ALUMEC100铝合金圆棒制造汽车灯具模具的实践

　　ALUMEC® 100 圆棒模具铝 深度解析

　　1. 材料基本介绍

　　ALUMEC® 100 是瑞典 Sapa Group（现属Hydro Extrusions） 研发的高性能铝合金，专为精密模具、光学模具及高表面质量要求应用设计。属于 Al-Zn-Mg-Cu 系（7000系列铝合金），具备超高强度、zhuoyue加工性能和表面抛光性。

　　ALUMEC100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%

　　ALUMEC100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。

　　3. 材料特性

　　3.1 力学性能（T651状态）

　　性能指标典型值

　　抗拉强度 (Rm)530-570 MPa

　　屈服强度 (Rp0.2)470-500 MPa

　　伸长率 (A50mm)7-10%

　　布氏硬度 (HBW)150-165

　　弹性模量71 GPa

　　疲劳极限160-180 MPa

　　3.2 物理特性

　　参数数值

　　密度2.81 g/cm³

　　热导率130 W/(m·K)

　　电导率33% IACS

　　热膨胀系数23.6×10⁻⁶/K

　　熔点范围475-635°C

　　3.3 核心优势

　　✅ 超高强度（接近某些低合金钢）

　　✅ 抛光性（可镜面抛光至Ra<0.05μm）

　　✅ 优异的尺寸稳定性（低残余应力）

　　✅ 良好耐蚀性（优于普通7075）

　　✅ 优化切削性能（比标准7075更易加工）

　　4. 典型模具应用

　　4.1 高端模具领域

　　光学透镜模具（摄像头、眼镜片）

　　汽车灯罩注塑模（高光泽表面要求）

　　化妆品包装模（镜面级抛光）

　　医疗器械成型模（如透明试管）

　　4.2 特殊工业应用

　　精密机械结构件（航空仪表部件）

　　半导体设备组件（低热变形需求）

　　高负荷治具（CNC加工夹具）

　　3D打印金属模具（替代钢模减重）

　　5. 热处理工艺

　　5.1 标准状态（T651）

　　固溶处理：470-490°C → 水淬

　　人工时效：120-130°C × 24小时

　　应力消除：通过拉伸1-3%实现

　　5.2 特殊处理选项

　　T7351状态：提高耐应力腐蚀性能

　　深冷处理（-196°C）：进一步提升尺寸稳定性

　　6. 机械加工指南

　　6.1 切削参数

　　加工方式推荐参数

　　车削v=150-250 m/min，f=0.08-0.2 mm/r

　　铣削v=200-300 m/min，f=0.1-0.18 mm/齿

　　钻孔v=40-60 m/min，f=0.05-0.15 mm/r

　　6.2 刀具选择

　　：金刚石涂层硬质合金刀具

　　替代：细晶粒硬质合金（K类或S类）

　　6.3 表面处理

　　镜面抛光：

　　复制代码

　　1. 金刚石砂轮粗磨（#400）

　　2. 逐步精磨至#3000

　　3. 氧化铝抛光膏终抛

　　阳极氧化：可生成5-25μm硬质氧化层

　　7. 与竞品对比

　　特性ALUMEC 100AA7075-T651AISI P20钢

　　强度(MPa)530-570470-550800-1000

　　密度(g/cm³)2.812.817.85

　　热导率13013029

　　镜面抛光性★★★★★★★★☆★★☆

　　成本比1.5X 70751.0X0.8X

　　8. 使用注意事项

　　避免超过120°C长期使用（时效软化风险）

　　切削时避免积屑瘤（建议使用高压冷却液）

　　存储需防潮（尽管耐蚀性优化，仍建议油封包装）

　　焊接需特殊工艺（推荐4043焊丝+焊后热处理）

　　9. 典型应用案例

　　智能手机镜头注塑模（苹果/三星供应链）

　　豪华汽车镀铬饰条模具（奔驰/宝马供应商）

　　医用PCR检测板模具（高光无痕要求）

　　超精密光学反射镜基板（天文望远镜部件）

　　总结

　　ALUMEC® 100 是高端模具铝的材料，其镜面抛光能力+高强度+优化加工性的组合，使其成为光学级模具、高光注塑模的。