ALUMEC99模具铝精密加工薄壁模具变形问题解决

　　ALUMEC99圆棒模具铝技术分析报告

　　一、材料概述

　　ALUMEC99是一种超高纯度铝合金模具材料，由瑞典Sapa集团开发，专为要求极高的模具应用而设计。其纯度为99.99%，具有优异的导热性和机械加工性能。

　　ALUMEC99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%

　　ALUMEC99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。

　　三、物理特性

　　密度：2.70 g/cm³

　　热导率：237 W/(m·K) (25°C)

　　电导率：62% IACS

　　线膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K (20-100°C)

　　比热容：900 J/(kg·K)

　　四、力学性能

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)伸长率(%)硬度(HB)

　　退火(O)50-7020-3050-6015-18

　　冷作硬化(H18)90-12080-1005-825-28

　　五、核心优势

　　超高热导率：

　　散热性能比普通模具钢高5-7倍

　　可显著缩短注塑周期

　　zhuoyue的加工性能：

　　切削阻力仅为普通铝合金的60%

　　可实现镜面加工(Ra<0.01μm)

　　优异的耐腐蚀性：

　　在pH 4.5-8.5环境中表现稳定

　　抗氧化能力强

　　尺寸稳定性：

　　热膨胀系数低且均匀

　　长期使

　　六、典型应用

　　高端模具领域

　　光学元件模具： • 镜头注塑模具 • LED透镜模具 • 导光板压铸模具

　　精密电子模具： • 连接器注塑模具 • 微型元件成型模具 • 半导体封装模具

　　汽车工业模具： • 车灯反射镜模具 • 内饰件精密模具 • 传感器外壳模具

　　特殊应用场景

　　航天器反射镜基材

　　同步辐射装置元件

　　激光设备反射腔体

　　高能物理实验装置

　　七、加工工艺指南

　　机加工参数

　　加工方式切削速度(m/min)进给(mm/rev)切削深度(mm)刀具建议

　　车削300-5000.1-0.30.5-3.0金刚石刀具

　　铣削200-4000.05-0.150.3-1.5PCD刀具

　　钻孔50-1000.03-0.08-硬质合金

　　表面处理方案

　　超精密抛光：

　　可达Ra 0.005μm

　　适用于光学模具

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚50-100μm

　　硬度HV1200-1500

　　化学镀镍：

　　厚度10-30μm

　　提高耐磨性

　　八、质量控制要点

　　材料验收标准：

　　残余应力检测

　　超声波探伤

　　晶粒度检查

　　加工环境要求：

　　恒温车间(20±1°C)

　　洁净度控制

　　防振措施

　　九、与类似材料对比

　　特性ALUMEC9960617075铜合金

　　热导率★★★★★★★★☆★★☆☆★★★★☆

　　加工性★★★★★★★★☆★★☆☆★★☆☆

　　强度★★☆☆☆★★★☆★★★★★★★★☆☆

　　耐蚀性★★★★☆★★★☆★★☆☆★★★☆☆

　　成本★★☆☆☆★★★☆★★★☆☆★★★★☆

　　十、选型建议

　　ALUMEC99适合以下应用场景：

　　对模具散热性能要求极高的应用

　　需要超精密表面质量的光学模具

　　长寿命、高精度的电子元件模具

　　特殊环境下的科研仪器部件

　　其zhuoyue的热性能和加工性能使其成为高端模具制造的材料，特别适合要求快速散热和超精密加工的模具应用。