Zinklegering spuitgieten verbetert prestaties in de productie

Bij het streven naar uitmuntende prestaties en innovatief ontwerp speelt materiaalkeuze een cruciale rol. Stel je een materiaal voor dat voldoet aan strenge eisen voor sterkte, hardheid en veelzijdigheid, terwijl het kosteneffectieve oplossingen biedt voor complexe ontwerpen. Zinklegeringen komen naar voren als een ideale keuze, die superieure prestaties en onbeperkte mogelijkheden mogelijk maakt.

Zinklegeringen, met hun uitzonderlijke technische eigenschappen, dienen als uitstekende alternatieven voor machinaal bewerkte, gestempelde, geperste of gelaste componenten. Zink spuitgieten biedt een hoge ductiliteit, uitstekende slagvastheid en gladde oppervlakteafwerkingen, en levert economische en efficiënte oplossingen voor fabrikanten. Zink, een natuurlijk voorkomend element dat overvloedig aanwezig is in de aardkorst, wordt in meer dan 50 landen wereldwijd gewonnen. Naast industriële toepassingen is zink een essentieel voedingssupplement dat wordt aangetroffen in vitamines, crèmes en zonnebrandmiddelen. Dit artikel onderzoekt de unieke voordelen van zinklegeringen bij spuitgieten.

Zamak, een acroniem voor zinklegeringen, bestaat voornamelijk uit zink, aluminium, magnesium en koper. De Zamak-familie beschikt over opmerkelijke sterkte, duurzaamheid en veelzijdigheid, waardoor het ideaal is voor spuitgiettoepassingen. Hieronder staan de belangrijkste leden van de Zamak-zinklegeringfamilie:

• Zamak 3
• Zamak 5
• Zamak 7
• Zamak 2
• ZA-8
• EZAC™

Zamak 3 is de meest gebruikte zinklegering in Noord-Amerika, goed voor ongeveer 85% van de spuitgietcomponenten. Het biedt uitzonderlijke fysieke en mechanische eigenschappen, superieure gietprestaties en langdurige dimensionale stabiliteit, waardoor het het voorkeursmateriaal is voor talrijke toepassingen.

Belangrijkste kenmerken van Zamak 3:

• Hoge sterkte-gewichtsverhouding: Maakt lichtgewicht ontwerpen mogelijk zonder de sterkte in gevaar te brengen.
• Uitstekende corrosiebestendigheid: Behoudt de prestaties, zelfs in zware omgevingen.
• Langdurige dimensionale stabiliteit: Zorgt voor precisie bij langdurig gebruik.
• Superieure algehele prestaties: Blinkt uit in diverse toepassingen.

Fabrikanten gebruiken Zamak 3 vaak om bevestigingsmiddelen, beugels, elektrische componenten en consumentenproducten te produceren, wat precisie en betrouwbaarheid garandeert. De veelzijdigheid maakt het een betrouwbare keuze in industrieën die duurzame en lichtgewicht materialen vereisen.

Zamak 5 bevat 1% koper, waardoor de treksterkte met ongeveer 15% toeneemt en de hardheid wordt verbeterd in vergelijking met Zamak 3. Hoewel er wat rek en slagvastheid wordt opgeofferd, wordt Zamak 5 veel gebruikt in Europa en is het goed voor ongeveer 10% van de gespecialiseerde toepassingen in de Verenigde Staten.

Ingenieurs selecteren vaak Zamak 5 voor toepassingen die een hogere sterkte en hardheid vereisen, met name in uitdagende omgevingen.

Zamak 7, de op twee na populairste zinklegering, vermindert het magnesiumgehalte om de vloeibaarheid te verbeteren en de giettemperaturen te verlagen.

Fabrikanten gebruiken Zamak 7 doorgaans voor decoratieve hardware en componenten die aanzienlijke vervorming vereisen tijdens de montage.

Belangrijkste kenmerken van Zamak 7:

• Verbeterde oppervlakteafwerking uit de gieting: Vermindert de behoefte aan nabewerking en verlaagt de productiekosten.
• Hogere productie-efficiëntie: Snellere gietsnelheden verhogen de productiviteit.
• Grotere ductiliteit in vergelijking met andere zinklegeringen: Gemakkelijker te vormen met minder risico op scheuren.

Zamak 2, de voorganger van de algemene Zamak 3-legering, biedt de hoogste sterkte en hardheid van de traditionele zinklegeringen.

Voordelen van Zamak 2:

• Ongeveer 25% hogere sterkte uit de gieting dan Zamak 3.
• 10% sterker dan Zamak 5.
• Grotere hardheid dan Zamak 3 en Zamak 5.

Nadelen van Zamak 2:

• Lagere slagvastheid.
• Hogere rek na veroudering, met name bij verhoogde temperaturen.
• Iets verminderde dimensionale stabiliteit na veroudering.

ZA-8, een zink-aluminiumlegering, biedt superieure plating- en afwerkingseigenschappen, samen met verbeterde sterkte, hardheid en kruipweerstand. In vergelijking met traditionele Zamak-legeringen blinkt ZA-8 uit in toepassingen die prestaties bij hoge temperaturen en uitzonderlijke afwerkingen vereisen.

EZAC™ vertegenwoordigt de nieuwste innovatie in commerciële zink-spuitgietlegeringen. Onderzoek wijst uit dat EZAC™ de hoogste kruipweerstand vertoont van alle zink-spuitgietlegeringen, en daarmee Zamak 5 en ZA-8 overtreft. EZAC™ beschikt ook over een hoge sterkte, met een vloeigrens (57 ksi) en hardheid (102-134 Brinell) vergelijkbaar met ZA-27.

Met een lager smeltpunt kan EZAC™ worden gegoten in warmkamer-spuitgietmachines zonder de slijtageproblemen die gepaard gaan met ACuZinc®5.

Zinklegeringen behoren tot de gemakkelijkste materialen om te gebruiken bij spuitgieten, dankzij hun lage smeltpunt en uitstekende vloeibaarheid. Deze eigenschappen maken ingewikkelde details, dunne wanden en gladde oppervlakken mogelijk, waardoor zinklegeringen ideaal zijn voor het produceren van componenten met nauwe toleranties en langdurige dimensionale stabiliteit.

Belangrijkste voordelen van zinklegering spuitgieten:

1. Duurzaamheid: De hoge slagvastheid van zink zorgt ervoor dat componenten herhaaldelijk gebruik weerstaan zonder degradatie.
2. Kosteneffectiviteit: Zinklegeringen verminderen de materiaalkosten en elimineren de noodzaak voor extra bewerking of afwerking.
3. Veelzijdigheid: Deze legeringen zijn geschikt voor verschillende industrieën, waaronder de auto-industrie, de elektrische industrie en consumentenproducten.
4. Corrosiebestendigheid: Zink biedt een natuurlijke barrière tegen corrosie, waardoor de levensduur van componenten in zware omgevingen wordt verlengd.
5. Dimensionale stabiliteit: De langdurige stabiliteit van zink zorgt voor consistente prestaties, zelfs in kritieke toepassingen.

• Productie in grote volumes: Zinklegeringen zijn ideaal voor grote productieruns van meer dan 50.000 eenheden. De aanzienlijke investering in mallen levert sneller rendement op dankzij hun langere levensduur (tot een miljoen cycli).
• Sterkte en structurele integriteit: Zinklegeringen leveren uitzonderlijke betrouwbaarheid en duurzaamheid voor ontwerpen die prioriteit geven aan sterkte.
• Esthetische vereisten: Zink is perfect voor componenten die specifieke afwerkingen nodig hebben, en ondersteunt onbewerkte, niet-corrosieve, decoratieve oppervlakken zoals verf of poedercoating, evenals zeer decoratieve plating.
• Componentgrootte: Zinklegeringen zijn geschikt voor een breed scala aan maten, van kleine bouten tot componenten van maximaal 24 inch en een gewicht van 8 pond. De dichtheid van het materiaal verhoogt de waargenomen waarde en het gewicht, waardoor het tastbare gevoel van onderdelen wordt verbeterd.
• Complexiteit en nauwe toleranties: Zinklegeringen zijn de juiste keuze voor ingewikkelde ontwerpen of componenten die precieze toleranties vereisen, waardoor een consistente fabricagenauwkeurigheid wordt gewaarborgd.

Spuitgegoten zinklegeringen zijn veelzijdige technische materialen die een unieke combinatie van sterkte, prestaties en economische gietbaarheid bieden. Hieronder staan de belangrijkste eigenschappen die de kosten van componenten potentieel kunnen verlagen en de ontwerpprestaties kunnen verbeteren.

Mechanische eigenschappen

Fysische eigenschappen

Chemische samenstelling