Tlakové lití zinku is one of the most efficient and cost-effective manufacturing processes used to produce high-precision metal components for industries worldwide. It involves using a hot chamber die-casting machine to inject molten zinc into zinc die casting mold. The alloy’s enriched mechanical features, such as high strength, durability, good corrosion resistance, flexibility, and ease of use, make zinc zlloy suitable for different industrial uses.

This manufacturing process creates komponenty pro tlakové lití zinku with excellent dimensional accuracy, durability, and smooth surface finishes. Compared with other casting methods, zinc die casting offers faster cycle times, reduced material waste, and minimal post-processing requirements, making it ideal for high-volume production.

This guide discusses the zinc alloy die-casting process, materials used for the process and product, advantages of zinc die-casting, applications, and even the výrobci zinkových odlitků hrát roli při poskytování prvotřídních dílů z tlakově litých slitin.

The process depends a lot on special zinc alloys like Zamak 3, Zamak 5, and Zamak 7, often referred to as Zamak die casting, which offer a good mix of strength, resistance to rust, and design options. These alloys allow manufacturers to create lightweight yet durable components for a wide range of applications, including automotive brackets, electronic housings, industrial hardware, and consumer goods like locks and handles.

As industries continue to demand reliable, cost-effective, and sustainable solutions, zinc die casting remains a preferred choice due to its recyclability, consistent quality, and ability to produce complex shapes with tight tolerances. This guide explores the complete process, materials, benefits, applications, and the role of výrobci zinkových odlitků in delivering premium components.

Co je zinkové tlakové lití?

Tlakové lití zinku is a metal alloy casting process where the molten zamak zlloys experiences pressure into a formy pro tlakové lití. The process is used mostly for manufacturing complex shapes with good size tolerances. Among those metallic parts, zinc die casting stands out because the metal used most is zinc. This high pressure die casting method is appreciated for providing components with the best dimensional stability.

In conditions that need a small amount of post-casting machining, and a shorter cycle time. Because of these characteristics, it is known as one of the cheapest routes for manufacturing a higher quantity of most Zamak alloy parts than other metal forming methods such as sand casting or investment casting processes.

Tlakové lití ze zinkové slitiny

However, pure zinc material cannot be widely used for the die casting process because it forms an alloy with other metals to enhance its quality. The zinc alloys, which are commonly known as zinc die-casting alloys, jsou vyvinuty tak, aby poskytovaly kompromis mezi tvrdostí, houževnatostí, korozní odolností a obrobitelností.

Nejoblíbenější slitiny zinku používané při tlakovém lití jsou tyto:

Zamakové slitiny: Zamak (Zinc-Aluminum-Magnesium-Copper) alloys, especially Zamak 3 a Zamak 5 are classified among the commonly used Zinc alloys in die casting. These zamak alloys are selected due to the possibility of casting them easily, adjusting their strength, and resisting corrosion.

1. Zamak 3: Široce používaná slitina zinku pro tlakové lití s poměrně dobrými mechanickými vlastnostmi, vysokou pevností a dobrou odolností proti korozi.
2. Zamak 5: Silnější verze Toyoguard 5 s lepší odolností vůči vysokým teplotám.
3. ZA slitiny: Slitiny ZA (zinek-hliník) obsahují v procentech více hliníku než všechny slitiny Zamak. Tyto slitiny poskytují vyšší pevnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení, a jsou tak vhodné pro díly, které vyžadují výše uvedené vlastnosti.

Výše uvedené tři zamakové slitiny se většinou používají k výrobě Zamak tlakové lití výrobky, zejména slitinu zamak 3.

Vlastnosti slitin zinku

Slitiny zinku mají několik žádoucích vlastností, včetně:

• Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti: Zinkové tlakové odlitky jsou robustní, ale mají nízkou hustotu, a proto je lze použít v automobilech a aerobních zařízeních.
• Odolnost proti korozi: Tento materiál má tendenci vytvářet na vzduchu vrstvy uhličitanu zinečnatého, a proto vykazuje vysokou míru koroze, zejména ve venkovním prostředí.
• Snadnost obrábění: V porovnání s jinými odlévacími materiály se zinkové odlitky snadno opracovávají, což snižuje proces odlévání a náklady.
• Recyklovatelnost: Zinek můžeme recyklovat, což znamená, že lití zinku pod tlakem by mělo být považováno za ekologické odvětví.

Komponenty pro tlakové lití zinku

The Zinc die casting is used in many components production for different sectors like automotive, electronics, and so on. The accuracy, reliability, and adaptability of the process allow it to be effectively applied to the production of highly complex and accurately defined shapes of the manufactured parts.

Různé komponenty vyráběné litím pod tlakem zinku

• Automobilové komponenty: The Automotive is the largest end-user of tlakové lití zinku to make automobile parts. i.e. transmission housings, brackets, steering column parts, and delicate ornaments used in automobiles. The strength and relatively low density of zinc alloys make them suitable for use in vehicles where they are used to decrease the heft of the car and therefore augment fuel efficiency.
• Elektronika: Zinc die casting components are evident in casings manufacturing for electronics like smartphones, laptops, and tablet computers. This is due to the strength and accuracy offered by die-cast zinc for product protection without obliterating product look.
• Průmyslové komponenty: Zinc die casting components are also applied in the production of industrial equipment, gears, valve bodies, connectors, and pump housings. The application of this process enables one to get close-tolerance parts with high wear resistance.
• Spotřební zboží: Besides the automotive and electronics industries, zinc die casting components are applied in manufacturing common consumer products such as door handles, faucets, and locks.

Přehled výrobců zinkových tlakových odlitků

Výrobci zabývající se tlakovým litím zinku přispívají k výrobě vysoce kvalitních dílů. Jejich povinnosti zahrnují návrh a konstrukci, a dokonce i všechny způsoby odlévání a dokončování dílů.

1. Komplexní služby: Zinc casting Manufacturers are largely involved right from the designing, engineering, casting, and even the finishing process to minimize gaps.
2. Vysoce kvalitní výroba: Díky nim vznikají díly s vysokou přesností, dobrou rozměrovou stabilitou a hladkým povrchem.
3. Průmyslové aplikace: Mezi cílová odvětví patří automobilový průmysl, elektronika, hardware a spotřební zboží dlouhodobé spotřeby.
4. Přizpůsobení: Vyvíjejte varianty specifických detailů, abyste uspokojili potřeby a přání potenciálních zákazníků, pokud jde o velikost, geometrii a výkon dílů.
5. Pokročilé technologie: Používejte špičkové vybavení a metody pro dosažení produktivity s nízkými výrobními náklady.

Klíčové vybavení a technologie

Výrobci zinkových odlitků používají specializované stroje, včetně:

• Tlakové odlévací stroje se studenou komorou: Používá se pro materiály s vyšší teplotou tání, jako je hliník, na základě chování při toku, jak bylo uvedeno výše. Tavenina se přenáší do komory, kde se vstřikuje do matrice.
• Tlakové odlévací stroje s horkou komorou: Applied when dealing with Slitiny zinku whose melting temperatures are below that of the highly redundant atomizing medium. From the chamber, it is filled directly into the die.
• Robotika a automatizace: Pro snížení výrobních nákladů a zvýšení přesnosti používají výrobci robotická a automatizovaná zařízení. Můžete tak snadno přenášet díly a provádět dokončovací operace.

Zinkové tlakové lití

Zinc die casting products have a versatility of applications in production arrowheads automobile applications and electronic housing among others. Below are some key examples of zinc die-casting products across different industries:

• Autopříslušenství - Rukojeti, kliky a držáky pro automobily.
• Interní - konektory, svorky a pouzdro.
• Telekomunikace - Pokrývá pouzdro telefonu, tabletu a notebooku.
• Kování - Dveřní a okenní kliky, kliky a klepadla, sady klik a zámků.
• Průmyslové komponenty - Jsou zde čerpadla, ventily a převodové mechanismy.
• Vnitřní povrchové úpravy - Koberce, dveře, stěny, stropy a obličeje.
• Doplňkové zboží - Součásti jízdních kol, hlavy golfových holí atd.
• Zdravotnické prostředky - Retrakční drápy a rukojeti a zásobníky na roztoky a pouzdra na nástroje.

Konstrukční hlediska pro tlakové lití zinku

Když procházíme procesem tlakového lití zinku. Je důležité podrobně zvážit požadavky na konstrukci. Následující tabulka vám je tedy pomůže lépe pochopit;

Complete the Process of Zinc Alloy Die casting

Zinc alloy die casting is a very efficient technique for manufacturing near-net shapes and accurate and strong components by forcing molten zinc alloys into a die casting mold. Here’s a simplified breakdown of the zinc alloy casting process:

1. Design a tvorba forem

Díl je modelován pomocí softwaru CAD s ohledem na tloušťku vnitřní a vnější stěny, úhly tahu pro snadné vyjmutí nástroje pro tlakové lití atd. Podle obrysu dílu se pak zhotoví silné ocelové nářadí s nejdůležitější sítí chladicích kanálů, která vede ke správnému směru chladicího procesu a ke zkrácení doby cyklu. Forma musí být také mazána, aby pomohla při vyjímání dílu během vyhazování podle požadavků dílu.

2. Tavení a příprava zinku

Jakmile je nástroj pro tlakové lití kompletně vyroben, upevní se do stroje na tlakové lití a začne proces lití, zinková slitina se nalije do pece a zahřeje se na 420-470 °C, aby zinková slitina dosáhla tekutého stavu pro lití. Železo je téměř roztavené a pomocí tavidel se nečistoty minimalizují a teplota roztaveného kovu se kontroluje tak, aby měla dobrý standard. Roztavený zinek se udržuje při teplotě, která umožňuje, aby měl při vstřikování správnou viskozitu.

3. Tlakové lití

The molten zinc alloy is then forced into the mold at a very high pressure (10,000 psi to 20,000 psi) by a tlakové lití za tepla stroj. Zajišťuje, aby kov obsadil všechny obvodové detaily matrice, a tím vytvořil díl s jemnou přesností a bez abrazivních oblastí. Proces vstřikování je relativně krátký, obvykle trvá několik sekund, a je nezbytný pro vytváření složitých struktur s nízkým počtem nedokonalostí.

4. Vysunutí a vyjmutí

Po ochlazení a ztuhnutí zinku se zápustka rozdělí a vyhazovací systém odlitek vypudí. V této části se dbá na to, aby nedošlo k deformaci nebo poškození pomocí vyhazovacích kolíků nebo vzduchových trysek. Někdy se k manipulaci s většími díly nebo s díly, kterých by se nemělo sahat, používá robotické rameno, protože je efektivní při odstraňování dílu.

5. Operace po odlití

Ořezávací lisy nebo řezné nástroje odstraňují otřepy nebo naopak přebytečný materiál, který se nachází po obvodu. Díl může být vyleštěn, opískován nebo opatřen povlakem, aby se zlepšil jeho vzhled, ochrana proti korozi a odolnost. Tyto operace prováděné po odlití slouží k získání požadovaných funkčních vlastností dílu i jeho vzhledu.

6. Kontrola kvality a testování

Díl pak prochází rozsáhlými zkouškami pro zajištění kvality, počínaje kontrolou rozměrů, zda jsou dodrženy určité tolerance. Zkoumá se také trvanlivost materiálu z hlediska tvrdosti a pevnosti v tahu a schopnost dílu odolávat nárazům. Využívá se rentgenové vyšetření, při němž se zkoumají vnitřní vady, jako je pórovitost nebo dutiny, aniž by se vzorek zničil.

7. Balení a dodání

Poté, co je díl otestován z hlediska kvality, je řádně vycpán ochrannými materiály, aby se během přepravy nerozbil. Poté jsou odesílány zákazníkům nebo tvoří kolekci řad dílů pro vyšší systémové integrace, jako jsou mimo jiné automobily, skříně elektroniky a průmysl.

Vlastnosti procesu tlakového lití zinku

Zde jsou uvedeny některé důležité vlastnosti procesu lití zinku;

1. Vysoká pevnost a odolnost

Mechanické vlastnosti zinkových slitin: Zinkové slitiny vykazují vysokou pevnost v tahu a také dobrou odolnost proti rázové síle. Z tohoto důvodu jsou ideální pro výrobu odolných komponentů s dlouhou životností.

2. Odolnost proti korozi

V tomto případě má materiál, který použijeme, přirozenou vlastnost koroze, což je výhodné u dílů, které přicházejí do styku s vodou nebo jinými nepříznivými podmínkami, jako jsou slitiny zinku, například Zamak.

3. Dobrá odlévatelnost

Zinkové slitiny jsou během tavení poměrně tekuté, a proto lze vytvářet složité vzory s jemnými detaily a hladkými povrchy, které odpovídají přesnému lití.

4. Rozměrová stabilita

Zinkové slitiny drží tvar a rozměry a nevyžadují úpravy, jako je konečné obrábění po odlití, což snižuje celkové náklady.

5. Nízký bod tání

Lze zmínit, že zinek má mírnou teplotu tání přibližně 420 °C, což umožňuje zvýšit rychlost výroby ve srovnání s jinými kovy.

6. Dobrá tepelná a elektrická vodivost

Slitiny zinku mají vlastnosti, jako je vodivost, a proto se používají v elektrických dílech a tepelně namáhaných částech.

Selecting the Right Tlakové lití ze zinkové slitiny Manufacturer

When selecting a zinc die-casting manufacturer, it’s essential to consider factors such as:

1. Zkušenosti: You should choose Zamak die casting manufacturers who specialize in delivering die-cast best-quality parts.
2. Certifikace: Zinc alloy die casting Manufacturers ought to follow industry standards such as ISO 9001, to make quality consistent.
3. Kontrola kvality: Některá navrhovaná opatření pro testování kvality vyrobených dílů: pórovitost, rozměry a povrchové vady.

Rozdíl mezi tlakovým litím zinku a jinými procesy

Tato tabulka popisuje postupy z hlediska procesů, materiálu, nákladů, složitosti dílů, povrchové úpravy a dalších aspektů.

Výhody zinkového tlakového lití

Výhody procesu lití zinku jsou následující;

• Vysoká přesnost: Zinkové tlakové lití vytváří vysoce přesné výrobky s jemnými rysy, což je materiál vhodný pro díly s úzkou tolerancí.
• Nákladově efektivní pro velké objemy: Po výrobě matrice jsou tedy náklady na jeden díl velmi nízké, a proto je systém efektivní pro použití ve velké výrobní lince.
• Odolnost: Zinkové slitiny, jako jsou tlakové odlitky, nepodléhají snadno a rychle korozi, jsou pevné a vykazují vynikající odolnost, takže jsou ideální pro použití v automobilech a elektronice.
• Hladká povrchová úprava: Výsledkem procesu tlakového lití jsou tenké stěny a jemná povrchová úprava, což znamená, že je potřeba méně dokončovacích prací.
• Rychlá rychlost výroby: Jedná se o rychlý proces, zejména ve velké výrobě, a proto může jít výroba ruku v ruce s vysokým obratem.

Omezení zinkového tlakového lití:

Níže jsou uvedeny některé nevýhody/omezení zinkového lití;

• Počáteční náklady na nástroje: Nevýhodou při použití forem (matric) je, že náklady na jejich výrobu mohou být vysoké, a proto nejsou ideální pro krátké série nebo první vzorky.
• Omezení velikosti: Zjistili také, že zinkové tlakové lití je ideální pro výrobu malých až středně velkých dílů, protože větší díly by vyžadovaly silnější a dražší nástroje.
• Omezení materiálu: Mechanické vlastnosti zinkové slitiny jsou poměrně dobré, avšak pevnost a schopnost tepelného zpracování zinkové slitiny není tak vysoká jako u kovů, jako je hliník nebo ocel.
• Složitost designu: U dílů s obtížnými úseky, které mají podřezání nebo složité konstrukční prvky, mohou být opět zapotřebí další nástroje nebo specifické metody. Ty zvýší režijní náklady.

Challenges Associated with Zinc Alloy Die Casting

While zinc alloy die casting offers many benefits, the process does present certain challenges that need to be addressed:

1. Omezení materiálu: Nicméně zinkové slitiny nebudou dostatečně fungovat v aplikacích, které vyžadují vysoké teploty nebo vysokou pevnost.
2. Vady: Pokud není proces dobře kontrolován, mohou se vyskytnout problémy, jako je pórovitost, povrchové vady a rozměrová nepřesnost.
3. Vysoké počáteční náklady na nástroje: Pokládání zinkových odlitků pod tlakem je spojeno s nákladnými kapitálovými výdaji na pořízení nástrojů a forem.

Dopad na životní prostředí a udržitelnost

Zde jsou uvedeny některé dopady na životní prostředí a faktory udržitelnosti spojené s tlakovým litím zinku;

• Recyklace a opětovné použití: Hlavní výhodou zinku jako stavebního materiálu je jeho recyklovatelnost - lze ho používat opakovaně, aniž by znečišťoval životní prostředí.
• Udržitelné postupy: Udržitelnost tlakového lití je zajištěna zaváděním metod, které spotřebovávají méně energie, minimalizují vznik odpadu a používají materiály šetrné k životnímu prostředí.
• Předpisy v oblasti životního prostředí: Průmysl tlakového lití zinku se řídí zákony a předpisy, které snižují jeho dopady na životní prostředí, aniž by se přitom porušovala pravidla šetrnosti k životnímu prostředí.

Trendy pro zinkové tlakové lití v budoucnosti

Budoucnost zinkového tlakového lití vypadá slibně a jeho vývoj ovlivňuje několik trendů:

• Technologický pokrok: Mohou používat 3D tisk k vytváření forem ve výrobě. Kromě toho se nabízí implementace robotů pro manipulaci s výrobními díly a inteligentní výroba.
• Nové aplikace: Automobilový průmysl, jako jsou elektromobily a zelená energie, a zdravotnictví, jako je MEDICON, lékařská technika a biotechnologie, by měly zajistit stabilní trh pro vysoce přesné zinkové tlakové lití.
• Iniciativy v oblasti udržitelnosti: Cílů udržitelnosti je dosahováno snižováním množství odpadu a energie a využíváním ekologicky šetrných prvků výroby.

Závěr

Zinc die casting is a high-speed and low-cost process used especially in the automotive and hardware industries to produce strong, accurate, and highest quality parts. Given the aspect of strength, corrosion, and recyclability, zinc alloy die casting holds a promising future eating an important means of manufacturing for the years to come. With the continuous integration of new technology and increasing emphasis on sustainability, zinc die-casting manufacturers will play an important role in the industry satisfying the global demand for high-reliability, sustainable products.

Zinc Die Casting – Frequently Asked Questions

1. What is zinc die casting?
Tlakové lití zinku is a manufacturing process in which molten zinc is injected into a steel mold under high pressure. This method produces precise, durable, and complex components with excellent repeatability.

2. What are the main advantages of zinc die casting?

• High dimensional accuracy (up to ±0.01 mm).
• Excellent surface finish, reducing or eliminating secondary machining.
• High production speed and cost efficiency.
• Reduced material waste due to near-net-shape forming.
• Superior strength, hardness, and corrosion resistance.

3. Which zinc alloys are commonly used?
The most widely used alloys are Zamak 3, Zamak 5, and Zamak 7.

• Zamak 3: Excellent balance of strength, ductility, and dimensional stability.
• Zamak 5: Higher strength with improved wear resistance.
• Zamak 7: Enhanced fluidity, ideal for thin-walled or intricate parts.

4. What are the common applications of zinc die cast parts?
Zinc die casting is widely used across industries, including:

• Automobilový průmysl: handles, brackets, housings.
• Elektronika: connectors, shielding components.
• Hardware: locks, hinges, fasteners.
• Spotřební zboží: appliance components, decorative parts.

5. What are key design considerations for zinc die casting?

• Maintain uniform wall thickness to prevent defects.
• Apply proper draft angles for easy ejection.
• Minimize undercuts for cost-effective tooling.
• Optimize gate and runner placement for smooth metal flow.
• Ensure adequate mold venting to avoid porosity.