Alumold500模具铝轻量化与高精度的完美结合

　　Alumold-500模具铝分析报告

　　一、材料背景与市场定位

　　Alumold-500是Alcoa公司开发的高端模具铝合金系列中的旗舰产品，属于Alumold系列的升级版本，专为极端工况下的模具应用设计。相比Alumold-350，它在强度、耐磨性和热稳定性方面有显著提升。

　　Alumold500实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　Alumold500力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　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5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。Alumold500用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用Alumold500;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　二、核心应用领域

　　1. 高端精密注塑模具

　　光学级透明件模具(镜头、导光板等)

　　微结构注塑模具(精密齿轮、连接器)

　　医疗级高洁净度模具(注射器、输液器)

　　2. 严苛工况压铸

　　镁合金高温压铸(汽车变速箱壳体)

　　高硅铝合金压铸(发动机零部件)

　　薄壁复杂结构压铸(电子设备散热件)

　　3. 特种成型模具

　　LDS天线激光直接成型模具

　　IMD模内装饰成型模具

　　微发泡成型模具

　　三、zhuoyue性能参数

　　1. 机械性能(经过T651热处理后)

　　性能指标典型值范围测试标准

　　抗拉强度450-500 MPaASTM E8/E8M

　　屈服强度(0.2%)400-440 MPaASTM E8/E8M

　　延伸率8-12%ASTM E8/E8M

　　硬度150-170 HBASTM E10

　　断裂韧性30-35 MPa·√mASTM E399

　　2. 热物理性能

　　热导率：155-165 W/(m·K) (25-200°C)

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/°C (20-200°C)

　　比热容：880 J/(kg·K)

　　高工作温度：250°C(短期300°C)

　　3. 特殊性能亮点

　　耐磨性：比Alumold-350提高40%

　　抛光性：可达Ra0.01μm超镜面效果

　　抗蚀性：通过专利合金设计，耐蚀性提升50%

　　寿命表现：在同等工况下比普通模具铝寿命延长2-3倍

　　四、材料成分创新

　　Alumold-500采用创新合金配方(wt.%)：

　　基体Al：平衡量

　　Zn：6.5-7.5

　　Mg：2.5-3.5

　　Cu：1.5-2.5

　　微量添加：Sc 0.1-0.3, Ag 0.2-0.5

　　晶粒细化剂：Zr+TiB₂复合添加

　　五、先进加工工艺

　　1. 热处理方案

　　固溶处理：480°C±5°C/2.5h，分级水淬

　　时效处理：双级时效(120°C/8h+160°C/16h)

　　2. 精密加工指南

　　高速铣削：主轴转速8000-15000rpm，进给3-8m/min

　　超精加工：使用PCD刀具，表面粗糙度可达Ra0.02μm

　　电火花加工：推荐使用石墨电极，损耗比<1%

　　3. 表面强化技术

　　微弧氧化(MAO)：形成50-100μm陶瓷层

　　类金刚石碳(DLC)涂层

　　复合镀层技术(Ni-PTFE)

　　六、竞争优势分析

　　与工具钢对比优势：

　　热传导效率高3-5倍

　　加工周期缩短50-70%

　　模具重量减轻65%

　　可实现更复杂冷却水道设计

　　与竞品铝合金对比：

　　高温强度保持率提高30%(200°C时)

　　抗热疲劳性能提升60%

　　尺寸稳定性更优(△L/L<0.02%)

　　适用于更严苛的腐蚀环境

　　七、典型成功案例

　　消费电子：某智能手机中框压铸模具，实现0.05mm公差控制

　　汽车行业：某电动汽车电池壳体压铸模具，寿命突破30万模次

　　光学领域：VR镜头注塑模具，透光率偏差<0.5%

　　医疗器械：可降解支架注塑模具，达到ISO 13485医疗级洁净标准