PRODAX89 模具铝 全面技术解析
1. 材料概述
PRODAX89 是一种高强高导热模具专用铝合金，由欧洲材料研发机构开发，广泛应用于精密模具、压铸模、注塑模等领域。其优化合金成分使其具有卓越的机械强度、耐磨性和热稳定性，特别适用于高负荷、高精度、高寿命要求的模具制造。
PRODAX89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
PRODAX89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
3. 关键性能指标
3.1 物理性能
密度：2.70 g/cm³
热膨胀系数：20.5×10⁻⁶/°C（20-200°C）
热导率：155 W/(m·K)（优于P20钢的3倍）
比热容：0.92 J/(g·K)
3.2 机械性能（T6热处理）
参数数值范围
抗拉强度340-380 MPa
屈服强度290-320 MPa
延伸率2.0-3.5%
硬度（HB）125-145
弹性模量75 GPa
3.3 特殊性能
✔ 高耐磨性（硅含量高，硬度接近钢模）
✔ 优异的热疲劳抗力（5000次热循环无明显裂纹）
✔ 优异的抛光性（可达Ra 0.03μm镜面效果）
✔ 低热变形率（热处理变形<0.05%）
4. 主要应用领域
4.1 注塑模具
✔ 光学级产品（镜头、导光板、LED透镜）
✔ 高光洁度部件（『化妆品』瓶、医疗包装）
✔ 精密电子件（连接器、微型齿轮）
4.2 压铸模具
✔ 锌合金压铸（手机中框、锁具）
✔ 镁合金压铸（笔记本📓外壳、运动器材）
✔ 铝压铸模芯（汽车零部件）
4.3 其他工业应用
✔ 『半导体』封装模具（晶圆载具）
✔ 食品级模具（PET瓶胚、包装盒）
✔ 快速成型模具（3D打印母模）
案例：某德系汽车制造商采用PRODAX89制造LED车灯散热模组模具，实现：
✅ 模具寿命60万次以上（普通铝模的3倍）
✅ 冷却效率提高40%（缩短注塑周期）
✅ 表面粗糙度Ra 0.04μm（光学级要求）
5. 热处理工艺
5.1 标准热处理（T6状态）
固溶处理：520±5°C × 8h → 水淬（60-80°C）
人工时效：175°C × 8h（提高强度）
5.2 特殊处理工艺
✔ 深冷处理（-196°C × 4h）→ 提高尺寸稳定性
✔ 梯度时效（150°C×4h + 200°C×4h）→ 优化强韧性
✔ 激光表面强化 → 局部耐磨性提升
6. 加工指南
6.1 切削参数推荐
加工方式刀具材质切削速度 (m/min)进给量 (mm/r)
粗铣硬质合金300-4000.15-0.3
精铣PCD刀具500-8000.05-0.1
车削CBN刀具400-6000.1-0.2
钻孔钴高速钢30-500.08-0.15
6.2 特种加工建议
✔ 电火花❇️（EDM） → 石墨电极，低电流（<15A）
✔ 激光加工 → 光纤激光1.5kW，短脉冲
✔ 超声波抛光 → 提高表面光洁度
7. 表面处理方案
7.1 硬质阳极氧化
膜厚：30-50μm
硬度：500-700 HV
耐蚀性：盐雾试验>500h
7.2 PVD涂层（可选）
TiN/TiCN（硬度2000-3000HV）
DLC（类金刚石）（摩擦系数<0.1）
7.3 复合镀层
Ni-PTFE（自润滑，摩擦系数0.08）
Ni-SiC（耐磨性提升3倍）
8. 模具设计规范
8.1 结构优化建议
✔ 最小壁厚：8mm（建议10-15mm）
✔ 冷却水道：随形设计，距型面15-20mm
✔ 顶针系统：直径≥3mm，表面镀层
8.2 使用维护
✔ 预热温度：100-150°C（避免热冲击）
✔ 工作温度：≤280°C（短期峰值≤320°C）
✔ 保养周期：每5万模次检查抛光
9. 经济性分析
对比项PRODAX89普通铝模P20钢模
模具成本中高低高
加工效率高（比钢快40%）高低
寿命50-80万次10-20万次100万+次
适用场景中大批量精密件试制/小批量超大批量
10. 结论
PRODAX89 模具铝以其高强度、高导热、耐磨性好的特点，成为精密注塑、压铸、光学级模具的理想选择。
✔ 适合：高精度、中等批量、快速冷却需求
✔ 不适合：超长寿命（>100万次）重型压铸
随着表面处理技术（如DLC、微弧氧化）的进步，其应用范围正在向高附加值模具领域扩展！
