Alumold-400模具铝全面技术解析
一、材料基础信息
Alumold-400是专为模具应用开发的高性能铝合金，由美国铝业公司(Alcoa)研制，兼具优良机械性能和加工特性。
Alumold-400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
Alumold-400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、关键物理特性
密度：2.77 g/cm³
热膨胀系数：22.4×10⁻⁶/℃(20-100℃)
导热系数：147 W/(m·K)
比热容：0.896 J/g·℃
电阻率：42.5 nΩ·m
三、机械性能表现
不同处理状态对比
状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)伸长率(%)硬度(HB)
F220-260110-14018-2265-75
T5310-350240-28012-1595-105
T6340-390290-33010-12105-115
四、模具应用特性优势
1. 优异的尺寸稳定性
热处理变形率<0.1%
典型案例：精密光学模具面型精度保持±0.002mm/100mm
2. 卓越的切削性能
相对切削指数：85%(相对于2024铝合金)
可实现镜面加工(Ra<0.05μm)
3. 良好的热疲劳性能
热循环次数(200℃↔25℃)可达5000次以上
适合快速热循环成型工艺
4. 均衡的力学性能
强度/韧性匹配优异
各向异性<5%
五、主要应用领域
1. 精密注塑模具
光学透镜模具
医疗器件模具
应用优势：
无磁性干扰
冷却效率比钢模高40%
2. 压铸模具部件
模架和镶件
浇注系统组件
使用寿命可达30-50万次
3. 橡胶成型模具
轮胎模具花纹块
工业橡胶件模具
表面可加工至Ra0.1μm
4. 吹塑模具
PET瓶模具
大型容器模具
冷却时间缩短25%
六、加工工艺规范
1. 热处理工艺
固溶处理：530±5℃保温4-6小时，水淬
人工时效：
T5：160-180℃×8-12h
T6：175-190℃×6-8h
2. 机械加工指南
铣削参数：
转速：2000-4000rpm
进给：0.05-0.15mm/齿
切削深度：0.5-3mm
钻孔推荐：
钻顶角：118°-135°
进给量：0.05-0.15mm/r
3. 表面处理选项
处理方式技术参数效果提升
硬质阳极氧化膜厚25-50μm表面硬度HV1200
化学镀镍厚度10-30μm耐磨性提高5倍
PVD涂层TiAlN涂层耐温800℃
七、与同类材料对比
性能指标Alumold-4007075-T66061-T6P20钢
比强度0.1260.1780.1210.054
导热系数14713016729
加工难度★★☆★★★★★☆★★★☆
耐蚀性★★★☆★★☆★★★★★★☆
成本指数1.82.21.01.5
八、典型应用案例
超薄液晶面板注塑模具
模具尺寸：850×650×120mm
技术挑战：
壁厚0.15mm成型要求
变形量<0.01mm/m
表面粗糙度Ra0.02μm
解决方案：
产品合格率99.7%
模具寿命120万次
采用Alumold-400 T6状态
配合钻石车削工艺
最终达成：
九、使用维护要点
温度管理
持续工作温度≤200℃
瞬时峰值≤250℃(不超30分钟)
应力消除
粗加工后推荐190℃×4h去应力
深腔模具建议进行振动时效处理
腐蚀防护
长期存放需涂防锈油
冷却水路建议使用防锈冷却液
修复工艺
焊接推荐4043焊丝
补焊后需180℃×4h去应力
Alumold-400凭借其均衡的性能组合，在要求高精度、高表面质量的模具应用中展现出显著优势，特别是在光学、医疗等高端注塑模具领域已成为行业首选材料之一。
