El zamak 3 es una aleación de zinc. Se funde fácilmente. Es fuerte y estable. Alrededor del aluminio 4% ayuda a que fluya. Esto permite fabricar piezas detalladas. Se utiliza en automóviles, electrónica y ferretería. Su blandura requiere herramientas de carburo para mecanizarlo. Los revestimientos combaten la corrosión.

Este artículo describe las capacidades de Zamak 3, su funcionamiento, las variantes clave y por qué se elige para proyectos eficientes y de precisión.

Definición y visión general de Zamak 3

En el Zamak 3 también están presentes el aluminio, el cobre y el magnesio, además del elemento principal que es el zinc. Tiene varias características de resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, resistencia y maquinabilidad. Esto es beneficioso para la mayoría de la industria, especialmente para la industrial.

Estructura dendrítica y fases de Zamak 3

La aleación de zinc Zamak 3 posee ciertas cualidades. Su microestructura es única. La formación de una estructura dendrítica se produce durante su fase de solidificación.

Hay dos fases principales (alfa y beta) en esta estructura. La fase alfa consiste en una gran cantidad de zinc, mientras que en la beta hay más aluminio. Estas fases determinan la resistencia y durabilidad de la aleación.

Composición y propiedades del zamak 3

A. Composición química

Rangos porcentuales

La aleación de Zamak 3 tiene principalmente zinc. Se compone de otros contenidos de aleación. Hay, por ejemplo, 3,5%-4,3% de aluminio y 95,6%-96,5% de zinc. También incluye magnesio (0,02% - 0,05%) y cobre (0,10% - 0,25%).

Función de cada elemento en Zamak 3

Fundición a presión de cinc funciona como elemento base de la aleación Zamak 3. Aporta su integridad estructural. El aluminio contribuye a mejorar la fluidez. Hace que la aleación sea mucho más resistente, formando una solución sólida.

La aleación de magnesio refina la estructura del grano. Esto mejora la dureza y reduce la fragilidad.

Para competir en condiciones de gran tensión, la adición de cobre aumenta la resistencia a la tracción y al desgaste de Zamak 3.

Si hay plomo, cadmio y estaño (impurezas) (más de 0,005% cada uno) en la aleación, puede afectar a la resistencia mecánica. Eso provoca grietas o corrosión.

B. Propiedades físicas

Coeficiente de dilatación térmica

El Zamak 3 tiene un coeficiente de dilatación térmica de unos 27,4 µm/m°C. Por eso puede dilatar la aleación hasta 0,0274 mm por cada 1°C de temperatura. Especialmente en una pieza de 1 metro de longitud.

Conductividad eléctrica

Las aleaciones de zamak tienen conductividad eléctrica. Esto es alrededor de 28% de la Norma Internacional del Cobre Recocido (IACS). Sin embargo, es menos conductor que el cobre puro. Pero se puede utilizar para componentes como conectores.

Capacidad calorífica específica

Hay 420 julios de capacidad calorífica en Zamak 3. En concreto, esto ayuda a mejorar la temperatura de la aleación de 1 kg hasta 1 °C.

Llego unos minutos tarde; mi reunión anterior se está alargando. El zamak 3 se funde a 385 °C. También tiene un calor latente de fusión de 113 kJ/kg.

Cuando la temperatura sube 150 °C, es más probable que esta aleación pierda su resistencia.

Sin embargo, mantiene la estabilidad dimensional y se adapta a piezas de temperatura baja a moderada.

C. Propiedades mecánicas del Zamak 3

Curvas tensión-deformación

La imagen muestra dos condiciones de la curva tensión-deformación de lingotes de zamak 3. Una es recocido (suavizado) y el otro es tratado con solución (SFT).

El recocido muestra un límite elástico de 143 MPa. Cuando se somete a SFT, mejora y alcanza 212 Mpa.

Otra razón de estas mejoras es la redistribución de las fases de aluminio y zinc durante el calentamiento.

Resistencia a la fatiga

Tras completar 10 millones de ciclos, Zamak 3 alcanza una resistencia a la fatiga de 50 MPa. Esto también significa que la aleación puede soportar tensiones múltiples o repetidas en torno a 50 MPa sin fallar.

Resistencia al impacto

La resistencia al impacto, en torno a 48 J/cm², permite a la aleación absorber choques bruscos. La dureza es de 80 a 100 HB. Para comprobarlo, los fabricantes presionan una bola de acero de 10 mm en el lingote bajo una carga de 500

Ventajas de Zamak 3

1. Elevada relación resistencia/peso

El zamak 3 tiene una elevada relación resistencia/peso. Esto se debe a su resistencia a la tracción y a la presencia de una densidad de 6,6 g/cm³. Esto también repercute en su peso, haciéndolo más resistente que ciertos plásticos. También es ligero pero más duradero que el acero.

2. Resistencia a la corrosión

Esta aleación se corroe menos porque tiene una capa protectora de óxido de zinc. Esta capa se produce en su superficie y evita la oxidación.

También son eficaces en condiciones húmedas o ligeramente ácidas. Así que ofrecen durabilidad a largo plazo como resultado.

3. Excelente colabilidad

Puede utilizar las tres aleaciones de Zamak para fabricar piezas de paredes muy finas. Pueden contener formas complejas y podrían ser tan finas como 0,5 mm.

Produce piezas con superficies muy buenas. Por ello, las piezas necesitan un mecanizado o postprocesado mínimo. En última instancia, esto ahorra tiempo de producción y costes de mano de obra.

4. Propiedades de amortiguación de vibraciones

Zamak 3 reduce eficazmente las vibraciones. Esto significa que puede absorber hasta 30% más de energía. Es decir, mejor que el acero.

Esta característica actúa reduciendo el ruido y el desgaste de elementos como las piezas móviles. Por eso, la maquinaria y los sistemas de automoción la eligen.

Aplicaciones de Zamak 3

Industria del automóvil

La industria del automóvil suele elegir Zamak 3 para fabricar sus piezas. Por ejemplo, componentes del sistema de combustible, tiradores de puertas y carcasas de engranajes.

Además, tiene menos peso. Esto aumenta la eficiencia del combustible. La propiedad de resistencia a la corrosión es adecuada en entornos difíciles.

Industria aeroespacial

Los fabricantes fabrican piezas estructurales no críticas con este lingote. Por ejemplo, soportes y elementos de fijación.

Amortigua las vibraciones, lo que disminuye el estrés y aumenta la seguridad. Esta característica es útil en los sistemas aeronáuticos.

Industria eléctrica

El zamak 3 se utiliza en la industria eléctrica para fabricar conectores, interruptores y carcasas.

Tiene buena conductividad eléctrica y puede manejar aparatos sensibles. Esto se debe a su interferencias electromagnéticas escudo.

Industria del hardware

El sector de la ferretería utiliza Zamak 3 para cerraduras, bisagras y piezas de decoración. Se fabrican piezas con diseños detallados gracias a su moldeabilidad. La resistencia a la corrosión aumenta la durabilidad en objetos de exterior.

Aplicaciones de apantallamiento

En los cierres electrónicos, Zamak 3 forma escudos EMI. Protege las piezas sensibles de las ondas electromagnéticas. Las industrias incluyen las telecomunicaciones y la informática.

Materiales equivalentes y sustitutos

Zamak 3 Materiales equivalentes

Comparación de las aleaciones de zamak:

Todas las demás aleaciones de zamak, incluidas las zamak 2, 3, 5 y 7, contienen composiciones y atributos diferentes.

• Zamak 2 incluye cobre de aleación más alta de 2,7% a 3,3%. Por lo tanto, ofrecen mayor resistencia pero menor ductilidad.
• El Zamak 3 contiene aluminio, magnesio y cobre en diversos rangos. Proporciona una resistencia y una colabilidad equilibradas.
• Zamak 5 contiene 0,75%-1,25 de cobre. Por eso la aleación ofrece una buena resistencia al desgaste.
• El Zamak 7 resiste bien la corrosión debido a una menor cantidad de magnesio 0,005% - 0,02%.

Sustitutos

Aluminio:

La resistencia a la tracción del aluminio (A380) es de 324 MPa. La densidad ronda los 2,71 g/cm³. Sus ventajas son la ligereza y la asequibilidad. Es el más adecuado para automoción y aeroespacial.

De latón:

La resistencia a la tracción del latón C36000 es de 469 Mpa. La densidad oscila entre 8,5 g/cm³. Es fuerte y resiste bien la corrosión. Sin embargo, cuesta más y es más pesado. Se utiliza para fontanería.

Bronce:

310 mpa es la resistencia a la tracción del bronce C93200. Tiene una densidad de 8,8 g/cm³. Esta aleación es cara y densa, pero resiste el desgaste en piezas como los cojinetes.

Entre estos sustitutos, el zamak 3 pesa menos que el latón y el bronce. Sin embargo, es más pesado que el aluminio. Puede elegirlos como una opción asequible para la fabricación de aplicaciones generales. Por su parte, los subtrechos se adaptan a determinadas necesidades.

Mecanizado y fabricación

Velocidades de corte y avance:

Los metalúrgicos mecanizan lingotes de Zamak 3, aplicando velocidades de corte de 100-150 m/min. El avance oscila entre 0,05 y 0,15 mm. Estos parámetros funcionan para eliminar las piezas durante la expulsión.

Materiales para herramientas

El material de la herramienta debe ser metal duro o acero rápido (HSS). Se recomiendan por su maquinabilidad para Zamak 3.

Cumplen con la durabilidad importante y dan la nitidez exacta. Para que la herramienta maneje la suavidad del lingote y resista el desgaste.

Desafíos del mecanizado

La característica de blandura del Zamak 3 provoca el desgaste de la herramienta y la formación de rebabas. Este es el principal reto al que se enfrenta la fundición de Zamak 3 en el mecanizado.

La optimización de las herramientas y los diseños permite obtener mejores resultados. Por ejemplo, manteniendo los aspectos de refrigeración o corte.

Técnicas de unión

Puedes ensamblar las distintas piezas de Zamak 3 utilizando técnicas de soldadura o uniones adhesivas.

Además, no es necesario soldar. Porque puede debilitar el metal y causar problemas estructurales.

Resistencia a la corrosión y tratamiento de superficies

1. Resistencia a la corrosión

Mecanismos electroquímicos

El zinc se oxida cuando se expone a la humedad o al oxígeno. Eso se convierte en la razón de la corrosión en Zamak 3 a través de reacciones electroquímicas.

Factores medioambientales que afectan al zamak 3:

Los problemas de corrosión aumentan en Zamak 3 si se enfrenta a factores ambientales como la humedad, los niveles de pH y la exposición a sales.

2. Tratamiento superficial Zamak 3

Cromado:

La técnica del cromado es una forma eficaz de proteger las piezas de la corrosión. En ella Se produce una capa de óxido de cromo.

Se trata de un tipo de revestimiento fino de 0,5-2 µm. Sin embargo, existe una preocupación medioambiental debido al cromo hexavalente.

Anodizado:

El proceso de anodizado crea una capa de óxido más gruesa mediante técnicas electroquímicas. Sus ventajas son una mayor resistencia a la corrosión y una mayor dureza superficial.

Sin embargo, este proceso requiere un control adecuado de la tensión y la composición del electrolito.

Pintura:

Este proceso aplica una capa de imprimación y pintura a la pieza. Antes de pintar hay que seguir una serie de pasos. Como la limpieza y el fosfatado.

Así, las capas se adhieren bien. Una pieza después del recubrimiento de pintura adquiere un escudo protector y un aspecto bonito. Pero la pintura puede despegarse con el tiempo.

Recubrimiento en polvo:

Los fabricantes utilizan polvo cargado electrostáticamente para recubrir las piezas. Se cura adecuadamente para garantizar la adherencia. Las piezas obtienen mayor durabilidad y capas más gruesas con menor impacto ambiental.

Conclusión:

La aleación Zamak 3 se utiliza especialmente en aplicaciones generales. Es un lingote versátil que proporciona una excelente colabilidad y resistencia y resiste la corrosión. Debido a sus atributos de equilibrio, lo utilizan industrias como la automovilística, aeroespacial, eléctrica y de ferretería.

El material de las herramientas, los tratamientos superficiales y los parámetros de mecanizado son importantes para aumentar el rendimiento de las aleaciones. Además, son metales baratos y duraderos, por lo que se están convirtiendo en el motivo de diversos usos industriales.