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铝合金汽车塑料模具发展前景良好

  铝合金除了广泛应用于照明灯饰、太阳能反射片、建筑外观、室内装潢、家具、橱柜、电梯、标牌、铭牌、箱包、汽车内外装饰、家用电器、航空航天大飞机制造以及军事方面,一直是吹气模具、泡沫成型模具、反应式注塑(RIM)模具及整套的铝合金模具材料的选择。国际模协秘书长罗百辉认为,铝合金将会越来越多地被用于汽车部件,这是整个汽车行业跨足模具技术改善生产的焦点。
  
  铝合金分类介绍:
  
  1XXX系列工业纯铝板
  
  2XXX系列 Al-Cu、Al-Cu-Mn合金,;
  
  3XXX系列 Al-Mn合金
  
  4XXX系列 Al-Si合金;
  
  5XXX系列 Al-Mg合金;
  
  6XXX系列Al-Mg-Si合金;
  
  7XXX系列 Al-Mg-Si-Cu合金;
  
  8XXX系列其它。
  
  1-8系列铝合金用途介绍:
  
  1×××系列铝板材:代表 1050、1060、1100。在所有系列中1×××系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量,比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50,根据国际牌号命名原则,含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%。同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。
  
  2×××系列铝板材:代表2A16(LY16)、2A06(LY6)。2×××系列铝板的特点是硬度较高,其中以铜原属含量最高,大概在3-5%左右。2×××系列铝板属于航空铝材,目前在常规工业中不常应用。我国目前生产2×××系列铝板的厂家较少。质量还无法与国外相比。目前进口的铝板主要是由韩国和德国生产企业提供。随着我国航空航天事业的发展,2×××系列的铝板生产技术将进一步提高。
  
  3×××系列铝板材:代表3003、3004、3A21为主。又可以称为防锈铝板。我国3XXX系列铝板生产工艺较为优秀。3×××系列铝板是由锰元素为主要成分,含量在1.0-1.5%之间。是一款防锈功能较好的系列。常规应用在空调,冰箱,车底等潮湿环境中,价格高于1×××系列,是一款较为常用的合金系列。
  
  4×××系列铝板材:代表为4A01.4×××系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好产品描述:具有耐热、耐磨的特性。
  
  5×××系列铝板材:代表5052、5005、5083、5A05系列。5×××系列铝板属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列。故常用在航空方面,比如飞机油箱。在常规工业中应用也较为广泛。加工工艺为连铸连轧,属于热轧铝板系列故能做氧化深加工。在我国5×××系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。
  
  6×××系列铝板材:代表6061。主要含有镁和硅两种元素,故集中了4×××系列和5×××系列的优点,6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,接口特点优良,容易涂层,加工性好。可以用于低压武器和飞机接头上。
  
  7×××系列铝板材:代表7075。主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性。7075铝板是经消除应力的,加工后不会变形、翘曲。所有超大超厚的7075铝板全部经超声波探测,可以保证无砂眼、杂质。7075铝板的热导性高,可以缩短成型时间,提高工作效率。主要特点是硬度大7075是高硬度、高强度的铝合金,常用于制造飞机。
  
  8×××系列铝板材:较为常用的为8011铝板材,属于其他系列。是以做瓶盖为主要功用的铝板,也应用在散热器方面,大部分应用为铝箔。在营业中是不太常用系列。
  
  日前,通用汽车公司研发工程部经理David Okonski在塑料工程师协会会议上也表示,公司将使用铝制造注塑模具。
  
  福特汽车公司此前也已宣布将铝用于模具生产。其他汽车制造商也正在发展汽车铝部件生产。
  
  据估算,一辆汽车的450个塑料部件中,有135个可以用铝合金模具来制造。但是汽车制造商们依旧保持很谨慎的态度。因为就目前来说,铝合金模具还无法达到传统汽车模具标准。这也是很多模具制造商打算开展长期研发计划的原因。
  
  日本三菱集团轻金属事业部已研发生产的DMS5产品与ADC12有同等强度,由于市场对具有更高导热性能的材料的需求,最适合ADC12的换代产品。同时有以下几大优势:
  
  1、具有更高的的高导热性能、可减小散热装置的体积。
  
  2、无需改变肉厚,螺母空的形状,省去因设计变更带来的麻烦
  
  3、腐蚀损耗约为ADC12的1/5,所以不需要特殊的防腐措施。
  
  4、最适热传导率约为AC12的1.6倍
  
  5、DMS1热传导率(W/m℃)210
  
  6、DMS3热传导率(W/m℃)150
  
  7、DMS4热传导率(W/m℃)190
  
  8、DMS5热传导率(W/m℃)150
  
  美国ALCOA的高强度铝合金模板QC-7,因为其加工性能容许切削速度比钢材增加至40%,能显着地缩短生产时间,提高生产效率;其良好的焊接性,能更容易及快捷地作出细微的模具设计修改和加工错误的修补,减低模具制造、维修成本;QC-7的硬度令抛光更容易及更迅速达到镜面效果,其加工后的光滑表面减少抛光所需的时间,每副模具所需的人力资源能最大限度减少;其重量较轻运输及处理更容易,其稳定性能减低机械的磨耗,由机械加工所产生的热量已大部分散发在铝屑上,所以切削能长期保持锋利,机械的维修与停机也相应减低,从而节省杂项开支。
  
  据罗百辉介绍,QC-7的热传导性能是钢材的四倍,高热传导性比钢材更有效地加热及冷却,使用QC-7能减低耗能量,减少生产周期25%的时间,增加每小时的产品生产量及减少退货而最终能减低生产成本。同时亦能改善产品的品质。因为采用QC-7可以降低由于“热区”而产生的模具内应力。模具钢材QC-7作脱模时约室温,产品的变形、扭曲及收缩亦较少。QC-7模具铝板的强度比7075高54%,比6061铝合金高87%,其高强度和硬度能延长模具的寿命。QC-7模板由表面至中心的硬度均匀,省略了分型线上的黏着及变形问题。QC-7可容许小型的模具设计生产一些深度较大的产品,适合被采用为注塑模具、吹气模具、泡沫成型模具、反应式注塑(RIM)模具及整套的铝合金模具。
  
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