Zinklegierungs-Druckguss steigert die Leistung in der Fertigung

Bei der Verfolgung von Leistungsexzellenz und innovativem Design spielt die Materialauswahl eine entscheidende Rolle. Stellen Sie sich ein Material vor, das strenge Anforderungen an Festigkeit, Härte und Vielseitigkeit erfüllt und gleichzeitig kostengünstige Lösungen für komplexe Designs bietet.Zinklegierungen erweisen sich als ideale Wahl, die überlegene Leistung und unbegrenzte Möglichkeiten ermöglicht.

Zinklegierungen dienen mit ihren außergewöhnlichen technischen Eigenschaften als hervorragende Alternativen zu bearbeiteten, gestanzten, gepressten oder geschweißten Komponenten. Zinkdruckguss bietet hohe Duktilität, hervorragende Schlagfestigkeit und glatte Oberflächen, wodurch wirtschaftliche und effiziente Lösungen für Hersteller bereitgestellt werden. Zink, ein natürlich vorkommendes Element, das in der Erdkruste reichlich vorhanden ist, wird in über 50 Ländern weltweit abgebaut. Neben industriellen Anwendungen ist Zink ein essentieller Nahrungsergänzungsmittelbestandteil in Vitaminen, Cremes und Sonnenschutzmitteln. Dieser Artikel untersucht die einzigartigen Vorteile von Zinklegierungen im Druckguss.

Zamak, ein Akronym für Zinklegierungen, besteht hauptsächlich aus Zink, Aluminium, Magnesium und Kupfer. Die Zamak-Familie zeichnet sich durch bemerkenswerte Festigkeit, Haltbarkeit und Vielseitigkeit aus, was sie ideal für Druckgussanwendungen macht. Im Folgenden sind die Hauptmitglieder der Zamak-Zinklegierungsfamilie aufgeführt:

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

Zamak 3 ist die am häufigsten verwendete Zinklegierung in Nordamerika und macht etwa 85 % der Druckgusskomponenten aus. Sie bietet außergewöhnliche physikalische und mechanische Eigenschaften, überlegene Gussleistung und langfristige Dimensionsstabilität, was sie zum bevorzugten Material für zahlreiche Anwendungen macht.

Hauptmerkmale von Zamak 3:

• Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis: Ermöglicht leichte Designs ohne Kompromisse bei der Festigkeit.
• Hervorragende Korrosionsbeständigkeit: Behält die Leistung auch in rauen Umgebungen bei.
• Langfristige Dimensionsstabilität: Gewährleistet Präzision über einen längeren Zeitraum.
• Überlegene Gesamtleistung: Übertrifft sich in verschiedenen Anwendungen.

Hersteller verwenden Zamak 3 häufig zur Herstellung von Befestigungselementen, Halterungen, elektronischen Bauteilen und Konsumgütern, um Präzision und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Seine Vielseitigkeit macht es zu einer zuverlässigen Wahl in Branchen, die langlebige und leichte Materialien benötigen.

Zamak 5 enthält 1 % Kupfer, wodurch die Zugfestigkeit um etwa 15 % erhöht und die Härte im Vergleich zu Zamak 3 verbessert wird. Während es etwas Dehnung und Schlagfestigkeit einbüßt, wird Zamak 5 in Europa häufig verwendet und macht etwa 10 % der Spezialanwendungen in den Vereinigten Staaten aus.

Ingenieure wählen Zamak 5 oft für Anwendungen, die höhere Festigkeit und Härte erfordern, insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen.

Zamak 7, die drittbeliebteste Zinklegierung, reduziert den Magnesiumgehalt, um die Fließfähigkeit zu verbessern und die Gießtemperaturen zu senken.

Hersteller verwenden Zamak 7 typischerweise für dekorative Hardware und Komponenten, die während der Montage eine erhebliche Verformung erfordern.

Hauptmerkmale von Zamak 7:

• Verbesserte Guss-Oberfläche: Reduziert Nachbearbeitungsbedarf und senkt die Produktionskosten.
• Höhere Produktionseffizienz: Schnellere Gießgeschwindigkeiten erhöhen die Produktivität.
• Größere Duktilität im Vergleich zu anderen Zinklegierungen: Einfachere Formgebung mit geringeren Rissrisiken.

Zamak 2, der Vorgänger der Allzwecklegierung Zamak 3, bietet die höchste Festigkeit und Härte unter den traditionellen Zinklegierungen.

Vorteile von Zamak 2:

• Etwa 25 % höhere Gussfestigkeit als Zamak 3.
• 10 % stärker als Zamak 5.
• Größere Härte als Zamak 3 und Zamak 5.

Nachteile von Zamak 2:

• Geringere Schlagfestigkeit.
• Höhere Dehnung nach Alterung, insbesondere bei erhöhten Temperaturen.
• Leicht reduzierte Dimensionsstabilität nach Alterung.

ZA-8, eine Zink-Aluminium-Legierung, bietet überlegene Beschichtungs- und Veredelungseigenschaften sowie erhöhte Festigkeit, Härte und Kriechfestigkeit. Im Vergleich zu herkömmlichen Zamak-Legierungen zeichnet sich ZA-8 in Anwendungen aus, die Hochtemperaturleistung und außergewöhnliche Oberflächen erfordern.

EZAC™ stellt die neueste Innovation bei kommerziellen Zinkdruckgusslegierungen dar. Untersuchungen zeigen, dass EZAC™ die höchste Kriechfestigkeit unter den Zinkdruckgusslegierungen aufweist und Zamak 5 und ZA-8 übertrifft. EZAC™ bietet auch hohe Festigkeit, wobei die Streckgrenze (57 ksi) und die Härte (102-134 Brinell) mit ZA-27 vergleichbar sind.

Mit einem niedrigeren Schmelzpunkt kann EZAC™ in Warmkammer-Druckgussmaschinen gegossen werden, ohne die Verschleißprobleme, die mit ACuZinc®5 verbunden sind.

Zinklegierungen gehören zu den am einfachsten zu verwendenden Materialien im Druckguss, dank ihres niedrigen Schmelzpunkts und ihrer hervorragenden Fließfähigkeit. Diese Eigenschaften ermöglichen komplizierte Details, dünne Wände und glatte Oberflächen, wodurch Zinklegierungen ideal für die Herstellung von Komponenten mit engen Toleranzen und langfristiger Dimensionsstabilität sind.

Hauptvorteile des Zinklegierungs-Druckgusses:

1. Haltbarkeit: Die hohe Schlagfestigkeit von Zink sorgt dafür, dass Komponenten wiederholter Nutzung ohne Beeinträchtigung standhalten.
2. Kosteneffizienz: Zinklegierungen reduzieren die Materialkosten und machen zusätzliche Bearbeitung oder Veredelung überflüssig.
3. Vielseitigkeit: Diese Legierungen eignen sich für verschiedene Branchen, darunter Automobil, Elektrotechnik und Konsumgüter.
4. Korrosionsbeständigkeit: Zink bietet eine natürliche Barriere gegen Korrosion und verlängert die Lebensdauer der Komponenten in rauen Umgebungen.
5. Dimensionsstabilität: Die langfristige Stabilität von Zink gewährleistet eine gleichbleibende Leistung, selbst in kritischen Anwendungen.

• Hochvolumenproduktion: Zinklegierungen sind ideal für große Produktionsläufe von über 50.000 Einheiten. Die erhebliche Investition in Formen führt aufgrund ihrer längeren Lebensdauer (bis zu einer Million Zyklen) zu schnelleren Erträgen.
• Festigkeit und strukturelle Integrität: Zinklegierungen bieten außergewöhnliche Zuverlässigkeit und Haltbarkeit für Designs, bei denen die Festigkeit im Vordergrund steht.
• Ästhetische Anforderungen: Zink ist perfekt für Komponenten, die bestimmte Oberflächen benötigen, und unterstützt rohe, nicht korrosive, dekorative Oberflächen wie Farbe oder Pulverbeschichtung sowie hochdekorative Beschichtungen.
• Komponentengröße: Zinklegierungen bieten Platz für eine Vielzahl von Größen, von kleinen Bolzen bis hin zu Komponenten mit einer Größe von bis zu 24 Zoll und einem Gewicht von 8 Pfund. Die Dichte des Materials erhöht den wahrgenommenen Wert und das Gewicht und verbessert das taktile Gefühl der Teile.
• Komplexität und enge Toleranzen: Zinklegierungen sind die richtige Wahl für komplizierte Designs oder Komponenten, die präzise Toleranzen erfordern, um eine gleichbleibende Fertigungsgenauigkeit zu gewährleisten.

Druckgegossene Zinklegierungen sind vielseitige technische Materialien, die eine einzigartige Kombination aus Festigkeit, Leistung und wirtschaftlicher Gießbarkeit bieten. Im Folgenden sind die Haupteigenschaften aufgeführt, die potenziell die Komponenten kosten senken und die Designleistung verbessern können.

Mechanische Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung