鋁合金以其資源豐富、價(jià)格合理、密度小、對(duì)環(huán)境友好、力學(xué)性能適中、可回收性強(qiáng)、熱導(dǎo)率與電導(dǎo)率高、抗腐蝕性強(qiáng)、可切削性好、可焊性也不錯(cuò)等一系列優(yōu)秀性能，不但在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門特別是交通運(yùn)輸裝備制造業(yè)、建筑與結(jié)構(gòu)工業(yè)、電力工業(yè)與國(guó)防軍工領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，成為一類不可或缺的基礎(chǔ)材料，而且在近三十年來，在工模具制造方面也獲得了日益廣泛的應(yīng)用，可以說，鋁合金是工模具材料領(lǐng)域的后起之秀。
　　鋁制塑料模具很有競(jìng)爭(zhēng)力
　　塑料已成為用量最大的國(guó)民經(jīng)濟(jì)非金屬材料，它不但是制造業(yè)的主要用材，而且與人們的日常生活密不可分，塑料制品比比皆是，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料。不管是日用塑料制品還是工業(yè)塑料零部件都是通過模具制造的，因此，鋁塑料工模具在整個(gè)模具制造產(chǎn)業(yè)中占有相當(dāng)大的比重，筆者預(yù)計(jì)，2012年，其產(chǎn)值占工模具總產(chǎn)值的27%左右，到2035年，鋁塑料工模具的產(chǎn)值就可與其他材料塑料模具的合計(jì)產(chǎn)值平分秋色。為了評(píng)估鋁塑料工模具的發(fā)展前景與推廣應(yīng)用，歐洲經(jīng)濟(jì)共同體進(jìn)行了一項(xiàng)相當(dāng)大的研究，其名為“ALUMOPLA”（塑料工業(yè)鋁模具，Aluminum Moulds for plastic processing Industry），已于2005年完成，參與研究的單位有研究院所、大學(xué)、工廠、公司及政府機(jī)構(gòu)等，研究?jī)?nèi)容為鋁合金模的成本及其應(yīng)用，以及與鋼模相比的優(yōu)勢(shì)。
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　　鋁合金塑料模成本優(yōu)勢(shì)凸顯
　　總成本分析，歐盟科學(xué)家對(duì)塑料零件成本運(yùn)用三要素進(jìn)行分析：計(jì)劃生產(chǎn)的零件數(shù)的模具成本；注射機(jī)每小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)成本，包含材料費(fèi)與壓注零件成本；流動(dòng)資金。
　　一般模具的成本由四項(xiàng)組成：原材料，模具元件（裝配用件、模座、加熱元件、熱腔等），流動(dòng)資金，切削加工費(fèi)（工裝、潤(rùn)滑、機(jī)器與模具組裝等）?，F(xiàn)對(duì)它們做一分析：
　　原材料成本。鋁與鋼的密度比為1:3，由于鋁的力學(xué)性能比鋼的低，因而鋁模具的厚度應(yīng)大一些，所以用鋁模取代鋼模在質(zhì)量方面僅可節(jié)約1/2。如果在某些情況下，在受力條件因素影響下，不能采用全鋁合金模，需要采用鋼-鋁復(fù)合模。在原材料成本方面，鋁合金模的成本約比鋼模低15%以上。
　　模具元件成本。一套完整的生產(chǎn)模具由模本身、模座、加熱元件、緊固件組成，標(biāo)準(zhǔn)鋼元件與鋁元件連結(jié)在一起，大多數(shù)鋁模具中都有一些鋼元件。因此，鋁模具與鋼模具元件成本相當(dāng)。
　　流動(dòng)資金。鋁模制造時(shí)間比鋼模的短得多，因此占用資金的時(shí)間少，優(yōu)勢(shì)明顯。
　　切削加工成本。鋁模的切削加工成本可比鋼模的低35%，對(duì)鋁模完全可用如下的工藝加工：補(bǔ)焊（修補(bǔ)與矯正焊接）、表面硬化處理（陽極氧化、化學(xué)鍍與鍍鎳等）鋼模的銑削時(shí)間比鋁模長(zhǎng)5~10倍、鉆孔時(shí)間長(zhǎng)5倍、電火花加工時(shí)間長(zhǎng)4倍、拋光時(shí)間長(zhǎng)3~4倍，切削工具壽命比切削鋼模的長(zhǎng)4倍。
　　如果用鋁合金Hokotol(一種鋁-鋅-鎂-銅系合金)合金制造塑料洗衣機(jī)前指示盤模（生產(chǎn)指示盤30萬件）與1.2311鋼模相比，成本降低33%，制造周期縮短21天；生產(chǎn)4萬件摩托車塑料零件時(shí)，鋁合金模的成本比鋼模低25%，生產(chǎn)周期縮短14天；生產(chǎn)10萬件小轎車車門零件時(shí)，鋁合金模的制造成本比鋼模低24%，生產(chǎn)周期縮短14天。
　　同樣，與全鋼模相比，鋁-鋼復(fù)合模也有十分顯著的優(yōu)點(diǎn)，例如用于制造塑料花架時(shí)，復(fù)合模的質(zhì)量比全鋼模輕42%，復(fù)合模的原材料價(jià)格比全鋼模低47%；復(fù)合模的切削加工成本比全鋼模低33%，復(fù)合模的產(chǎn)量比全鋼模高35%，用復(fù)合模生產(chǎn)的花架單件價(jià)格比全鋼模生產(chǎn)的低33%。
　　鋁模零件生產(chǎn)周期比鋼模短得多
　　這里所說的生產(chǎn)周期是指將塑料熔體注射到鋁?；蜾撃?nèi)經(jīng)保壓與冷卻后到零件出模所需的時(shí)間。周期長(zhǎng)短取決于三個(gè)因素：壓力、比體積（specific volume）和溫度。
　　在生產(chǎn)半晶態(tài)塑料或其他塑料零件時(shí)，生產(chǎn)周期的縮短主要取決于冷卻時(shí)間，而冷卻時(shí)間取決于模材的熱導(dǎo)率。
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　　（王祝堂 熊慧）