PRODAX模具铝在快速成型模具中的5大创新应用

　　PRODAX 模具铝全面技术解析

　　PRODAX 是专为塑料/压铸模具开发的高性能铝合金系列，由欧洲铝业巨头（如Alcoa或Hydro）研发，以高导热+高硬度+易加工为核心优势，广泛应用于精密注塑、LED透镜模、医疗器械成型等高端领域。

　　1. 核心特性（对比传统模具钢）

　　特性PRODAX典型值P20模具钢优势

　　密度2.7-2.8 g/cm³7.85 g/cm³减重65%

　　热导率160-180 W/(m·K)29 W/(m·K)冷却效率↑5倍

　　硬度80-100 HRB (≈18-22 HRC)28-32 HRC可抛光至Ra<0.01μm

　　抗拉强度300-350 MPa1000-1200 MPa适用于中低载荷

　　热膨胀系数23×10⁻⁶/K12×10⁻⁶/K需配合钢镶件使用

　　注：PRODAX通过超细晶粒+铜/硅强化实现性能平衡，尤其适合快速换模、高光洁度需求场景。

　　PRODAX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。

　　3. 核心优势

　　3.1 超高热导率（模具效率关键）

　　导热率≥170 W/(m·K），比H13钢快6倍

　　冷却时间缩短30%（案例：某汽车灯具模周期从18s→12s）

　　3.2 zhuoyue表面处理性能

　　直接镜面抛光至Ra 0.005μm（光学级要求）

　　**硬质阳极氧化（HV>800）**→ 耐磨性提升3倍

　　3.3 机加工便捷性

　　切削力仅为钢的1/3，刀具寿命延长50%

　　无应力变形，适合大型模架一体化加工

　　3.4 抗热疲劳性

　　200°C循环下裂纹萌生周期＞50万次（优于ADC12）

　　4. 热处理工艺（T5/T6态推荐）

　　4.1 T5时效处理（平衡性能）

　　固溶：520°C×4h → 水淬

　　时效：160°C×8h → 空冷

　　结果：硬度90HRB，强度320MPa

　　4.2 T6峰值时效（高强度需求）

　　固溶：530°C×6h → 水淬（50°C/min冷却率）

　　时效：175°C×12h → 空冷

　　结果：硬度100HRB，强度350MPa

　　5. 典型应用场景

　　5.1 高光注塑模具

　　LED导光板（要求Ra<0.02μm）

　　手机外壳（需抗指纹镀层附着力）

　　5.2 精密压铸模

　　锌合金连接器（寿命＞50万次）

　　镁合金汽车部件（配合模温机使用）

　　5.3 特殊工业领域

　　食品级模具（通过FDA认证）

　　医疗导管成型模（抗细菌涂层基材）

　　6. 加工技术指南

　　6.1 切削参数优化

　　工序刀具转速 (RPM)进给 (mm/rev)冷却方式

　　粗加工硬质合金2500-30000.2-0.3油雾冷却

　　精加工金刚石刀5000-80000.05-0.1低温氮气

　　6.2 表面处理方案

　　纳米镀层（CrN）：摩擦系数<0.15

　　微弧氧化：绝缘层厚度50μm（击穿电压＞3000V）

　　7. 与竞品对比（PRODAX vs. 其他模具铝）

　　特性PRODAX 2319AlSi1MgMn7075-T6

　　导热率★★★★★★★★☆★★

　　切削性★★★★★★★★★★★★

　　抛光性★★★★★★★★☆★★

　　强度★★★★★★★★★★★★

　　成本★★★☆★★★★★★★

　　8. 使用注意事项

　　避免与高硅料（>30%玻纤）直接接触 → 推荐表面镀硬铬

　　大型模架需预拉伸处理 → 防止加工后变形

　　EDM加工后需去应力回火 → 200°C×2h

　　9. 结论

　　PRODAX 是高端塑料模具的革新性材料，特别适合：

　　✔ 缩短注塑周期（导热优势）

　　✔ 光学级表面需求（手机/透镜）

　　✔ 快速换模系统（轻量化设计）

　　技术合作：超时代软件可提供材料-加工-仿真全链路解决方案，包括热流道匹配分析、冷却优化拓扑设计等。