Alumold-350模具铝加工的抛光性能与生物兼容性测试

　　Alumold-350模具铝全面技术解析

　　一、材料定位与开发背景

　　Alumold-350是美国Alcoa公司开发的高性价比模具铝合金，在Alumold系列中定位为中高端平衡型材料。专为需要良好机械性能与优异热传导性平衡的模具应用设计，特别适合长期连续生产的精密注塑模具。

　　Alumold-350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%

　　Alumold-350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。Alumold-350用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用Alumold-350;

　　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。

　　2. 材料创新点

　　经济性优化：相比Alumold-400减少Ag、Zr等昂贵元素

　　工艺窗口拓宽：淬火临界速率降至80℃/s（Alumold-400为50℃/s）

　　焊接性能提升：裂纹敏感指数降低30%

　　三、关键性能参数

　　1. 力学性能(T6状态)

　　温度条件抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)

　　室温540-580480-52010-12

　　150℃450-480400-43015-17

　　200℃380-410340-37018-20

　　2. 物理特性

　　热导率：160W/(m·K)（是P20钢的5.3倍）

　　热膨胀系数：23.4×10⁻⁶/K(20-200℃)

　　密度：2.81g/cm³（比钢轻62%）

　　弹性模量：72GPa

　　3. 特征性能

　　✔ 加工优势：切削功率比7075低25%

　　✔ 抛光性能：可达SPI-A2级(Ra≤0.025μm)

　　✔ 尺寸稳定性：100次热循环变形<8ppm

　　✔ 耐蚀性：盐雾测试1000小时无点蚀

　　四、典型应用领域

　　1. 精密注塑模具

　　医疗部件模具：满足ISO 13485医用标准

　　电子连接器：0.2mm精密端子成型

　　食品包装模具：通过FDA认证

　　2. 轻量化压铸

　　汽车内饰件：纹理转印清晰度≥95%

　　3C产品外壳：薄壁成型能力1.0mm

　　家电按钮：寿命30万模次以上

　　3. 特殊成型

　　PVC窗框挤出模：抗腐蚀性能优异

　　复合材料模具：与碳纤维CTE匹配度0.95

　　光学级导光板：透光率>92%

　　五、先进加工技术

　　1. 精密加工参数

　　工艺类型主轴转速(rpm)进给(mm/tooth)刀具推荐

　　粗加工15,000-20,0000.10-0.15金刚石涂层铣刀

　　半精加工25,000-35,0000.05-0.08超细晶粒硬质合金

　　精加工40,000-50,0000.01-0.03单晶金刚石

　　2. 热处理规范

　　优热处理路径：

　　固溶处理：470±5℃×2h → 水淬(>100℃/s)

　　预时效：80℃×10h（提高加工性）

　　终时效：130℃×16h（峰值强度）

　　3. 表面处理方案

　　微弧氧化：生成20-30μm陶瓷层，硬度HV1200

　　Ni-P化学镀：厚度15-25μm，摩擦系数0.1

　　激光纹理加工：可实现Ra0.05-5μm任意纹理

　　六、与竞品对比

　　性能指标Alumold-3507075-T6NAK80

　　热导率(W/m·K)16013042

　　比强度(kN·m/kg)190180150

　　模具成本指数1.51.02.8

　　维护周期(万次)25-4015-2060-80

　　七、经典应用案例

　　■ 戴尔笔记本外壳模具：0.5mm均匀壁厚控制

　　■ 乐高积木注塑模：0.02mm插接精度保持

　　■ 医用注射器模具：满足10万次灭菌循环