Zamak 3 er en zinklegering. Den er let at støbe. Den er stærk og stabil. Omkring 4% aluminium hjælper det med at flyde. Det gør detaljerede dele mulige. Biler, elektronik og hardware bruger det. Blødhed betyder, at man skal bruge karbidværktøj til at bearbejde det. Belægninger bekæmper korrosion.

Denne artikel beskriver Zamak 3's muligheder, hvordan det fungerer, de vigtigste varianter, og hvorfor det vælges til effektive og præcise projekter.

Definition og oversigt over Zamak 3

I Zamak 3 er der også aluminium, kobber og magnesium, inklusive hovedelementet zink. Det har flere egenskaber som korrosionsbestandighed, slidstyrke, styrke og bearbejdelighed. Det er gavnligt for det meste af industrien, især for industrien.

Dendritisk struktur og faser i Zamak 3

Den zinkbaserede legering Zamak 3 har visse kvaliteter. Dens mikrostruktur er unik. Dannelsen af en dendritisk struktur sker under størkningsfasen.

Der er to hovedfaser (alfa og beta) i denne struktur. Alfafasen består af meget zink, mens der er mere aluminium i betafasen. Disse faser dikterer legeringens styrke og holdbarhed.

Sammensætning og egenskaber af Zamak 3

A. Kemisk sammensætning

Procentvise intervaller

Legeringen Zamak 3 består primært af zink. Den er sammensat af andet legeringsindhold. Der er for eksempel 3,5%-4,3% aluminium og 95,6%-96,5% zink. Den indeholder også magnesium (0,02% - 0,05%) og kobber (0,10% - 0,25%).

Hvert elements rolle i Zamak 3

Trykstøbning af zink fungerer som basiselement for Zamak 3-legeringen. Det giver dens strukturelle integritet. Aluminium bidrager til forbedringer af fluiditeten. Det gør legeringen meget stærkere og danner en fast opløsning.

Magnesiumlegeringen forfiner kornstrukturen. Det giver bedre hårdhed og mindre skørhed som følge heraf.

For at kunne klare høje belastninger øger tilsætningen af kobber Zamak 3's trækstyrke og slidstyrke.

Hvis der er bly, cadmium og tin (urenheder) (mere end 0,005% hver) i legeringen, kan det påvirke den mekaniske styrke. Det fører til revner eller korrosion.

B. Fysiske egenskaber

Termisk udvidelseskoefficient

Zamak 3 har en termisk udvidelseskoefficient på ca. 27,4 µm/m°C. Derfor kan du udvide legeringen med op til 0,0274 mm for hver 1 °C temperatur. Især i et 1 meter langt emne.

Elektrisk ledningsevne

Zamak-legeringer har elektrisk ledningsevne. Det er omkring 28% af International standard for glødet kobber (IACS). Det er dog mindre ledende i forhold til rent kobber. Men du kan bruge dem til komponenter som f.eks. stik.

Specifik varmekapacitet

Der er 420 joule varmekapacitet i Zamak 3. Specifikt hjælper det med at forbedre temperaturen på 1 kg legering med op til 1 °C.

Jeg er et par minutter forsinket; mit tidligere møde er ved at være slut. Zamak 3 smelter ved 385 °C. Det har også en latent smeltevarme på 113 kJ/kg.

Når temperaturen stiger til 150 °C, er det mere sandsynligt, at denne legering mister sin styrke.

Det bevarer dog dimensionsstabiliteten og er velegnet til dele med lav til moderat temperatur.

C. Mekaniske egenskaber for Zamak 3

Spændings-tøjnings-kurver

Billedet viser to tilstande af spændingskurven for zamak 3-blokke. Den ene er som udglødet (blødgjort), og den anden er behandlet med opløsning (SFT).

Det udglødede materiale har en flydespænding på 143 MPa. Når den gennemgår SFT, bliver den forbedret og når 212 Mpa.

En anden årsag til disse forbedringer er omfordelingen af aluminium- og zinkfaser under opvarmning.

Udmattelsesstyrke

Efter 10 millioner cyklusser når Zamak 3 en udmattelsesstyrke på 50 MPa. Det betyder også, at legeringen kan håndtere flere eller gentagne belastninger på omkring 50 MPa uden at svigte.

Slagstyrke

Slagstyrke omkring 48 J/cm² gør legeringen i stand til at absorbere pludselige stød. Der er 80 til 100 HB (hårdhed). For at kontrollere dette presser producenterne en 10 mm stålkugle ind i barren under en belastning på 500

Fordele ved Zamak 3

1. Højt styrke-til-vægt-forhold

Zamak 3 har et højt styrke/vægt-forhold. Det skyldes trækstyrken og en massefylde på 6,6 g/cm³. Det påvirker også vægten og gør det stærkere end visse plasttyper. Det er også let, men alligevel mere holdbart end stål.

2. Modstandsdygtighed over for korrosion

Denne legering korroderer mindre, fordi der er et beskyttende lag af zinkoxid. Dette lag findes på overfladen og forhindrer oxidering.

Det er også effektivt under fugtige eller let sure forhold. Så de tilbyder langvarig holdbarhed som resultat.

3. Fremragende støbbarhed

Du kan bruge Zamak tre legeringer til at fremstille meget tyndvæggede dele. De kan have komplekse former og være så tynde som 0,5 mm.

Den producerer dele med meget gode overflader. På grund af dette har delene brug for minimal bearbejdning eller efterbehandling. Det sparer i sidste ende produktionstid og lønomkostninger.

4. Vibrationsdæmpende egenskaber

Zamak 3 reducerer effektivt vibrationer. Det betyder, at det kan absorbere op til 30% mere energi. Det er bedre end stål.

Denne funktion virker ved at reducere støj og slitage i f.eks. bevægelige dele. Derfor vælger maskiner og bilsystemer den.

Anvendelser af Zamak 3

Bilindustrien

Bilindustrien vælger normalt Zamak 3 til at fremstille deres dele. For eksempel komponenter til brændstofsystemet, dørhåndtag og gearhuse.

Desuden har den mindre vægt. Det øger alternativt brændstofeffektiviteten. Korrosionsbestandigheden passer til barske miljøer.

Luft- og rumfartsindustrien

Producenter fremstiller ikke-kritiske konstruktionsdele ved hjælp af denne ingot. For eksempel beslag og fastgørelseselementer.

Det dæmper vibrationer, hvilket mindsker stress og øger sikkerheden. Denne funktion er nyttig i flysystemer.

Elektrisk industri

Zamak 3 bruges i den elektriske industri til at lave stik, kontakter og huse.

Det har en god elektrisk ledningsevne og kan håndtere følsomme gadgets. Det er på grund af dens elektromagnetisk interferens skjold.

Hardware-industrien

Hardware-sektoren bruger Zamak 3 til låse, hængsler og dekorationsdele. Det giver mulighed for at lave dele med detaljeret design på grund af dets støbbarhed. Korrosionsbestandigheden øger holdbarheden af udendørs genstande.

Anvendelser til afskærmning

I elektronikkapslinger danner Zamak 3 EMI-afskærmninger. Det beskytter følsomme dele mod elektromagnetiske bølger. Industrierne omfatter telekommunikation og computere.

Ækvivalente materialer og erstatninger

Zamak 3 Ækvivalente materialer

Sammenligning af Zamak-legeringer:

Alle andre zamak-legeringer, herunder zamak 2, 3, 5 og 7, har forskellige sammensætninger og egenskaber.

• Zamak 2 indeholder en højere legering af kobber på 2,7% til 3,3%. Derfor giver de større styrke, men mindre duktilitet.
• Zamak 3 indeholder aluminium, magnesium og kobber i varierende mængder. Det giver en afbalanceret styrke og støbbarhed.
• Der er 0,75%-1,25 kobberindhold i Zamak 5. Derfor giver legeringen god slidstyrke.
• Zamak 7 modstår korrosion godt på grund af en lavere mængde magnesium på 0,005% - 0,02%.

Vikarer

Aluminium:

Der er 324 MPa trækstyrke i aluminium (A380). Densiteten er omkring 2,71 g/cm³. Letvægt og overkommelige priser er deres fordele. Passer bedst til bil- og rumfartsindustrien.

Messing:

Trækstyrken for messing C36000 er 469 Mpa. Densiteten varierer fra 8,5 g/cm³. Det er stærkt og modstår korrosion godt. Det koster dog mere og er tungere. Anvendes til VVS.

Bronze:

310 mpa er trækstyrken for bronze C93200. Densiteten er 8,8 g/cm³. Denne legering er dyr og tæt, men modstår slid i dele som lejer.

Blandt disse erstatninger har zamak 3 mindre vægt sammenlignet med messing og bronze. Det er dog tungere end aluminium. Du kan vælge dem som et overkommeligt valg til fremstilling af generelle applikationer. I mellemtiden passer undertræerne til visse behov.

Bearbejdning og fremstilling

Skærehastigheder og fremføringshastigheder:

Metalarbejdere bearbejder Zamak 3-blokke med skærehastigheder på 100-150 m/min. Tilspændingen svinger mellem 0,05 og 0,15 mm. Disse parametre arbejder for at fjerne dele under udstødning.

Værktøjsmaterialer

Værktøjsmaterialet skal være hårdmetal eller højhastighedsstål (HSS). Disse anbefales på grund af deres bearbejdelighed til Zamak 3.

De opfylder vigtige krav til holdbarhed og giver præcis skarphed. Så værktøjet håndterer barrens blødhed og modstår slid.

Udfordringer ved bearbejdning

Zamak 3's blødhed medfører slid på værktøjet og dannelse af grater. Det er den primære udfordring for Zamak 3-støbning ved bearbejdning.

Optimering af værktøj og design giver bedre resultater. Såsom opretholdelse af køle- eller skæreaspekter.

Sammenføjningsteknikker

Du kan samle de forskellige dele af Zamak 3 ved hjælp af loddeteknik eller limning.

Der er heller ikke behov for svejsning. Det kan nemlig svække metallet og give strukturelle problemer.

Korrosionsbestandighed og overfladebehandling

1. Modstandsdygtighed over for korrosion

Elektrokemiske mekanismer

Zink oxiderer, når det udsættes for fugt eller ilt. Det bliver årsagen til korrosion i Zamak 3 via elektrokemiske reaktioner.

Miljømæssige faktorer, der påvirker Zamak 3:

Korrosionsproblemer øges i Zamak 3, hvis det udsættes for miljøfaktorer som fugtighed, pH-niveauer og eksponering for salte.

2. Overfladebehandling Zamak 3

Kromatering:

Kromatering er en effektiv måde at beskytte dele mod korrosion på. I dette tilfælde. Der opstår et kromoxidlag.

Det er en slags tynd belægning på 0,5-2 µm. Der er dog en miljømæssig bekymring på grund af hexavalent krom.

Anodisering:

Anodiseringsprocessen skaber et tykkere oxidlag ved hjælp af elektrokemiske teknikker. Fordelene er bl.a. øget korrosionsbestandighed og bedre overfladehårdhed.

Denne proces kræver dog ordentlig kontrol over spænding og elektrolytsammensætning.

Maleri:

Ved denne proces påføres emnet en primer og et lag maling. Der er nødvendige trin, der skal følges, før man maler. Såsom rengøring og fosfatering.

Så lagene sidder godt fast. En del, der er blevet malet, får et beskyttende skjold og et smukt udseende. Men malingen kan skrælles af med tiden.

Pulverlakering:

Producenter bruger elektrostatisk ladet pulver til at pulverlakere dele. Det hærdes korrekt for at sikre vedhæftning. Delene får bedre holdbarhed og tykkere lag med mindre miljøpåvirkning.

Konklusion:

Zamak 3-legeringen bruges især til generelle anvendelser. Det er en alsidig legering, der giver fremragende støbbarhed og styrke og modstår korrosion. På grund af deres balanceegenskaber bruger industrier som bilindustrien, rumfart, el og hardware dem.

Værktøjsmateriale, overfladebehandlinger og bearbejdningsparametre er vigtige for at øge legeringernes ydeevne. Det er også billige og holdbare metaller, og de bliver brugt til mange forskellige industrielle formål.