铝合金模具的技术及经济优势

铝合金模具是众多汽车注塑模具应用的最佳选择，这里面有充分的技术和经济原因。然而，如果是这样的话，为什么近年来铝合金模具没有得到更广泛的应用呢？铝合金模具本身是一项非常成熟的技术，但是在注塑行业的应用比例任然不高。

如何模具设计得当，通过适当的工艺的调整，铝合金模具可以节省30%到50%周期时间。就中型到大型的模具而言，铝合金模具相对于传统的钢材模具具有很大的经济优势，未来可能会成为主流。

铝合金的成本

我们听到有人抱怨合金会比P20钢贵得多。事实上，7000系列铝合金的价格可能是P20钢的3到5倍。虽然这是真的，但是同样尺寸的铝合金模具通常只是钢模具重量的1/3，所以P20钢的成本优势已经大大降低。通过加工效率的提升和更低的刀具要求，模具加工环节的节省量可以在5%到15%之间。

得益于模具制造和维修时间的减少，模具的综合成本得到了额外的节约。例如，与P20相比，铝合金模具将会具有更多机构和设计深度，这样将节省更多的铝材料，因为加工、定位、钻孔和定边台将需要更少的时间。此外，铝的高导电性以及较钢低的熔点，使得电火花加工的使用率比钢高4-5倍。

总而言之，注塑模具生产中的交货期，无论是钢还是铝，都与生产模具的工时有直接关系。因此，如果通过制造效率能够降低模具制造时间，无论是通过材料选择还是通过其他方式，模具的交付周期都能够减少。例如，如果一个套钢制模具需要4000小时才能完成，那么使用铝合金制造的相同零件的工具应该合理地需要3400到3600小时就能完成。这意味着生产时间和交付周期都减少了10%到15%。

在实际生产中使用铝合金模具可以降低成本吗？

任何使用铝合金模具降低成本的讨论都需要从缩短周期开始。例如，一套模具每年运行75000模次，周期时间为50秒，每年需要运行250天，每天生产300件。

在铝制模具中运行的相同工艺条件的周期时间将大大加快。按照经验，假设使用的30%周期时间减少是非常合理的。在这个例子中，同样的工艺条件，现在只需要38秒的周期时间，相当于每年仅需192天的生产运行。这相当于节省了大约1400小时，生产成本和开销都将大幅减少。

其它的节省也是可能的，因为经验告诉我们，铝合金模具可以降低对注塑机锁模力吨位的要求。这样的话，生产同样的产品可以使用较小的注塑机，这同样可以降低成本。模具重量的大幅减少也会导致起重机和注塑机等设备的磨损减少，相当于降低了负荷率和降低了整体零件价格。

铝合金模具有什么技术优势？

除了减少周期时间和管理费用外，在零件尺寸稳定性或平整度方面也有明显改善。其原因是，铝合金模具中的温度变化是相对更小的，并且零件本身在接近完全固化的状态下顶出时尺寸会更为稳定。

注射压力要求会影响零件的经济性和质量。当然，相对较小的注塑机会更加经济，但铝合金还有一个额外的好处。实际使用情况告诉我们，相对来说，填充同样的模具，铝合金模具需要的填充压力更小，钢模具需要的填充压力更大。原因是熔料进入模具之后，树脂会向模具表面快速传递热量。这将在产品表面上形成一层较薄的定型塑料“表皮”。塑料在模具中的流动方式为喷泉流动。例如，如果一个零件的厚度为2毫米，而钢模具形成的塑料表皮厚度为0.25毫米（上下均有一层），那么树脂流的喷泉效应会使塑料通过1.5毫米（2-0.25*2=1.5毫米）。如果相同的模具是用铝合金的，则外皮厚度约为0.1 mm，会留下约1.8 mm的塑料流动空间。模具中的限制越小，意味着所需的注射压力越小。

铝合金模具是一种经过验证的、可靠的技术，可以在任何体积内制造高质量的塑料零件，而且零件的成本是P20钢无法比拟的。值得进一步的推广。