ALUMEC79铝合金的选区激光熔化成形工艺开发

　　ALUMEC 79铝合金（高强度模具铝）全面解析

　　基本概况

　　ALUMEC 79是瑞典萨帕(SAPA)公司开发的高强度、高硬度铝合金模具材料，属于Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金，专为塑料注塑模具和压铸模具应用优化设计。

　　ALUMEC79的化学成分：

　　硅Si：0.40

　　铁Fe: 0.40

　　铜Cu：0.10

　　Mn:0.15-0.40

　　铬Cr：0.15-0.40

　　镁Mg：2.0-2.8

　　铁+硅Fe+Si：0.60

　　钛Ti：0.15

　　铝Al：余量

　　其他：

　　单个：0.05 合计：0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤147

　　伸长率 δ10 (%)：≥14

　　拉伸强度(25°CMPa)

　　屈服强度(25°CMPa)

　　硬度500kg力10mm球

　　延伸率1.6mm(1/16in)厚度

　　密度是2.72g/cm3

　　注 ：花纹板室温力学性能，管材室温纵向力学性能。

　　核心性能特点

　　机械性能（T6状态）

　　性能指标典型值

　　抗拉强度480-520 MPa

　　屈服强度420-460 MPa

　　延伸率8-12%

　　硬度145-155 HB

　　冲击韧性12-16 J/cm²

　　疲劳极限180-200 MPa

　　物理特性

　　密度：2.82 g/cm³

　　熔点范围：475-635℃

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K（20-100℃）

　　热导率：155-165 W/(m·K)

　　电导率：35-40% IACS

　　热处理工艺

　　标准热处理流程

　　固溶处理：

　　温度：465-475℃

　　时间：1-2小时/25mm厚度

　　冷却方式：水淬（60-80℃）

　　人工时效：

　　温度：120-140℃

　　时间：16-24小时

　　冷却方式：空冷

　　特殊热处理方案

　　双级时效：

　　级：110℃/8小时

　　第二级：160℃/16小时

　　目的：提高抗应力腐蚀性能

　　回归再时效(RRA)：

　　回归处理：200℃/30min

　　再时效：120℃/24小时

　　效果：强度提高10-15%

　　突出特性优势

　　切削加工性：

　　切削力比钢低40-50%

　　刀具寿命延长3-5倍

　　表面粗糙度可达Ra 0.4μm

　　抛光性能：

　　可镜面抛光至#12000

　　无方向性纹理

　　保持长期光泽

　　热性能：

　　热疲劳抗力优异

　　热导率是模具钢的3-4倍

　　热变形量小

　　典型应用领域

　　塑料模具应用

　　注塑模具：

　　大型家电外壳（电视机/洗衣机）

　　汽车内饰件（仪表板/门板）

　　精密电子部件（连接器/外壳）

　　吹塑模具：

　　PET瓶模具

　　工业容器模具

　　医用包装模具

　　压铸模具应用

　　锌合金压铸：

　　锁具和五金件

　　卫浴配件

　　玩具模型

　　铝合金压铸：

　　低熔点合金压铸

　　装饰件压铸

　　样件快速成型

　　其他工业应用

　　机械加工夹具

　　高精度测量仪器基座

　　光学仪器结构件

　　半导体设备零部件

　　加工技术指南

　　切削加工参数

　　加工类型切削速度(m/min)进给量(mm/rev)切削深度(mm)

　　粗车300-4000.2-0.42-5

　　精车500-7000.05-0.150.2-0.5

　　铣削800-12000.1-0.31-3

　　钻孔60-800.1-0.2-

　　电火花加工(EDM)

　　电极材料：石墨或铜钨合金

　　电流参数：15-25A（粗加工），3-8A（精加工）

　　表面粗糙度：可达Ra 0.8μm

　　抛光工艺

　　机械抛光：

　　砂纸序列：#400→#800→#1200→#2000

　　抛光轮：羊毛轮+金刚石膏

　　转速：1200-1800 rpm

　　电解抛光：

　　电解液：磷酸基

　　电压：12-15V

　　时间：3-5分钟

　　表面处理方案

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：50-80μm

　　硬度：400-500 HV

　　耐蚀性：1000小时盐雾试验

　　化学镀镍：

　　镀层厚度：10-25μm

　　硬度：500-600 HV

　　耐磨性提高5-8倍

　　PVD涂层：

　　常用涂层：TiN/TiCN/CrN

　　涂层厚度：2-5μm

　　摩擦系数降低至0.1-0.2

　　模具设计要点

　　冷却系统设计：

　　水道直径：8-12mm

　　距型腔距离：15-20mm

　　水流速：2-4 m/s

　　收缩补偿：

　　塑料模具收缩率：0.4-0.6%

　　压铸模具收缩率：0.2-0.3%

　　需进行模流分析优化

　　结构优化：

　　小壁厚：40mm（大型模具）

　　加强筋间距：150-200mm

　　配合公差：IT7级

　　维护与保养

　　定期维护：

　　每5000模次检查导向系统

　　每10000模次抛光型腔

　　每20000模次全面检测

　　储存要求：

　　相对湿度：<60%

　　温度：15-25℃

　　表面涂防锈油

　　修复技术：

　　激光熔覆修复

　　冷焊修补

　　局部重熔处理

　　ALUMEC 79铝合金凭借其优异的综合性能，已成为高端塑料模具和低熔点合金压铸模具的理想选择，特别适合需要快速周期、高表面质量和复杂几何形状的模具应用。