Zinc Die Casting Services, Its Process, Applications, and Design Tips

Cuando se trata de fabricar piezas metálicas, fundición inyectada de zinc components are a high-demand option. It uses different alloys to make complex zinc metal parts. These parts have strong mechanical properties. In addition to their strength, these parts possess exceptional mechanical properties. That is why they are widely used in different applications. Here, we will discuss these applications in detail. Additionally, we will discuss its whole process, design tips, advantages, disadvantages, and alternatives in detail.

¿Qué es la fundición a presión de zinc?

It is a metal alloy casting process that used to manufacture zinc alloy casting components. First, the zinc alloy melts down into a molten state. Next, high pressure forces the molten zinc alloy into a die cavity (metal die casting mold). Then the zinc attains the shape of a die. The zinc then cools down and is ejected from the die. Therefore, this technique is best suited for making large volumes of medium-zinc alloy die casting parts. People often use this process to produce highly accurate parts. Additionally, it can deal with different zinc alloys, i.e., Zamak (zamak 3, zamak 5), and ZA series.

What are the processes involved in zinc die-casing Process?

When you are looking for Zamak die casting components, the best option is looking for a die casting company who is professional in zinc die casting services. in that case to understand the zinc casting process is very important for you to slect the right supplier. Here is a detailed description of the steps involved in making zinc die casting components.

1. Diseño Zamak Part and Tooling 

La fundición a presión de zinc comienza con la fase de diseño. Esta fase puede incluir el diseño de la pieza de aleación de zinc y el diseño de las herramientas. Los ingenieros utilizan software inteligente, es decir, CAD o CAM, para diseñar las piezas y las herramientas. Añaden todos los pequeños detalles a los diseños para garantizar la precisión de la pieza de aleación de zinc. Consideran cuidadosamente los siguientes aspectos del diseño de piezas:

• Ángulo de tiro: For every zinc alloy die casting parts that must have draft angle, The normal draft angles is between 1-3 degrees. It helps remove the zinc alloy part from the die. some times for some speical zinc die casting parts, 0.5 degree can be applied, this is according to the part design.
• Espesor de pared: They maintain a uniform wall thickness. So, they can prevent defects and allow proper filling. for zinc die casting parts the min wall thickless is 0.8mm, but this is designing on the design geomitry, if you do now know about this, we suggest you find a professional zinc die casting partner designer, or you can contact us for help.
• Costillas y filetes: Los ingenieros incorporan nervios y filetes a sus diseños. Las nervaduras contribuyen a reforzar el componente de aleación metálica. Los filetes ayudan a evitar esquinas afiladas para prevenir tensiones.

Furthermore, in zinc die casting tooling design, the tooling designer engineers will design the completely 3D and 2D tooling drawing according to part design, and create the BOM list for all of components, for zinc die casting tool that requires high-quality steels like H13, 8407, and 1.2344. This die comprises two halves, i.e., the cover die (fixing half) and the ejector die (moving half). Therefore, we have properly designed the die to align with the CAD designs. It guarantees that the final part will be exactly match a die.

2. Melting and Injection to trial the tooling

Once die casting tooling manufacturing completely, then we start to trial the tool, this step includes the melting of the zinc material. This is usually done in a furnace. We make sure to adjust the temperature between 700°F and 800°F (370°C and 430°C). This range helps to keep the zinc metal in a molten state. After that, the molten zinc is allowed to be injected into the die-casting tooling by the machine. This hot chamber die casting machine comprises a punch, a die cavity, and a cooling chamber. After injecting the molten alloy into the mold, the punch applies high pressure, forcing it into the die cavity. Then the molten zinc takes on the shape of a die and achieves all of its dimensions.

3. Enfriamiento y solidificación

Once the injection process is finished, the molten zinc is cooled by the cooling system. The steel mold starts to cool down the molten zinc rapidly. But this cooling has certain limits. it is usually fastened up using the cooling channels. The coolant, or water, is allowed to pass through this channel. They help cool the zinc alloy. After cooling, the zinc starts to solidify. At this stage, it takes the mold dimensions. Besides this, fast cooling helps get fine-grained structures with high strength. Additionally, this cooling time depends on the part size and its complexity. Simpler designs cool down earlier.

4. Expulsión y recorte

The zinc die casting manufacturing process’s final step is the ejection and trimming of the zinc alloy part. After solidification, the die opens. Then the ejector pins start to push the part out of the mold. This mold is designed smartly. It can easily come out of the die cavity without causing any damage. Additionally, if there is excessive material, i.e., flash, it attaches around the edges of the zinc alloy part. It is important to remove it. The trimming process accomplishes this. This process can use different mechanical operations, such as cutting, grinding, or filing. All of these processes result in the production of fine parts.

5. Procesos secundarios

Some parts are finalized after trimming. But a few of them need additional processes. They can get a better appearance and specific dimensions. For example, drilling holes, threading, machining, or refining surfaces. While some zinc die casting parts may need better appearance and additional properties like corrosion resistance and functioning, they can undergo the painting process. Moreover, some zinc alloy die casting components may need durable finishing. They can tolerate harsh environmental conditions; they may need plating or powder coating process.

Finally. if you are looking fir zinc die casting services, we suggest you contact a die casting manufacturer who can do one stop services for you, in that case you only need to talk with one supplier, we are a die casting company in China that offer zinc die casting services from part design, tool design, die casting tooling manufacturing, mass production, secondary machining, surface finish inspection, packing, assembly, and delivery. Póngase en contacto con nosotros to get a quote in 24 hours.

Aleaciones de zinc más utilizadas en la fundición a presión

He aquí las diferentes aleaciones de zinc. Tienen diversas aplicaciones en distintos campos. Analicemos en detalle sus propiedades, composición y aplicaciones.

Aleación de Zn	Composición	Propiedades	Aplicaciones típicas
Zamak 3	Zn 96%, Al 4%, Mg 0,03%	Buen equilibrio entre resistencia, ductilidad y moldeabilidad	Piezas de automóvil, ferretería, carcasas eléctricas
Zamak 5	Zn 95%, Al 4%, Cu 1%	Mayor resistencia y dureza, buena resistencia a la fluencia	Engranajes, palancas, pequeños componentes mecánicos
Zamak 7	Zn 99,99%, Al 0,05%, Mg 0,01%	Ductilidad y fluidez superiores, gran pureza	Conectores electrónicos, componentes de precisión
Zamak 2	Zn 94%, Al 4%, Cu 3%	La mayor resistencia y dureza entre las aleaciones de Zamak	Piezas mecánicas pesadas, herramientas
ZA-8	Zn 92%, Al 8%, Cu 1%	Alta resistencia y dureza, buenas propiedades portantes	Rodamientos, bujes, piezas de maquinaria pequeña
ZA-12	Zn 88%, Al 12%, Cu 1%	Alta resistencia, dureza, buena colabilidad	Piezas estructurales, componentes de alta carga
ZA-27	Zn 73%, Al 27%, Cu 2%	Mayor resistencia y dureza, menor densidad	Aplicaciones pesadas, piezas de maquinaria de gran tamaño

 

Consejos fundamentales de diseño para la fundición a presión de zinc

Here are some important tips, you can use to make zinc die casting components more effective and efficient. When you need zinc die casting services, below tips may still help you with your Zamak die casting project, becauase your supplier will not understand the purpose of your zinc casting components, of course if you want your supplier to do the design for you, then they should handle those factors.

Aspecto del diseño	Consejos fundamentales	Dibujos simplificados
Ángulos de calado	Incorpore ángulos de inclinación (normalmente de 1 a 3 grados).
Espesor de pared	Mantener un espesor de pared uniforme (0,040-0,120 pulgadas para el zinc).
Costillas	Añada nervaduras para reforzar zonas sin aumentar el grosor total.
Filetes	Utilice filetes en lugar de esquinas afiladas (radio de 0,020 pulgadas o más).
Socava	Reduzca al mínimo los destalonamientos o utilice núcleos deslizantes si es necesario.
Jefes	Diseñar los resaltes con la altura y el diámetro adecuados (relación 1:1 a 3:1).
Agujeros y ranuras	Diseño con tamaño y espaciado coherentes (diámetro mínimo de 0,040 pulgadas).
Texturización	Añada texturas a superficies planas para mejorar la estética.
Tolerancias	Utilice tolerancias realistas (de ±0,002 a ±0,005 pulgadas).
Línea de separación	Coloque la línea de separación estratégicamente.

Aplicaciones de la fundición a presión de zinc

Al igual que otros procesos, la fundición a presión de zinc también se utiliza ampliamente en diferentes industrias. Analicemos sus aplicaciones en detalle.

 

1. Industria del automóvil

Zinc die-casting has many applications in the automotive sector. It is used to make precise and durable automotive zinc die casting parts. They may include carburetors. These carburetors need high-dimensional accuracy and surface finishing. Zinc die casting is the best option for this type of automotive parts. Besides this, some automotive brake parts need high strength and reliability. So, in this case, zinc die casts are good options. Moreover, zinc die casting has many applications to make parts that can manage stress and wear.

2. Industria electrónica

La fundición a presión de zinc ha encontrado aplicaciones en la industria electrónica. Ayuda a fabricar piezas complejas y detalladas. Estas piezas presentan una excelente conductividad eléctrica y propiedades de apantallamiento. Además, las piezas de fundición a presión de zinc son más ligeras. Por lo tanto, proporcionan resistencia y durabilidad. Por otra parte, los conectores eléctricos exigen precisión y formas consistentes. En este caso, las piezas de fundición a presión de zinc encajan muy bien. También ayudan a disipar el calor de los componentes electrónicos. En general, aumenta el rendimiento y la longevidad del componente.

3. Bienes de consumo

En este sector, la fundición a presión de zinc es una solución relativamente rentable. Puede añadir estética a las piezas funcionales. Además, es bastante duradera y fácil de manejar. Por eso se utiliza mucho para fabricar grandes cantidades con formas y dimensiones personalizadas. Se utiliza para fabricar distintos productos. Suelen ser maletas, puertas y electrodomésticos. Se debe a su resistencia y acabado estético.

4. Equipamiento industrial

Además de otros sectores, la fundición a presión de zinc tiene muchas aplicaciones en sectores industriales. Se utiliza para fabricar diferentes componentes. Éstos suelen necesitar gran precisión y resistencia. Además, tienen una gran resistencia a las duras condiciones ambientales. El mejor ejemplo son los componentes de bombas. Las fundiciones a presión de zinc ayudan a fabricar estas piezas. Suelen ser carcasas e impulsores. Además, este proceso también se utiliza mucho para fabricar válvulas, maquinaria y equipos.

¿Cuáles son las ventajas de la fundición a presión de zinc?

Al igual que otros métodos, la fundición a presión de zinc también ofrece distintas ventajas. Analicémoslas en detalle.

1. Precisión

Esta técnica ofrece una gran precisión dimensional. Es capaz de producir detalles complejos. Además, la fundición a presión de zinc es ideal para fabricar piezas que requieren tolerancias estrechas. Su propia precisión demuestra que el producto final cumplirá sin duda las especificaciones del diseño. Ayudará a reducir los extensos procesos posteriores a la fundición y el mecanizado. Además, minimiza la necesidad de acabado.

2. Resistencia y durabilidad

La fundición a presión de zinc permite utilizar diversas aleaciones. Estas aleaciones necesitan excelentes propiedades mecánicas. Pueden incluir una buena resistencia al impacto y a la tracción. Además, esto hace que las piezas de fundición a presión de zinc sean fuertes y duraderas. Así, la pieza es más capaz de soportar tensiones mecánicas y desgastes importantes. Por eso, la fundición a presión de zinc se utiliza mucho en aplicaciones de automoción y equipos industriales.

3. Acabado superficial

La fundición a presión de zinc ayuda a fabricar piezas con superficies lisas. Por tanto, es muy fácil aplicar el chapado y el acabado. Además, tiene una calidad de superficie inherente. Por tanto, permite diferentes procesos posteriores a la fundición. Pueden incluir pintura, recubrimiento en polvo y galvanoplastia. Así, las piezas de fundición a presión de zinc garantizan el atractivo estético y la resistencia a la corrosión. Además, también produce productos finales de gran precisión.

4. Eficacia

La fundición a presión de zinc es un método eficaz y fiable de fabricar piezas metálicas. Ofrece altos índices de producción con un mecanizado mínimo. Además, puede fabricar grandes cantidades. Por tanto, son adecuadas para hacer series de producción de gran volumen. Así, disminuyen el tiempo y el coste de fabricación.

5. Rentable

Esta técnica es muy económica en comparación con otros métodos de fundición a presión. Proporciona un acabado liso. Por tanto, no hay necesidad de operaciones secundarias. Pero sí, el coste inicial de la fundición a presión de zinc es bastante alto, es decir, el coste de diseño de las herramientas. Pero cuando se trata de producción en serie, el coste disminuye y da resultados consistentes.

¿Cuáles son los contras de la fundición a presión de zinc?

Al igual que las ventajas, la fundición a presión de zinc también tiene algunos inconvenientes. Así que vamos a discutirlos aquí.

1. Restricciones de tamaño

La fundición inyectada de zinc es adecuada para producciones pequeñas o medianas. Si se trata de fabricar piezas de gran tamaño, entonces este proceso ofrece limitaciones. Suele ocurrir debido a las máquinas de fundición a presión y al tamaño de los moldes. Por tanto, puede encontrar otras alternativas para fabricar piezas grandes.

2. Coste inicial elevado

Como hemos comentado antes, el método de fundición a presión de zinc necesita diseños y utillajes específicos. Por tanto, es obvio que tiene un coste más elevado que otras técnicas. Esto lo hace menos útil para pequeñas producciones. Sin embargo, puede utilizarse para fabricar grandes volúmenes de producción con diseños consistentes.

3. 3. Conductividad térmica

Las aleaciones de zinc son mejores conductores térmicos que otros metales. Por tanto, resulta difícil manejar el calor durante el proceso. Por tanto, hay que diseñar cuidadosamente el molde. Además, hay que añadir estrategias de refrigeración adecuadas para evitar cualquier defecto.

¿Cuáles son las alternativas disponibles para la fundición a presión de zinc?

Comparando las ventajas y los inconvenientes de la fundición a presión de cinc, podemos probar a utilizar diferentes alternativas para obtener las piezas deseadas. Así, su explicación se encuentra en la siguiente tabla.

Alternativa	Material	Ventajas	Desventajas	Aplicaciones
Fundición inyectada de aluminio	Aleaciones de aluminio	Ligero, resistente a la corrosión	Punto de fusión más alto	Piezas de automóviles, componentes aeroespaciales
Fundición inyectada de magnesio	Aleaciones de magnesio	Muy ligero, buena relación resistencia-peso	Material más caro	Electrónica de consumo, componentes de automoción
Moldeo por inyección de plásticos	Termoplásticos	Ligero y versátil	Menor resistencia y durabilidad	Bienes de consumo, productos sanitarios
Fundición en arena	Metales diversos	Bueno para piezas grandes, menor coste de utillaje	Acabado superficial rugoso, menor precisión	Bloques de motor, piezas de grandes máquinas
Fundición a la cera perdida	Metales diversos	Alta precisión, excelente acabado superficial	Coste elevado, mayor tiempo de producción	Álabes de turbina, implantes médicos
Pulvimetalurgia	Metales y aleaciones	Alta precisión, mínimo desperdicio	Piezas más pequeñas, costes de utillaje elevados	Engranajes, rodamientos, piezas estructurales
Estampación	Metales	Alta velocidad de producción, bajo coste	Formas planas o simples, coste inicial de utillaje elevado	Paneles de automoción, componentes electrónicos
Forja	Metales	Alta resistencia, excelente durabilidad	Formas más sencillas, mayor desperdicio de material	Componentes aeroespaciales y de automoción

Conclusión

En conclusión, la fundición a presión de zinc es una técnica inteligente para fabricar piezas metálicas. Tiene muchas aplicaciones en muchos sectores. En ella, el metal de zinc pasa a estado fundido y se inyecta en un horno. Después, se somete a alta presión y se introduce en la cavidad de la matriz. Entonces empieza a adquirir la forma del molde y se deja enfriar. Tras la solidificación, la pieza de zinc sale de la cavidad de la matriz y se comprueba si necesita recorte o acabado superficial. Se trata, pues, de un paso bastante sencillo. Se utiliza mucho para fabricar piezas pequeñas y para grandes producciones. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en muchas industrias.

Preguntas frecuentes

Q1. ¿Cómo se puede comparar la fundición a presión de zinc con la de aluminio?

Bueno, ambos fundición inyectada de zinc Los componentes de fundición a presión de zinc y aluminio comienzan con la fundición del metal, que luego adquiere la forma del molde. Pero las piezas fundidas a presión de zinc tienen precisión y un acabado superficial. Por otro lado, las piezas fundidas a presión de aluminio son útiles para piezas más ligeras con buena resistencia a la corrosión.

Q2. ¿Se pueden reciclar las piezas de fundición inyectada de zinc?

Absolutamente Sí, las piezas de fundición inyectada de zinc son conductores térmicos. Por tanto, pueden fundirse fácilmente a determinadas temperaturas. Por lo tanto, son totalmente reciclables y muy buenas para el medio ambiente.

Q3. ¿Qué técnicas de postprocesado se utilizan generalmente para fabricar piezas de fundición inyectada de cinc?

Existen múltiples. Así, las técnicas de postprocesado más comunes son el mecanizado, el chapado, la pintura y el recubrimiento en polvo.

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