Το Zamak 3 είναι κράμα ψευδαργύρου. Χύνεται εύκολα. Είναι ισχυρό και σταθερό. Το αλουμίνιο 4% το βοηθάει να ρέει. Αυτό καθιστά δυνατά τα λεπτομερή μέρη. Το χρησιμοποιούν τα αυτοκίνητα, τα ηλεκτρονικά και το υλικό. Η μαλακότητά του σημαίνει ότι χρειάζεστε εργαλεία καρβιδίου για να το επεξεργαστείτε. Οι επιστρώσεις καταπολεμούν τη διάβρωση.

Αυτό το άρθρο περιγράφει τις δυνατότητες του Zamak 3, την εργασία του, τις βασικές παραλλαγές και γιατί επιλέγεται για αποδοτικά έργα και έργα ακριβείας.

Ορισμός και επισκόπηση του Zamak 3

Στο Zamak 3 υπάρχουν επίσης αλουμίνιο, χαλκός και μαγνήσιο, συμπεριλαμβανομένου του κύριου στοιχείου του ψευδαργύρου. Έχει διάφορα χαρακτηριστικά αντίστασης στη διάβρωση, αντίστασης στη φθορά, αντοχής και κατεργασιμότητας. Αυτό είναι ευεργετικό για το μεγαλύτερο μέρος της βιομηχανίας, ειδικά για τη βιομηχανία.

Δενδριτική δομή και φάσεις του Zamak 3

Το κράμα ψευδαργύρου Zamak 3 έχει ορισμένες ιδιότητες. Η μικροδομή του είναι μοναδική. Ο σχηματισμός δενδριτικής δομής λαμβάνει χώρα κατά τη φάση στερεοποίησής του.

Υπάρχουν δύο κύριες φάσεις (άλφα και βήτα) σε αυτή τη δομή. Η φάση άλφα αποτελείται από πλούσιο ψευδάργυρο, ενώ στη φάση βήτα υπάρχει περισσότερο αλουμίνιο. Αυτές οι φάσεις υπαγορεύουν την αντοχή και την ανθεκτικότητα του κράματος.

Σύνθεση και ιδιότητες του Zamak 3

A. Χημική σύνθεση

Ποσοστιαία εύρη

Το κράμα Zamak 3 έχει κυρίως ψευδάργυρο. Αποτελείται από άλλα περιεχόμενα κράματος. Υπάρχει, για παράδειγμα, αλουμίνιο 3,5%-4,3% και ψευδάργυρος 95,6%-96,5%. Περιλαμβάνει επίσης μαγνήσιο (0,02% - 0,05%) και χαλκό (0,10% - 0,25%).

Ο ρόλος κάθε στοιχείου στο Zamak 3

Χύτευση ψευδαργύρου λειτουργεί ως βασικό στοιχείο για το κράμα Zamak 3. Προσδίδει τη δομική του ακεραιότητα. Το αλουμίνιο συμβάλλει στη βελτίωση της ρευστότητας. Κάνει το κράμα πολύ ισχυρότερο, σχηματίζοντας ένα στερεό διάλυμα.

Το κράμα μαγνησίου βελτιώνει τη δομή των κόκκων. Δημιουργεί καλύτερη σκληρότητα και ως αποτέλεσμα μειώνει την ευθραυστότητα.

Για να ανταπεξέλθει σε συνθήκες υψηλής καταπόνησης, η προσθήκη χαλκού αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό και την αντοχή στη φθορά του Zamak 3.

Εάν ο μόλυβδος, το κάδμιο και ο κασσίτερος (ακαθαρσίες) υπάρχουν (περισσότερο από 0,005% το καθένα) στο κράμα, μπορεί να επηρεάσουν τη μηχανική αντοχή. Αυτό οδηγεί σε ρωγμές ή διάβρωση.

B. Φυσικές ιδιότητες

Συντελεστής θερμικής διαστολής

Το Zamak 3 έχει συντελεστή θερμικής διαστολής περίπου 27,4 μm/m°C. Γι' αυτό μπορείτε να διασταλεί το κράμα μέχρι 0,0274 mm για κάθε 1°C θερμοκρασίας. Ειδικά σε ένα τεμάχιο μήκους 1 μέτρου.

Ηλεκτρική αγωγιμότητα

Τα κράματα Zamak έχουν ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αυτό είναι περίπου 28% του Διεθνές πρότυπο ανυψωμένου χαλκού (IACS). Είναι, ωστόσο, λιγότερο αγώγιμος σε σύγκριση με τον καθαρό χαλκό. Μπορείτε όμως να τα χρησιμοποιήσετε για εξαρτήματα όπως οι σύνδεσμοι.

Ειδική θερμοχωρητικότητα

Η θερμοχωρητικότητα του Zamak 3 είναι 420 τζάουλ. Συγκεκριμένα, αυτό βοηθά στη βελτίωση της θερμοκρασίας του κράματος 1 kg έως και 1°C.

Έχω αργήσει μερικά λεπτά- η προηγούμενη συνάντησή μου τελειώνει. Το Zamak 3 λιώνει στους 385 °C. Έχει επίσης λανθάνουσα θερμότητα τήξης 113 kJ/kg.

Όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει στους 150 °C, το κράμα αυτό είναι πιο πιθανό να χάσει την αντοχή του.

Ωστόσο, διατηρεί τη σταθερότητα των διαστάσεων και ταιριάζει σε εξαρτήματα χαμηλής έως μέτριας θερμοκρασίας.

C. Μηχανικές ιδιότητες του Zamak 3

Καμπύλες τάσης-παραμόρφωσης

Η εικόνα δείχνει δύο συνθήκες της καμπύλης τάσης-παραμόρφωσης των ράβδων zamak 3. Η μία είναι σε κατάσταση ανόπτησης (μαλακό) και το άλλο είναι επεξεργασμένο με διάλυμα (SFT).

Η ανόπτηση παρουσιάζει όριο διαρροής 143 MPa. Όταν υποβάλλεται σε SFT, βελτιώνεται και φτάνει τα 212 Mpa.

Ένας άλλος λόγος για αυτές τις βελτιώσεις είναι η ανακατανομή των φάσεων αλουμινίου και ψευδαργύρου κατά τη θέρμανση.

Αντοχή σε κόπωση

Μετά την ολοκλήρωση 10 εκατομμυρίων κύκλων, το Zamak 3 φτάνει σε αντοχή σε κόπωση 50 MPa. Αυτό σημαίνει επίσης ότι το κράμα μπορεί να αντέξει πολλαπλές ή επαναλαμβανόμενες καταπονήσεις γύρω στα 50 MPa χωρίς αστοχία.

Αντοχή στην κρούση

Η αντοχή σε κρούση γύρω στα 48 J/cm² επιτρέπει στο κράμα να απορροφά ξαφνικούς κραδασμούς. Η σκληρότητα είναι 80 έως 100 HB (σκληρότητα). Για να το ελέγξουν αυτό, οι κατασκευαστές πιέζουν μια χαλύβδινη σφαίρα 10 mm μέσα στο πλινθίο κάτω από ένα φορτίο 500

Πλεονεκτήματα του Zamak 3

1. Υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος

Το Zamak 3 έχει υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος. Αυτό οφείλεται στην αντοχή του σε εφελκυσμό και στην παρουσία πυκνότητας 6,6 g/cm³. Αυτό επηρεάζει επίσης το βάρος του, καθιστώντας το ισχυρότερο από ορισμένα πλαστικά. Είναι επίσης ελαφρύ αλλά πιο ανθεκτικό από τον χάλυβα.

2. Αντοχή στη διάβρωση

Αυτό το κράμα διαβρώνεται λιγότερο επειδή υπάρχει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου του ψευδαργύρου. Αυτό το στρώμα εμφανίζεται στην επιφάνειά του και αποφεύγει την οξείδωση.

Αυτό είναι επίσης αποτελεσματικό σε υγρές ή ελαφρώς όξινες συνθήκες. Έτσι, προσφέρουν ως αποτέλεσμα μακροχρόνια αντοχή.

3. Εξαιρετική χυτευτικότητα

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τρία κράματα Zamak για την κατασκευή εξαρτημάτων με πολύ λεπτό τοίχωμα. Μπορούν να περιέχουν πολύπλοκα σχήματα και να είναι τόσο λεπτά όσο 0,5 mm.

Παράγει εξαρτήματα με πολύ καλές επιφάνειες. Εξαιτίας αυτού, τα εξαρτήματα χρειάζονται ελάχιστη κατεργασία ή μετεπεξεργασία. Αυτό τελικά εξοικονομεί χρόνο παραγωγής και κόστος εργασίας.

4. Ιδιότητες απόσβεσης κραδασμών

Το Zamak 3 μειώνει αποτελεσματικά τους κραδασμούς. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να απορροφήσει έως και 30% περισσότερη ενέργεια. Αυτό είναι καλύτερο από το ατσάλι.

Αυτή η λειτουργία λειτουργεί μειώνοντας το θόρυβο και τη φθορά σε πράγματα όπως τα κινούμενα μέρη. Ως εκ τούτου, τα μηχανήματα και τα συστήματα αυτοκινήτων το επιλέγουν.

Εφαρμογές του Zamak 3

Βιομηχανία αυτοκινήτων

Η αυτοκινητοβιομηχανία επιλέγει συνήθως τη Zamak 3 για την κατασκευή των εξαρτημάτων της. Για παράδειγμα, εξαρτήματα του συστήματος καυσίμου, χειρολαβές θυρών και περιβλήματα ταχυτήτων.

Επιπλέον, έχει μικρότερο βάρος. Αυτό αυξάνει εναλλακτικά την αποδοτικότητα των καυσίμων. Η ιδιότητα αντίστασης στη διάβρωση ταιριάζει σε σκληρά περιβάλλοντα.

Αεροδιαστημική βιομηχανία

Οι κατασκευαστές κατασκευάζουν μη κρίσιμα δομικά μέρη χρησιμοποιώντας αυτό το πλινθίο. Για παράδειγμα, βραχίονες και συνδετήρες.

Αποσβένει τις δονήσεις, οι οποίες μειώνουν το στρες και αυξάνουν την ασφάλεια. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι χρήσιμο σε συστήματα αεροσκαφών.

Ηλεκτρική βιομηχανία

Το Zamak 3 χρησιμοποιείται στην ηλεκτρολογική βιομηχανία για την κατασκευή συνδέσμων, διακοπτών και περιβλημάτων.

Έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και μπορεί να χειριστεί ευαίσθητες συσκευές. Αυτό οφείλεται στο ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές ασπίδα.

Βιομηχανία υλικού

Ο τομέας του υλικού χρησιμοποιεί το Zamak 3 για κλειδαριές, μεντεσέδες και διακοσμητικά κομμάτια. Κατασκευάζει εξαρτήματα με λεπτομερή σχέδια λόγω της χυτευσιμότητάς του. Η αντοχή στη διάβρωση ενισχύει την ανθεκτικότητα σε αντικείμενα εξωτερικού χώρου.

Εφαρμογές θωράκισης

Στα ηλεκτρονικά κλεισίματα, το Zamak 3 σχηματίζει ασπίδες ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Προστατεύει τα ευαίσθητα μέρη από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι βιομηχανίες περιλαμβάνουν τις τηλεπικοινωνίες και την πληροφορική.

Ισοδύναμα υλικά και υποκατάστατα

Zamak 3 Ισοδύναμα υλικά

Σύγκριση κραμάτων Zamak:

Όλα τα άλλα κράματα zamak, συμπεριλαμβανομένων των zamak 2, 3, 5 και 7, περιέχουν διαφορετικές συνθέσεις και ιδιότητες.

• Το Zamak 2 περιλαμβάνει χαλκό με υψηλότερα κράματα από 2,7% έως 3,3%. Ως εκ τούτου, προσφέρουν μεγαλύτερη αντοχή αλλά λιγότερη ολκιμότητα.
• Το Zamak 3 έχει αλουμίνιο, μαγνήσιο και χαλκό σε διάφορες ποσότητες. Παρέχει ισορροπημένη αντοχή και χυτευτικότητα.
• Η περιεκτικότητα σε χαλκό στο Zamak 5 είναι 0,75%-1,25. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το κράμα προσφέρει καλή αντοχή στη φθορά.
• Το Zamak 7 αντιστέκεται καλά στη διάβρωση λόγω της χαμηλότερης ποσότητας μαγνησίου 0,005% - 0,02%.

Αντικαταστάτες

Αλουμίνιο:

Η αντοχή σε εφελκυσμό στο αλουμίνιο (A380) είναι 324 MPa. Η πυκνότητα είναι περίπου 2,71 g/cm³. Το μικρό βάρος και η οικονομική προσιτότητα είναι τα πλεονεκτήματά τους. Ταιριάζει καλύτερα για την αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροδιαστημική.

Ορείχαλκος:

Η αντοχή σε εφελκυσμό του ορείχαλκου C36000 είναι 469 Mpa. Η πυκνότητα κυμαίνεται από 8,5 g/cm³. Είναι ισχυρός και αντιστέκεται καλά στη διάβρωση. Ωστόσο, κοστίζει περισσότερο και είναι βαρύτερο. Χρησιμοποιείται για υδραυλικές εγκαταστάσεις.

Χάλκινο:

310 mpa είναι η αντοχή σε εφελκυσμό του χαλκού C93200. Έχει πυκνότητα 8,8 g/cm³. Αυτό το κράμα είναι ακριβό και πυκνό, αλλά αντιστέκεται στη φθορά σε μέρη όπως τα ρουλεμάν.

Μεταξύ αυτών των υποκατάστατων, το zamak 3 έχει μικρότερο βάρος σε σύγκριση με τον ορείχαλκο και τον μπρούντζο. Ωστόσο, είναι βαρύτερο από το αλουμίνιο. Μπορείτε να τα επιλέξετε ως μια προσιτή επιλογή για την κατασκευή γενικών εφαρμογών. Εν τω μεταξύ, τα υποδένδρα ταιριάζουν σε ορισμένες ανάγκες.

Κατεργασία και κατασκευή

Ταχύτητες κοπής και ρυθμοί τροφοδοσίας:

Οι μεταλλουργοί επεξεργάζονται ράβδους Zamak 3, εφαρμόζοντας ταχύτητες κοπής 100-150 m/min. Ο ρυθμός πρόωσης κυμαίνεται μεταξύ 0,05 και 0,15 mm. Αυτές οι παράμετροι λειτουργούν για την απομάκρυνση των τεμαχίων κατά την εκτίναξη.

Υλικά εργαλείων

Το υλικό του εργαλείου πρέπει να είναι καρβίδιο ή χάλυβας υψηλής ταχύτητας (HSS). Συνιστώνται λόγω της δυνατότητας κατεργασίας τους για το Zamak 3.

Ανταποκρίνονται στη σημαντική αντοχή και παρέχουν την ακριβή ευκρίνεια. Έτσι ώστε το εργαλείο να χειρίζεται τη μαλακότητα των ράβδων και να αντιστέκεται στη φθορά.

Προκλήσεις κατεργασίας

Η μαλακότητα του Zamak 3 προκαλεί φθορά του εργαλείου και σχηματισμό γρεζιών. Αυτή είναι η πρωταρχική πρόκληση που αντιμετωπίζει η χύτευση Zamak 3 κατά την κατεργασία.

Η βελτιστοποίηση των εργαλείων και των σχεδίων οδηγεί σε καλύτερες εκροές. Όπως η διατήρηση της ψύξης ή των πτυχών κοπής.

Τεχνικές σύνδεσης

Μπορείτε να συναρμολογήσετε διάφορα μέρη του Zamak 3 χρησιμοποιώντας τεχνικές συγκόλλησης ή συγκολλητικούς δεσμούς.

Επίσης, δεν υπάρχει τέτοια ανάγκη για συγκόλληση. Επειδή μπορεί να αποδυναμώσει το μέταλλο και να προκαλέσει δομικά προβλήματα.

Αντοχή στη διάβρωση και επεξεργασία επιφάνειας

1. Αντοχή στη διάβρωση

Ηλεκτροχημικοί μηχανισμοί

Ο ψευδάργυρος οξειδώνεται όταν εκτίθεται σε υγρασία ή οξυγόνο. Αυτό γίνεται η αιτία για τη διάβρωση στο Zamak 3 μέσω ηλεκτροχημικών αντιδράσεων.

Περιβαλλοντικοί παράγοντες που επηρεάζουν το Zamak 3:

Τα προβλήματα διάβρωσης αυξάνονται στο Zamak 3 εάν αντιμετωπίζει περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η υγρασία, τα επίπεδα pH και η έκθεση σε άλατα.

2. Επεξεργασία επιφάνειας Zamak 3

Χρωμάτωση:

Η τεχνική χρωμάτωσης είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος προστασίας των εξαρτημάτων από τη διάβρωση. Σε αυτό. Εμφανίζεται ένα στρώμα οξειδίου του χρωμίου.

Πρόκειται για ένα είδος λεπτής επίστρωσης 0,5-2 μm. Ωστόσο, υπάρχει περιβαλλοντική ανησυχία λόγω του εξασθενούς χρωμίου.

Ανοδίωση:

Η διαδικασία ανοδίωσης δημιουργεί ένα παχύτερο στρώμα οξειδίου χρησιμοποιώντας ηλεκτροχημικές τεχνικές. Τα πλεονεκτήματά της περιλαμβάνουν αυξημένη αντοχή στη διάβρωση και καλύτερη σκληρότητα της επιφάνειας.

Η διαδικασία αυτή, ωστόσο, απαιτεί κατάλληλο έλεγχο της τάσης και της σύνθεσης του ηλεκτρολύτη.

Ζωγραφική:

Αυτή η διαδικασία εφαρμόζει ένα στρώμα ασταριού και βαφής στο εξάρτημα. Υπάρχουν απαραίτητα βήματα που πρέπει να ακολουθηθούν πριν από τη βαφή. Όπως ο καθαρισμός και η φωσφάτωση.

Έτσι τα στρώματα κολλάνε καλά. Ένα μέρος μετά την επίστρωση χρώματος αποκτά προστατευτική ασπίδα και όμορφη εμφάνιση. Αλλά η βαφή μπορεί να ξεκολλήσει με την πάροδο του χρόνου.

Επίστρωση σε σκόνη:

Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν ηλεκτροστατικά φορτισμένη πούδρα για την επικάλυψη με πούδρα των εξαρτημάτων. Σκληραίνεται κατάλληλα για να εξασφαλιστεί η πρόσφυση. Τα εξαρτήματα αποκτούν καλύτερη ανθεκτικότητα και παχύτερα στρώματα με λιγότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Συμπέρασμα:

Το κράμα Zamak 3 χρησιμοποιείται ιδιαίτερα σε γενικές εφαρμογές. Είναι ένα ευέλικτο πλινθίο που δίνει εξαιρετική χυτευσιμότητα και αντοχή και αντιστέκεται στη διάβρωση. Λόγω των χαρακτηριστικών ισορροπίας τους, τα χρησιμοποιούν βιομηχανίες όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η αεροδιαστημική, η ηλεκτρολογία και το υλικό.

Το υλικό του εργαλείου, οι επιφανειακές κατεργασίες και οι παράμετροι κατεργασίας είναι σημαντικά σε περίπτωση αύξησης της απόδοσης του κράματος. Αυτά είναι επίσης φθηνά και ανθεκτικά μέταλλα και γίνονται ο λόγος για διάφορες βιομηχανικές χρήσεις.