PRODAX89模具铝专业分析报告
一、材料背景与定位
PRODAX89是日本轻金属株式会社(Nippon LightMetal)开发的高性能模具专用铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，专为长寿命、高精度模具需求而设计。
PRODAX89化学成分：
铝 Al ：余量 ;
硅 Si ：0.25;
铜 Cu ：0.10;
镁 Mg：2.2～2.8;
锌 Zn：0.10;
锰 Mn：0.10;
铬 Cr：0.15～0.35 ;
铁 Fe： 0.4 0 。
PRODAX89力学性能：
抗拉强度(σb ) ：170～305MPa
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65
弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa
退火温度为：345℃。
质量特征
密度：2.80g/cm3。
泊松比：20℃(68F)时为0.33。
弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)
剪切：28.0GPa(4.0×106psi)
压缩：73.8GPa(10.7×106psi)
PRODAX89表面质量要求：
1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。
2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积的5。
3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。
4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。
二、核心性能参数
1. 机械性能
超高硬度：T6状态可达42-45HRC
强度表现：
抗拉强度：≥550MPa
屈服强度：≥500MPa
延伸率：≥7%
韧性指标：断裂韧性KIC≥30MPa·m¹/²
2. 热物理特性
导热性能：190-205W/m·K
热膨胀系数：22.3×10⁻⁶/℃(20-200℃)
高温稳定性：
250℃下强度保留率>80%
连续工作温度可达300℃
三、化学组成与微观结构
主要成分：
Zn:8.5-9.5%
Mg:2.5-3.0%
Cu:1.5-2.0%
Zr:0.1-0.2%
微观特征：
晶粒尺寸<10μm
η'(MgZn₂)强化相均匀分布
四、典型应用领域
1. 超精密注塑模具
光学镜头模具(5亿像素以上)
微流控芯片成型模具
医疗导管接头模具
2. 高压压铸应用
新能源汽车电机壳体
5G基站散热壳体
超薄笔记本外壳(0.5mm厚度)
3. 特殊成型工艺
LDS激光直接成型模具
IMD模内装饰模具
气体辅助成型模具
五、材料优势分析
寿命表现：
注塑模具寿命达150-200万次
压铸模具寿命8-12万次(铝合金)
加工优势：
切削阻力比SKD61低40%
EDM加工速度达350mm³/min
经济效益：
比钨钢模具成本低60%
冷却效率提高55%缩短成型周期
六、热处理工艺规范
工艺阶段温度控制时间要求冷却方式
固溶处理475±5℃2.5-3h水淬(60℃以下)
预时效120±5℃8-10h空冷
终时效165±5℃16-18h空冷
七、表面处理方案
硬质阳极氧化：
膜厚40-50μm
显微硬度≥1500HV
复合涂层：
CrAlN+DLC多层涂层
摩擦系数<0.08
激光强化：
表面硬度提升至60HRC
熔覆层厚度0.2-0.5mm
八、加工技术指南
切削参数：
粗加工：Vc=200-250m/min，fz=0.1-0.15mm
精加工：Vc=300-350m/min，fz=0.05-0.08mm
EDM加工：
粗加工：Ip=25A，Ton=100μs
精加工：Ip=3A，Ton=20μs
抛光工艺：
钻石膏粒度：15μm→3μm→1μm
电解抛光参数：20V，3min
九、典型应用案例
消费电子：
某品牌折叠屏转轴模具(寿命提升3倍)
汽车工业：
一体化电池包壳体压铸模(减重30%)
医疗器械：
可降解血管支架成型模(精度±1μm)
该材料特别适合对模具寿命、精度和热管理有极高要求的应用场景。
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