃)

　　保温：50min/25mm

　　淬火：聚合物淬火液(30℃)

　　多级时效：

　　阶段：100℃×8h

　　第二阶段：140℃×12h

　　第三阶段：160℃×4h(可选)

　　3. 表面处理方案

　　超级抛光：采用钻石研磨膏+超声波辅助

　　镍-硼化学镀：厚度10-15μm，硬度HV650

　　CrN涂层：PVD法沉积，厚度3-5μm

　　五、与竞品对比分析

　　性能指标TKUltra7QC-7NAK80S136

　　抗拉强度(MPa)580-620520-5801100-13001600-1800

　　热导率(W/m·K)165-1751543020

　　镜面抛光性★★★★★★★★★☆★★★★★★★★☆

　　切削阻力85%35%25%

　　模具寿命25-35万次15-20万次50-80万次100万次+

　　六、使用维护要点

　　操作规范：

　　大工作温度220℃(短期240℃)

　　避免局部过热(ΔT<30℃)

　　合模压力≤800ton

　　维护周期：

　　每10万模次全面检测

　　每5万模次抛光修复

　　每日检查冷却系统

　　修复技术：

　　激光熔覆用AlSi12焊丝

　　局部电火花强化

　　纳米复合涂层修复

　　七、创新应用案例

　　AR/VR光学透镜模具：

　　实现亚微米级结构转写

　　模具温差控制在±0.3℃

　　产品光畸变<0.01%

　　新能源汽车电池壳体压铸：

　　超薄壁(0.3mm)成型

　　尺寸精度±0.05mm

　　模具寿命15万模次

　　微流控芯片注塑模：

　　微通道宽度50±2μm

　　表面疏水处理

　　日产能5000件以上

　　TKUltra7代表了当前模具铝合金的高技术水平，特别适合要求纳米级精度、超镜面效果和高生产效率的制造领域，是替代传统钢材在精密模具应用的解决方案。