ALUMOLD铝合金在无人机一体化模具中的轻量化成本效益报告

　　ALUMOLD圆棒模具铝的深度技术解析

　　一、材料基本概况

　　ALUMOLD是瑞士Alcan公司开发的专用模具铝合金系列，包含多个牌号，其中具代表性的是ALUMOLD 79（AlZnMgCu系）和ALUMOLD 85（AlMgSi系），专为塑料注塑、压铸和橡胶模具设计。

　　ALUMOLD化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALUMOLD力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥480

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥177

　　伸长率 δ5 (%)：≥40

　　断面收缩率 ψ (%)：≥60

　　硬度 ：≤187HB;≤90HRB;≤200HV

　　密度：3.00g/cm3;

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　ALUMOLD热处理规范：

　　均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

　　退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

　　快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

　　四、热处理工艺详解

　　1. ALUMOLD 79热处理

　　固溶处理：465-475℃/1h+水淬

　　时效处理：

　　T6：120℃/24h

　　T7：160℃/18h（提高尺寸稳定性）

　　RRA：回归再时效处理（峰值强度+10%）

　　2. ALUMOLD 85热处理

　　固溶处理：530-540℃/1h+水淬

　　时效处理：

　　T6：175℃/8h

　　T5：仅人工时效（铸态使用）

　　五、加工技术指南

　　1. 机械加工参数

　　加工方式ALUMOLD 79ALUMOLD 85

　　车削速度(m/min)150-250200-350

　　铣削速度(m/min)100-180150-250

　　钻削速度(m/min)30-5040-60

　　表面粗糙度Ra(μm)0.4-0.80.2-0.6

　　2. 特种加工建议

　　电火花加工：使用铜钨电极，低脉宽

　　激光加工：光纤激光，氮气辅助

　　磨削加工：金刚石砂轮，湿磨为佳

　　六、表面处理方案

　　1. 功能性处理

　　硬质阳极氧化：厚度50-80μm，硬度HV800+

　　微弧氧化：形成100-150μm陶瓷层

　　化学镀镍：Ni-P合金镀层，硬度HV500

　　2. 装饰性处理

　　电解抛光：镜面效果Ra<0.1μm

　　彩色阳极氧化：可获得多种颜色

　　拉丝处理：机械纹理装饰

　　七、典型应用案例

　　ALUMOLD 79应用：

　　汽车模具：仪表板注塑模、车灯反射器模

　　电子模具：接插件精密注塑模

　　包装模具：薄壁容器注塑模

　　光学模具：导光板注塑模

　　ALUMOLD 85应用：

　　大型模具：汽车保险杠注塑模

　　热流道模具：多腔精密注塑系统

　　快速循环模具：高生产效率注塑模

　　食品包装模具：瓶盖注塑模

　　八、模具设计要点

　　冷却系统优化：利用高导热特性设计异形水路

　　强度校核：ALUMOLD 79可用于高注射压力(>1500bar)场合

　　表面处理选择：光学件模具推荐镜面抛光+硬质氧化

　　寿命预测：正常工况下可达50-80万模次

　　维护策略：每5万模次检查抛光面状态

　　九、材料对比分析

　　特性ALUMOLD 79ALUMOLD 85P20钢H13钢

　　密度(g/cm³)2.812.707.857.80

　　导热系数1401802924

　　抗拉强度5503209501500

　　加工成本高中低中

　　抛光性A1级A2级B级B级

　　耐蚀性优良极优一般一般

　　十、使用维护规范

　　模具预热：建议100-120℃均匀预热

　　工作温度：连续工作≤200℃(79)/≤250℃(85)

　　清洁维护：使用专用铝合金模具清洗剂

　　存放要求：干燥环境，表面涂防锈油

　　修复工艺：推荐使用激光熔覆修复技术

　　ALUMOLD系列铝合金通过优化的合金设计和热处理工艺，在模具强度、导热性和加工性能之间取得了zhuoyue平衡，特别适合现代高精度、高效率的模具制造需求。