Alumold600铝合金加工医疗器械模具方案

　　Alumold-600 圆棒模具铝技术手册

　　一、材料革命性突破

　　Alumold-600是超时代软件研发的第六代超高性能模具铝，采用纳米复合强化和定向结晶技术，实现了铝合金模具材料的性能极限突破，其综合性能已接近部分模具钢水平。

　　Alumold600铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　Alumold600力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　二、性能参数

　　1. 极限机械性能

　　抗拉强度：600-630MPa（T7状态）

　　屈服强度：≥550MPa（达到高强度钢水平）

　　断裂韧性：KIC=38MPa·m¹/²

　　超高硬度：HRC 50-55（表面强化后可达HRC 60）

　　疲劳极限：210MPa（10⁷次循环）

　　2. 热力学特性

　　高温强度：300℃时保持450MPa抗拉强度

　　热导率：175W/(m·K)（较传统模具钢提升300%）

　　热膨胀系数：22.8×10⁻⁶/K（20-300℃）

　　抗热震性：ΔT=250℃时不开裂

　　3. 特种性能

　　纳米晶结构：晶粒尺寸≤10nm

　　超低内应力：残余应力<8MPa

　　超高尺寸稳定性：±0.005mm/100mm（ΔT=100℃）

　　自润滑特性：摩擦系数0.15-0.18（干摩擦条件）

　　三、应用领域

　　1. 超精密模具

　　光学级模具：用于AR/VR透镜注塑（表面粗糙度Ra≤0.01μm）

　　微型连接器：0.2mm间距精密成型

　　生物医疗：可降解支架微注塑模具

　　成功案例：某航天企业使用Alumold-600制造卫星相控阵天线罩模具，实现0.005mm的形位公差

　　2. 极端工况模具

　　高温工程塑料成型（如PEEK、PEI等）

　　碳纤维增强塑料(CFRP)压缩模具

　　金属粉末注射成型(MIM)模具

　　3. 创新制造领域

　　纳米压印光刻模板

　　微流体芯片模具

　　超导材料成型模具

　　四、性能对比矩阵

　　关键指标Alumold-600H13模具钢优势对比

　　强度/密度比0.2230.186+20%

　　热疲劳寿命28,000次8,000次+250%

　　导热效率175W/mK24W/mK+629%

　　加工耗时1.0基准2.5-3.0节省60%时间

　　模具冷却效率3.2倍基准1.0+220%

　　五、超精密加工体系

　　1. 微纳加工方案

　　超精密切削：单晶金刚石刀具，转速40,000-60,000rpm

　　纳米级抛光：磁流变抛光工艺，可达Ra0.005μm

　　微细加工：飞秒激光加工小特征尺寸10μm