ALUMOLD铝合金综合性能与应用分析

材料基本概述

ALUMOLD系列是专为模具制造优化的铝合金品牌，由美国Alumold公司开发，属于高纯度、高导热模具铝合金。这类合金通过特殊配方和工艺处理，兼具优异的机械性能和热管理特性。

ALUMOLD实测化学成分：

Al :余量

硅 Si :≤0.25

铜 Cu :≤0.10

镁 Mg:2.2~2.8

锌 Zn:≤0.10

锰 Mn:≤0.10

铬 Cr:0.15~0.35

铁 Fe: 0.000~ 0.400

注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

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%

ALUMOLD力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：≥205

条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

伸长率 δ5 (%)：≥9

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)≤25

状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

质量特征

密度：2.75g/cm3。

专业应用领域

1. 注塑模具

中小型精密注塑模（尤其适合光学元件）

快速换模系统组件

嵌件和模芯

热流道系统支撑件

2. 吹塑模具

医药包装瓶模具

化妆品容器成型模

大型中空制品模具

多层共挤吹塑模

3. 压铸辅助

模温控制板

浇口套和分流锥

真空密封板

镶件和滑块

4. 特殊成型工具

复合材料成型模

聚氨酯发泡模具

橡胶硫化模具

蜡模和消失模

材料优势详解

热管理特性

快速均温：导热系数是模具钢的4-5倍

热响应时间：比钢模缩短60-70%

冷却效率：可减少冷却周期30-50%

抗热疲劳：特别适合快速循环成型

加工优势

切削速度：可达600-800 SFM（是P20钢的3倍）

刀具寿命：延长2-3倍（相比加工模具钢）

表面质量：Ra可达0.4μm无需抛光

加工能耗：降低约65%

模具设计要点

结构设计建议

壁厚优化：最小壁厚=15mm（大型模建议≥25mm）

冷却系统：水道间距宜为3-5倍孔径

加强结构：采用蜂窝状支撑减轻重量

表面处理：硬质阳极氧化推荐厚度50-75μm

使用寿命对比

模具类型普通钢模ALUMOLD模具

注塑周期1,000,000次500,000-800,000次

维护频率每50,000次每100,000次

更换成本100%基准30-50%基准

停机损失高（修复慢）低（可快速更换）

特殊工艺处理

1. 预硬化处理

出厂即达T6状态（无需后续热处理）

硬度均匀性：±2 HB范围内

可直接加工使用

2. 尺寸稳定性处理

多级时效工艺

残余应力<15 MPa

加工变形量<0.05mm/m

3. 表面强化方案

微弧氧化：形成50-100μm陶瓷层

Ni-P化学镀：硬度可达600HV

DLC涂层：摩擦系数降至0.1-0.2

使用经济性分析

成本效益比

初期成本：比钢模低30-40%

加工工时：节约50-70%

能耗节省：注塑机节能15-25%

综合成本：10万件以下更具优势

适用场景评估

推荐使用：

新产品开发验证阶段

中小批量生产（<50万件）

高光泽度表面要求

快速换模需求场景

不推荐使用：

玻璃纤维增强材料

高磨蚀性塑料

长期大批量生产

超高压注塑条件

ALUMOLD铝合金通过优化材料纯度和微观组织，实现了模具钢60-70%的强度却具备4-5倍的导热效率，是快速成型和中小批量生产的理想选择，特别适合产品开发周期短、迭代快的现代制造业需求。