Trykstøbning af zink, dens proces, anvendelser og designtips

Når det gælder fremstilling af metaldele, Trykstøbning af zink del er en meget efterspurgt mulighed. Man bruger forskellige legeringer til at fremstille komplekse zinkmetaldele. Disse dele har stærke mekaniske egenskaber. Ud over deres styrke har disse dele enestående mekaniske egenskaber. Derfor bruges de i vid udstrækning i forskellige applikationer. Her vil vi diskutere disse anvendelser i detaljer. Derudover vil vi diskutere hele processen, designtips, fordele, ulemper og alternativer i detaljer.

Hvordan vil du definere zinkstøbning?

Det er en støbeproces med metallegering. Først smelter zinklegeringen ned til en smeltet tilstand. Dernæst tvinger et højt tryk den smeltede zink ind i et hulrum (metalstøbeform). Så får zinken form som en matrice. Derefter afkøles zinken og kastes ud af matricen. Derfor er denne teknik bedst egnet til at fremstille store mængder af dele i mellemstore zinklegeringer. Folk bruger ofte denne proces til at producere meget præcise dele. Derudover kan den håndtere forskellige zinklegeringer, f.eks. zamak (zamak 3, zamak 5) og ZA-serien.

Hvilke processer er involveret i zinkstøbning?

Her er en detaljeret beskrivelse af de trin, der er involveret i zinkstøbning af komponenter.

1. Design og værktøj

Trykstøbning i zink begynder med designfasen. Denne fase kan omfatte design af zinklegeringsdele og værktøjsdesign. Ingeniørerne bruger smart software, f.eks. CAD eller CAM, til at designe delene og værktøjerne. De tilføjer alle de små detaljer til designet for at sikre zinklegeringsdelens præcision. De overvejer nøje følgende aspekter af emnedesign:

• Udkast til vinkel: Ingeniørerne indstiller trækvinklerne til mellem 1-3 grader. Det hjælper med at fjerne zinklegeringsdelen fra matricen.
• Væggens tykkelse: De opretholder en ensartet vægtykkelse. Så de kan forhindre defekter og tillade korrekt fyldning.
• Ribben og fileter: Ingeniørerne indarbejder ribber og fileter i deres design. Ribberne bidrager til at styrke metallegeringskomponenten. Fileterne hjælper med at undgå skarpe hjørner for at forhindre stress.

Ved værktøjsdesign laver ingeniørerne desuden først en matrice eller en form. Ingeniørerne konstruerer den typisk af højkvalitetsstål som H13, 8407 og 1.2344. Så denne form består af to halvdele, dvs. dækformen (den fastholdende halvdel) og udstøderformen (den bevægelige halvdel). Derfor har vi designet matricen korrekt, så den stemmer overens med CAD-designet. Det garanterer, at den endelige del vil være nøjagtig som en matrice.

2. Smeltning og indsprøjtning

Dette trin omfatter smeltning af zinkmaterialet. Dette gøres normalt i en ovn. Her sørger vi for at justere temperaturen til mellem 370 °C og 430 °C (700 °F og 800 °F). Dette interval hjælper med at holde zinkmetallet i smeltet tilstand. Derefter får den smeltede zink lov til at blive sprøjtet ind i trykstøbemaskinen. Denne maskine består af et stempel, et formhulrum og et kølekammer. Når den smeltede legering er sprøjtet ind i maskinen, udøver stemplet et højt tryk, der tvinger den ind i formhulrummet. Derefter antager den smeltede zink form som en matrice og opnår alle dens dimensioner.

3. Afkøling og størkning

Efter indsprøjtningsprocessen afkøles den smeltede zink af kølesystemet. Stålformen begynder at afkøle den smeltede zink hurtigt. Men denne afkøling har visse grænser. Så den fastgøres normalt ved hjælp af kølekanaler. Kølevæsken, eller vandet, får lov til at passere gennem denne kanal. De hjælper med at afkøle zinken. Efter afkøling begynder zinken at størkne. På dette tidspunkt tager det formens dimensioner. Derudover hjælper hurtig afkøling med at få finkornede strukturer med høj styrke. Derudover afhænger afkølingstiden af emnets størrelse og kompleksitet. Enklere designs afkøles tidligere.

4. Udskydning og trimning

Det sidste trin i zinkstøbningsprocessen er udstødning og trimning af zinkdelen. Efter størkning åbnes formen. Så begynder ejektorstifterne at skubbe emnet ud af formen. Denne form er smart designet. Den kan let komme ud af formhulrummet uden at forårsage nogen skade. Hvis der desuden er for meget materiale, dvs. flash, sætter det sig fast omkring kanterne på zinkdelen. Det er vigtigt at fjerne det. Trimningsprocessen sørger for dette. Denne proces kan bruge forskellige mekaniske operationer, som f.eks. skæring, slibning eller filing. Alle disse processer resulterer i produktion af fine dele.

5. Sekundære processer

Nogle dele er færdige efter trimning. Men nogle få af dem har brug for yderligere processer. De kan få et bedre udseende og specifikke dimensioner. For eksempel boring af huller, gevindskæring eller forfining af overflader. Mens nogle dele kan have brug for bedre udseende og yderligere egenskaber som korrosionsbestandighed og funktion, kan de gennemgå malingsprocessen. Desuden kan nogle zinkdele have brug for holdbar efterbehandling. De kan tåle barske miljøforhold; de kan gennemgå en pulverlakeringsproces.

Almindeligt anvendte zinklegeringer til trykstøbning

Her er de forskellige legeringer af zink. De har forskellige anvendelser inden for forskellige områder. Lad os diskutere deres egenskaber, sammensætning og anvendelser i detaljer.

Legering af Zn	Sammensætning	Ejendomme	Typiske anvendelser
Zamak 3	Zn 96%, Al 4%, Mg 0,03%	God balance mellem styrke, duktilitet og støbbarhed	Autodele, hardware, elektriske huse
Zamak 5	Zn 95%, Al 4%, Cu 1%	Højere styrke og hårdhed, god kryberesistens	Gear, håndtag, små mekaniske komponenter
Zamak 7	Zn 99,99%, Al 0,05%, Mg 0,01%	Overlegen duktilitet og fluiditet, høj renhed	Elektroniske stik, præcisionskomponenter
Zamak 2	Zn 94%, Al 4%, Cu 3%	Højeste styrke og hårdhed blandt Zamak-legeringer	Kraftige mekaniske dele, værktøj
ZA-8	Zn 92%, Al 8%, Cu 1%	Høj styrke og hårdhed, gode bæreegenskaber	Lejer, bøsninger, små maskindele
ZA-12	Zn 88%, Al 12%, Cu 1%	Høj styrke, hårdhed, god støbbarhed	Strukturelle dele, komponenter med høj belastning
ZA-27	Zn 73%, Al 27%, Cu 2%	Højeste styrke og hårdhed, lavere massefylde	Tunge anvendelser, store maskindele

 

Grundlæggende designtips til trykstøbning af zink

Her er nogle vigtige tips, som du kan bruge til at gøre zinkstøbning mere effektiv.

Design-aspekt	Grundlæggende tips	Forenklede tegninger
Udkast til vinkler	Indarbejd udkast til vinkler (typisk 1-3 grader).
Væggens tykkelse	Oprethold en ensartet vægtykkelse (0,040-0,120 tommer for zink).
Ribben	Tilføj ribber for at styrke områder uden at øge den samlede tykkelse.
Fileter	Brug fileter i stedet for skarpe hjørner (radius på 0,020 tommer eller mere).
Underskæringer	Minimér underskæringer, eller brug glidekerner, hvis det er nødvendigt.
Chefer	Udform bosser med passende højde og diameter (forholdet 1:1 til 3:1).
Huller og slidser	Design med ensartet størrelse og afstand (mindste diameter på 0,040 tommer).
Teksturering	Tilføj teksturer til flade overflader for at forbedre æstetikken.
Tolerancer	Brug realistiske tolerancer (±0,002 til ±0,005 tommer).
Afskedslinje	Placer skillelinjen strategisk.

Anvendelser af trykstøbning af zink

Ligesom andre processer er trykstøbning af zink også meget udbredt i forskellige industrier. Lad os diskutere dens anvendelser i detaljer.

 

1. Bilindustrien

Trykstøbning af zink har mange anvendelsesmuligheder i bilindustrien. Det bruges til at lave præcise og holdbare dele. De kan omfatte karburatorer. Disse karburatorer har brug for højdimensionel nøjagtighed og overfladebehandling. Zinkstøbning er den bedste løsning. Derudover har nogle bremsedele brug for høj styrke og pålidelighed. Så i dette tilfælde er zinkstøbninger gode muligheder. Desuden har zinkstøbning mange anvendelser til at fremstille dele, der kan håndtere stress og slid.

2. Elektronikindustrien

Trykstøbning af zink har fundet anvendelse i elektronikindustrien. Det hjælper med at lave komplekse og detaljerede dele. Disse dele har fremragende elektrisk ledningsevne og afskærmningsegenskaber. Desuden er zinkstøbninger lettere i vægt. Derfor giver de styrke og holdbarhed. Desuden kræver elektriske stik præcision og ensartede former. Her passer zinkstøbegods rigtig godt. Det hjælper også med at sprede varmen fra elektroniske komponenter. Alt i alt øger det komponentens ydeevne og levetid.

3. Forbrugsgoder

I denne sektor er zinkstøbning en relativt omkostningseffektiv løsning. Den kan tilføje æstetik til funktionelle dele. Desuden er den ret holdbar og nem at betjene. Så det bruges i vid udstrækning til at fremstille store mængder med tilpassede former og dimensioner. Den bruges til at fremstille forskellige produkter. De omfatter normalt bagage, døre og apparater. Det er på grund af deres styrke og æstetiske finish.

4. Industrielt udstyr

Udover andre sektorer har trykstøbning af zink mange anvendelser i industrisektoren. Det bruges til at fremstille forskellige komponenter. Disse har generelt brug for høj præcision og styrke. Desuden har de stor modstandsdygtighed over for hårde miljøforhold. Det bedste eksempel er pumpekomponenter. Trykstøbt zink hjælper med at fremstille disse dele. Det er normalt huse og pumpehjul. Desuden bruges denne proces også i vid udstrækning til at fremstille ventiler, maskiner og udstyr.

Hvad er fordelene ved trykstøbning i zink?

Ligesom andre metoder giver zinkstøbning også forskellige fordele. Lad os diskutere dem i detaljer.

1. Præcision

Denne teknik giver højdimensionel nøjagtighed. Den er i stand til at producere komplekse detaljer. Derudover er zinkstøbning ideel til fremstilling af dele, der kræver snævre tolerancer. Præcisionen i sig selv beviser, at det endelige produkt helt sikkert vil opfylde designspecifikationerne. Det hjælper med at reducere de omfattende processer efter støbning og bearbejdning. Derudover minimerer det også behovet for efterbehandling.

2. Styrke og holdbarhed

Trykstøbning af zink gør det muligt at bruge forskellige legeringer. Disse legeringer skal have fremragende mekaniske egenskaber. De kan omfatte god slagfasthed og trækstyrke. Derudover gør det zinkstøbte dele stærke og holdbare. Så delen bliver mere i stand til at bære betydelig mekanisk stress og slid. Derfor bruges zinkstøbning i vid udstrækning i applikationer, f.eks. bilindustrien og industrielt udstyr.

3. Overfladefinish

Trykstøbning af zink hjælper med at lave dele med glatte overflader. Så det er virkelig nemt at anvende plettering og efterbehandling. Sammen med dette har det en iboende overfladekvalitet. Så den tillader forskellige processer efter støbningen. De kan omfatte maling, pulverlakering og galvanisering. Så zinkstøbninger garanterer æstetisk appel og korrosionsbestandighed. Derudover producerer det også meget præcise slutprodukter.

4. Effektivitet

Trykstøbning af zink er en effektiv og pålidelig måde at fremstille metaldele på. Den har høje produktionshastigheder med minimal bearbejdning. Desuden kan den fremstille store mængder. Så de er velegnede til produktionskørsler i store mængder. Dermed reducerer de produktionstiden og -omkostningerne.

5. Omkostningseffektiv

Denne teknik er meget økonomisk sammenlignet med andre trykstøbningsmetoder. Den giver sig selv en glat finish. Så der er ikke behov for sekundære operationer. Men ja, de indledende omkostninger ved zinkstøbning er ret høje, dvs. omkostningerne til værktøjsdesign. Men når det drejer sig om masseproduktion, falder omkostningerne og giver ensartede resultater.

Hvad er ulemperne ved trykstøbning af zink?

Ligesom fordelene har zinkstøbning også nogle ulemper. Så lad os diskutere dem her.

1. Begrænsninger i størrelse

Trykstøbning af zink passer til små eller mellemstore produktioner. Hvis du prøver at lave store dele, så har denne proces sine begrænsninger. Det sker generelt på grund af trykstøbemaskinerne og formstørrelserne. Så du kan finde andre alternativer til at lave de store dele.

2. Høje startomkostninger

Som vi har diskuteret tidligere, kræver zinkstøbemetoden specifikt design og værktøj. Så det er indlysende, at den har højere omkostninger end andre teknikker. Det gør den mindre anvendelig til små produktioner. Men den kan bruges til at fremstille store produktionsmængder med ensartede designs.

3. Termisk ledningsevne

Zinklegeringer er bedre varmeledere end andre metaller. Så det bliver svært at håndtere varmen under processen. Så du er nødt til at designe formen omhyggeligt. Derudover skal du også tilføje passende kølestrategier for at undgå eventuelle defekter.

Hvilke alternativer findes der til zinkstøbning?

Ved at sammenligne både fordelene og ulemperne ved zinkstøbning kan vi prøve at bruge forskellige alternativer for at få de ønskede dele. Så deres forklaring er i nedenstående tabel.

Alternativ	Materiale	Fordele	Ulemper	Anvendelser
Trykstøbning af aluminium	Aluminiumslegeringer	Letvægts, korrosionsbestandig	Højere smeltepunkt	Dele til biler, komponenter til rumfart
Trykstøbning af magnesium	Magnesiumlegeringer	Meget let, godt styrke-til-vægt-forhold	Dyrere materiale	Forbrugerelektronik, bilkomponenter
Sprøjtestøbning af plast	Termoplast	Let og alsidig	Lavere styrke og holdbarhed	Forbrugsvarer, medicinsk udstyr
Sandstøbning	Forskellige metaller	God til store dele, lavere værktøjsomkostninger	Grov overfladefinish, lavere nøjagtighed	Motorblokke, store maskindele
Investeringsstøbning	Forskellige metaller	Høj præcision, fremragende overfladefinish	Høje omkostninger, længere produktionstid	Turbineblade, medicinske implantater
Pulvermetallurgi	Metaller og legeringer	Høj præcision, minimalt spild	Mindre dele, høje værktøjsomkostninger	Gear, lejer, strukturelle dele
Stempling	Metaller	Produktion med høj hastighed og lave omkostninger	Flade eller enkle former, høje indledende værktøjsomkostninger	Paneler til biler, elektroniske komponenter
Smedning	Metaller	Høj styrke, fremragende holdbarhed	Enklere former, større materialespild	Komponenter til biler og rumfart

Konklusion

Konklusionen er, at trykstøbning af zink er en smart teknik til fremstilling af metaldele. Den har mange anvendelser på tværs af mange industrier. Her forvandles zinkmetallet til en smeltet tilstand og sprøjtes ind i en ovn. Derefter udsættes det for et højt tryk og indsættes i formens hulrum. Så begynder det at tage form og får lov til at køle ned. Efter størkning skubbes zinkdelen ud af formhulrummet, og det kontrolleres, om den skal trimmes eller overfladebehandles. Så det er et ganske enkelt trin. Dette bruges i høj grad til at lave små dele og imødekomme store produktioner. Så det er meget brugt i mange industrier.

Ofte stillede spørgsmål

Q1. Hvordan kan du sammenligne trykstøbning i zink med trykstøbning i aluminium?

Nå, men begge dele Trykstøbning af zink og aluminiumsstøbekomponenter starter med at smelte metallet, og så får det form efter formen. Men zinkstøbninger har præcision og overfladefinish. På den anden side er trykstøbninger i aluminium nyttige til lettere dele med god korrosionsbestandighed.

Q2. Kan du genbruge de trykstøbte zinkdele?

Absolut ja, trykstøbte zinkdele er varmeledere. Så de kan nemt smelte ned ved bestemte temperaturer. Så de er fuldt genanvendelige og meget gode for miljøet.

Q3. Hvilke efterbehandlingsteknikker bruges generelt til at fremstille trykstøbte zinkdele?

Der er flere. Så de mest almindelige efterbehandlingsteknikker er bearbejdning, plettering, maling og pulverlakering.

Hjem    Løsning   Støtte    Links    Karriere    Blog    Sitemap

Ophavsret © 2011-2014 GC Præcisionsform alle rettigheder forbeholdes