Alumold 400 是超高硬度、高耐磨性的铝合金模具材料，属于Alumold系列中的高端型号，专为要求更高模具寿命和耐磨性的应用而开发。
Alumold400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
Alumold400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
四、主要应用领域
1. 高要求注塑模具
工程塑料部件：
增强塑料：玻璃纤维含量30%以上的PA、PBT、PPS 示例：汽车发动机周边部件、电动工具外壳
高温塑料：PEEK、PEI、PPSU 示例：航空航天连接器、医疗灭菌器械
精密电子部件：
接插件模具：USB-C、HDMI接口
微型齿轮模具：模数0.2-0.5的精密齿轮
光学透镜模具：摄像头镜片、导光板
2. 压铸模具应用
锌合金压铸：锁具、卫浴五金
铝合金压铸：汽车发动机支架、变速箱壳体 适用批量：50-100万次
3. 特殊成型工艺
结构发泡成型：汽车内饰件、建筑模板
气体辅助注射：大型平板件、把手类产品
双色/多色注塑：牙刷柄、工具手柄
五、热处理工艺详解
1. 标准热处理流程
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固溶处理 → 淬火 → 时效处理
固溶处理：
温度：495-505℃
时间：根据厚度，通常1-2小时/25mm
介质：强制空气循环炉
淬火：
介质：60-80℃热水
转移时间：<15秒
目的：获得过饱和固溶体
时效处理：
温度：160-180℃
时间：8-16小时
效果：硬度提升30-40%
2. 热处理后性能变化
状态 硬度(HB) 抗拉强度(MPa) 导热率(W/m·K)
铸造态 120-140 280-320 150-160
T6状态 380-420 480-520 130-140
过时效 350-380 450-480 135-145
六、表面处理技术
1. 硬质阳极氧化
膜厚：25-50μm
硬度：HV 400-600
应用：高耐磨模具型腔、滑块
2. 复合涂层
DLC涂层（类金刚石碳膜）：
厚度：2-5μm
摩擦系数：0.05-0.15
适合：透明制品模具
CrN涂层（氮化铬）：
厚度：3-8μm
硬度：HV 1800-2200
适合：增强塑料模具
3. 激光表面处理
激光熔覆耐磨合金
表面微结构加工
选择性硬化
七、加工制造技术
1. 切削加工参数推荐
工序 刀具材质 切削速度(m/min) 进给(mm/rev) 切深(mm)
粗加工 硬质合金 200-300 0.2-0.4 3-5
半精加工 硬质合金 300-400 0.1-0.2 0.5-1
精加工 PCD/金刚石 500-800 0.05-0.1 0.1-0.3
螺纹加工 高速钢 30-50 螺距 -
2. 特殊加工技术
高速铣削：主轴转速20000-40000rpm
微细加工：最小加工特征0.01mm
五轴联动加工：复杂曲面一次成型
八、实际应用案例
案例1：汽车发动机进气歧管模具
产品要求：
材料：35%玻纤增强PA66
壁厚：2.5mm，均匀性要求±0.1mm
产量：30万件
模具方案：
型芯/型腔：Alumold 400 T6处理
表面处理：硬质阳极氧化30μm
冷却系统：3D打印随形冷却水路
效果：
模具寿命：45万模次（比P20钢模高50%）
冷却时间：缩短25%
不良率：<0.1%
案例2：医疗微流控芯片模具
挑战：
特征尺寸：微通道宽50μm，深100μm
表面粗糙度：Ra<0.01μm
材料：COC环烯烃共聚物
解决方案：
模具材料：Alumold 400超细晶粒
加工工艺：超精密铣削+离子束抛光
表面处理：DLC涂层
成果：
复制精度：±1μm
脱模力：降低60%
模具寿命：80万模次
九、技术经济性分析
1. 成本对比分析
项目 Alumold 400 模具钢(如H13) 优势对比
材料成本 1.0X 1.2-1.5X 节省15-30%
加工成本 0.4-0.6X 1.0X 节省40-60%
热处理成本 0.3X 1.0X 节省70%
总制造成本 0.6-0.8X 1.0X 节省20-40%
2. 投资回报计算
假设条件：
模具尺寸：500×500×300mm
生产批量：50万件
注塑周期：30秒
经济效益：
模具投资：Alumold 400比H13节省8万元
生产效率：冷却时间缩短20%，年增产15%
能耗节约：年节电约3万千瓦时
综合回报期：6-8个月
十、质量控制与检测
1. 材料检测标准
化学成分：符合AMS 4339标准
力学性能：ASTM E8/E8M
硬度测试：ASTM E10布氏硬度
超声波探伤：ASTM E2375
2. 模具验收标准
尺寸精度：ISO 2768-m级
表面粗糙度：Ra 0.025-0.1μm（抛光面）
冷却水道：压力测试3MPa，保压30分钟
合模间隙：<0.02mm
十一、维护与保养规范
1. 日常维护
每5000模次：检查滑块、顶针磨损
每20000模次：测量型腔尺寸变化
每50000模次：全面拆解检查
2. 修复技术
磨损修复：激光熔覆+精密加工
裂纹修复：TIG焊接+局部热处理
尺寸恢复：电镀硬铬+重新加工
3. 储存要求
清洁干燥环境
相对湿度<60%
表面涂防锈油
定期检查（每3个月）
十二、发展趋势与创新应用
1. 技术发展趋势
梯度材料：硬度从表面到芯部渐变
智能模具：集成温度和压力传感器
绿色制造：可回收再利用设计
2. 新兴应用领域
生物可降解塑料模具：PLA、PHA等材料
微注塑成型：医疗、电子微型部件
模内装饰(IMD)：汽车内饰、家电面板
3. 数字化技术融合
数字孪生：模具全生命周期管理
AI优化：基于大数据的工艺优化
虚拟试模：减少实际试模次数
十三、选型决策指南
强烈推荐使用场景：
工程塑料（尤其含玻纤）注塑模具
年产量30-80万件的中大批量生产
高精度、高表面要求的光学制品模具
需要快速冷却的厚壁制品模具
多腔精密模具（16腔以上）
谨慎使用场景：
含磨蚀性填料超过40%的塑料
模具温度超过250℃的超高温塑料
需要极高冲击韧性的应用
预算有限的单件或极小批量生产
替代方案考虑：
产量<10万件：考虑Alumold 150或普通铝合金
产量>100万件：考虑高端模具钢如H13、S7
极端耐磨：考虑粉末冶金高速钢或硬质合金镶件
十四、总结
Alumold 400代表了铝合金模具材料的顶级性能水平，在硬度、耐磨性和导热性之间达到了卓越的平衡。
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