把Alumold 150这种铝合金拿来做模具材料,在生物相容性和加工精度上很有优势。它的设计理念是,为了让模具厂直接进行高精度加工,省去热处理这一步,避免材料变形。出厂的时候已经处理成了T6或者T651状态,硬度能达到38到42 HRC,大概相当于400 HB左右,抗拉强度更是超过了450 MPa。这样一来,它就能扛住注塑和压铸时的高压力,耐磨性也好,寿命自然长。 铝合金的导热性可比模具钢强多了,通常是P20钢的3到5倍。散热快了,注塑的周期就能缩短,生产效率就上去了。而且还能减少制品里面的内应力,让制品不那么容易翘曲,质量更均匀。在预硬状态下,Alumold 150的切削性能比同样硬度的模具钢好多了。可以用更快的进给速度和切削速度来干活,刀具也磨损得少,表面光洁度特别好,很多时候连抛光这道工序都能省掉了。 给它做过特殊的热处理,内部的残余应力特别低。所以加工或者使用时,尺寸变化特别小。它的热膨胀系数和很多工程塑料很匹配,配合精度也就更有保障了。密度只有2.8克每立方厘米,比模具钢轻了一大半多一点。模具做轻了不仅好搬运、好安装,还能给注塑机的模板减负,设计大型模具也更方便了。 不过这种材料也有它的局限性。耐磨性和表面硬度的上限不算特别高,跟那些硬度超过50 HRC的高端模具钢比起来还是差点意思。要是生产的塑料里掺了玻璃纤维或者矿物这些硬东西,或者压力特别大的压铸活儿,就不太适合用它了。强度和高温强度方面也不是强项。做深腔或者薄壁的模具,还有受到特别大的侧向力的时候,可能会发生弹性变形,影响制品的精度。 耐腐蚀性也得留心看。作为高合金的铝合金,它的防腐性能一般。长时间接触冷却水或者某些塑料分解产生的HCl气体(像加工PVC时会产生),就容易生锈。通常都得给它做个表面阳极氧化处理(硬质的那种还能顺便提高硬度)。焊接修复这块也比较麻烦,跟所有高强度的热处理铝合金一样,焊了以后原来的组织会被破坏,热影响区会变软还容易裂口子。 主要用途还是围绕着做模子展开的,替代传统的模具钢。用在对效率、轻量化和复杂加工要求高的地方特别合适。像生产汽车保险杠、仪表板这些大型家电外壳的模架模板就可以用它来减重。做那些高光洁度的表面模具也很拿手,直接铣出来就是镜面效果。产品开发时的试模或者小批量生产也喜欢用它来赶时间。 做锌、镁、铝合金的压铸模具也能用它来做一些滑块、镶块之类的小部件。适合做低压或者中压的压铸活计,形状复杂需要快速冷却的铸件也合适。不过别拿来做大的主模腔或者高压铝压铸,高温强度不够抗热疲劳。 吹塑模具和发泡模具(EPS)也能用它来做轻量化的结构。夹具和工装这些需要高刚性的地方也不错。至于化学成分方面就是铝和硅、铜、镁这些元素按比例调配的。力学性能上抗拉强度在170到305 MPa之间,弹性模量大概在69.3到70.7 Gpa左右。退火温度是345摄氏度。密度是2.8克每立方厘米。 总结一下就是,Alumold 150是一种为了效率而生的模具材料。它代表着从传统钢模思维向高性能铝模思维的转变。