ALCAST模具铝在高导热场景的应用实践

ALCAST模具铝的用途及特性分析

ALCAST模具铝概述

ALCAST是一种高品质的铝合金材料，专为模具制造行业开发，具有优异的机械性能和加工特性。它广泛应用于注塑模具、压铸模具、橡胶模具等多个工业领域。

ALCAST化学成分：

铝 Al ：余量

硅 Si ：≤0.40

铜 Cu ：≤0.10

镁 Mg：4.0～4.9

锌 Zn：≤0.25

锰 Mn：0.40～1.0

钛 Ti ：≤0.15

铬 Cr：0.05～0.25

铁 Fe： 0.000～ 0.400

注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

ALCAST力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：≥480

条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥177

伸长率 δ5 (%)：≥40

断面收缩率 ψ (%)：≥60

硬度 ：≤187HB;≤90HRB;≤200HV

密度：3.00g/cm3;

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)≤22

ALCAST热处理规范：

均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

主要特性

1. 物理机械性能

高强度：ALCAST模具铝具有接近钢材的强度，同时保持铝合金的轻量化特性

优异的热导率：热传导系数高达170-200W/m·K，远高于钢材(约50W/m·K)

低热膨胀系数：确保模具在温度变化时的尺寸稳定性

硬度适中：典型硬度在95-110HB之间，易于加工又保持足够耐磨性

2. 加工性能

切削性能优越：切削阻力小，刀具磨损低，加工效率比钢材提高30-50%

表面处理能力强：可进行抛光至镜面效果，表面粗糙度可达Ra0.1μm以下

焊接性能好：可采用TIG、MIG等多种焊接方式进行修补

3. 经济性

材料成本低：相比模具钢，ALCAST铝合金成本可降低30-40%

加工成本低：缩短加工周期，减少刀具损耗

重量轻：便于搬运和安装，减轻设备负担

主要用途

1. 注塑模具

适用于中小批量塑料制品生产(10,000-100,000次)

常见应用：电子产品外壳、日用品、玩具等

典型优势：缩短注塑周期(导热快)，提高生产效率

2. 压铸模具

适用于锌、镁、铝等低熔点合金压铸

特别适合结构复杂、精度要求高的压铸件

案例：汽车零部件、3C产品金属外壳等

3. 橡胶模具

用于各类橡胶制品的硫化成型

优势：导热均匀，硫化周期短，产品品质稳定

4. 其他模具应用

发泡模具(如EPS包装材料)

吹塑模具(中空制品)

复合材料成型模具

与传统模具材料的对比

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>特性>ALCAST模具铝>P20模具钢>H13热作模具钢

密度(g/cm³)2.77.87.8

热导率(W/m·K)170-20029-4024-30

硬度(HB)95-110280-330450-550

加工效率高中低

模具寿命(次)10万50万+100万+

成本低中高

选用建议

ALCAST模具铝最适合以下场景：

产品开发阶段的原型模具

中小批量生产需求

需要快速制模的紧急订单

对模具重量敏感的应用

导热性能要求高的成型工艺

不适合以下场景：

超大批量生产(>50万次)

高磨蚀性材料成型

极高成型温度(>400°C)的工艺

维护与保养

为延长ALCAST模具铝的使用寿命，建议：

定期清洁模具表面

使用专用铝合金模具脱模剂

避免超过推荐使用温度

储存时做好防氧化处理

轻微损伤及时修复，防止扩展

ALCAST模具铝通过优化材料配方和热处理工艺，在模具性能和经济性之间取得了良好平衡，是现代模具制造的重要选择之一。