Cinkötvözetek az öntéshez: Cink fémötvözetek 2024

Eddig több mint 25 cinkötvözetet fejlesztettek ki. Hasonlóképpen a cinkötvözeteknek két kiemelkedő családja van: a zamak és a za ötvözetek. A cinkötvözetek jelentős mértékben hozzájárulnak a nyomásos öntésű alkatrészekhez. Például az elektromos járművek (EV) töltőállomásaitól kezdve az okostelefonok alkatrészein át a dizájnbútorokig mindenhol a cink nyomásos öntés dominál. 

Forrás: (Elektromos járművek dinamikus vezeték nélküli töltőrendszere szegmentált cinkötvözet lemezek alapján)

Szerzők: Anurag A. Gadgil, Arya Bairoliya, és Balamurugan Parandhaman

A Linköpingi Egyetem kutatói feltaláltak egy újratölthető cink-lignin akkumulátort. Ez a kialakítás egyedülálló és nagyon megbízható, mivel élettartama több mint 8000 töltési és kisütési ciklus. Ez az innováció olcsó és tartós energiatárolási forrást kínálhat olyan területeken, ahol kevés az elektromos áram.

Az EV-k térhódítása egyedi kihívásokat jelent a könnyű alkatrészek iránti igény miatt. A cinkötvözetek javított szilárdság/tömeg aránnyal rendelkeznek. Ezeket az EV akkumulátorházakban és töltőállomás-alkatrészekben is használják.

A cinkötvözetek nem csak ötvözetek. Ideálisak számos ipari alkatrészhez, mint pl:  

Autóipar

• Ajtókilincsek
• Hűtőrácsok
• Műszeregységek keretei
• Motoralkatrészek

Fogyasztási cikkek

• Készülék alkatrészek
• Szekrény hardver
• Játékok

 Elektronika

• TV távirányítók,
• Számítógépes hangszóróházak
• Árnyékolás elektromágneses interferencia ellen

Építés

• Kilincsek,
• Ablak hardverek
• Rtüzelőanyagok
• Dekoratív építészeti elemek

Egyéb iparágak

• sportcikkek, mint például golfütők

Ebben a cikkben megismerkedhetünk a cinkötvözetekkel a nyomásos öntéshez, a folyamatukkal, az anyagaikkal, az előnyeikkel, az alkalmazásaikkal és az érintett típusokkal.

Teljes cinkötvözetek listája (összetétel és példák)

A cinkötvözetek megértése az öntvény alkatrészek számára

A cinkötvözetek sokoldalúan felhasználható anyagok az öntvény alkatrészekhez. Miért cinkötvözetek?

• Kiváló önthetőség
•  Gyors gyártás
• Minimális öntési hibák
• Kiváló méretstabilitás
• Jó mechanikai tulajdonságok
• Nagyobb szilárdság
• Nagymértékben képlékeny
• Nagy ütésállóság
• Természetes korrózióállóság
• Kiváló felületkezelés
•  Költséghatékony

Mik azok a cinkötvözetek?

A cinkötvözetek a fémek sokoldalú csoportját alkotják. A cink (Zn) a cinkötvözetek fő eleme. A cinkötvözetek más elemeket is tartalmaznak, amelyek mindegyike az alkalmazásnak megfelelően sajátos tulajdonságokkal rendelkezik. Íme a leggyakoribb kombinációk és azok eredményei

Népszerű cink öntött ötvözetek

A Zamak és a ZA a népszerű cink nyomásos öntési ötvözetcsaládok. Mindegyiknek szabványosított összetétele van. A Zamak ötvözetek jellemzően körülbelül 4% alumíniumot tartalmaznak, míg a ZA ötvözetek magasabb alumíniumtartalommal rendelkeznek (akár 8%) a nagyobb szilárdság érdekében.

A cink nyomóöntvény ötvözetek két fő családba sorolhatók, amelyek mindegyike speciális követelményeknek felel meg:

Zamak vegyület (Zamak 3, 5 és 7)

Jellemzők:

Jó önthetőség

• A Zamak ötvözet rendkívül olvadásálló és könnyen folyik a formákba, ami erősebb formákat és vékonyabb falakat eredményez. 
• Ez gyorsabb gyártási ciklusokat és kevesebb öntési hibát tesz lehetővé.

Kiegyensúlyozott szilárdság és alakíthatóság: 

• Ezek az ötvözetek jó egyensúlyt biztosítanak az erő és a rugalmasság között. 
• Erősebbek, mint a legtöbb nemfémes öntvény ötvözet.
• A lefelé irányuló terheléseknek ellenállnak, de van némi szilárdságuk is.

Kiváló korrózióállóság

• A Zamak ötvözetek eredendően korrózióállóak.
• Ezek tovább javíthatók galvanizálással vagy krómozással.

Gyakori felhasználások

Nagyon gömbölyű alakjának köszönhetően a Zamac festéket széles körben használják különböző alkalmazásokban, pl.

• Járműalkatrészek: ajtókilincsek, hűtőrácsok, műszerfalbetétek
• Fogyóeszközök: csaptelep fogantyúk, készülékalkatrészek, szekrényalkatrészek és játékok
• Elektronika: ház, hűtőbordák és egyéb alkatrészek

ZA ötvözetek (ZA-8, ZA-12, ZA-27)

Jellemzők

Megnövelt alumíniumtartalom

• A ZA ötvözeteknek lényegesen magasabb az alumínium aránya (8%), mint a Zamak ötvözeteknek (kb. 4%).

Javított szilárdság és kúszásállóság

• A megnövelt alumíniumtartalom növeli az ötvözet általános szilárdságát. 
• Növeli a kúszásállóságot is, az állandó feszültség alatt lassan változó anyagot.

Nagy szilárdságot és kúszásállóságot igénylő alkalmazások

• A ZA ötvözet az első választás, ha a szilárdság és a torzulásállóság fontos tényező. 

Gyakori felhasználások

• Járműalkatrészek: Tartozékok, például konzolok és motoralkatrészek
• Tartozékok: kilincsek, zsanérok és zárak
• Ipari berendezések: Magas korrózióállóságot igénylő anyagok

Zamak és ZA ötvözetek tulajdonságainak összehasonlítása

Az alábbi táblázatban összehasonlítjuk a Zamak és a ZA ötvözetek főbb jellemzőit:

A megfelelő cinkötvözet kiválasztása

A megfelelő cinkötvözet kiválasztása az Ön prioritásaitól függ. Nehéz szerkezetekre és gyors gyártásra van szüksége? A cinkötvözetek lenyűgöző önthetőségükkel nyernek. 

Ha azonban a nagyobb szilárdság és rugalmasság döntő fontosságú, válassza a ZA ötvözeteket. Ezek jobban bírják a nagyobb tömegeket és jobban ellenállnak a hajlításnak, de az öntésük bonyolultabb lehet.

Fontolja meg:

• Zamak a mindennapi használati tárgyakhoz, például kilincsekhez
• ZA ötvözetek szerkezeti elemekhez, mint például autóipari konzolokhoz

Here’s a table summarizing the critical properties of Zamak alloys and ZA alloys:

A cink öntött alkatrészek előnyei

Zinc die casting part stands out in the manufacturing industry for its impressive mix of properties and economic advantages. Here’s what makes it so popular:

• Alacsony olvadáspont: Zinc’s low melting point (about 380 °C) allows it to flow rapidly into molds, creating dramatic shapes and thin walls. This means: 
• Gyorsabb feldolgozás: A formák gyorsabban megtelnek, ami rövidebb folyamatokat eredményez. 
• Kevesebb hiba: A lassabb áramlási sebesség csökkenti a végtermékek kitettségének vagy repedezettségének esélyét. 
• Erős tolerancia: A cinköntvény a lehűlés után kivételesen jól megtartja alakját, így egységes kialakítású és erős tűréshatárokkal rendelkező alkatrészek születnek. Ezáltal nincs szükség új berendezésekre, ami időt és pénzt takarít meg. 

Cinkötvözetek: Cinkek: Mechanikai tulajdonságok

Szilárdság és alakíthatóság

A cinkötvözetek csodálatos egyensúlyt biztosítanak. Erősebbek, mint a legtöbb hagyományos nemfémes öntvény ötvözet. A cinkötvözetek nagyobb terhelést is elviselnek. Ezenkívül ideálisak az olyan alkalmazásokhoz, amelyek szilárdságot igényelnek. 

További előnyök

Természetes korrózióállóság

A cink természetes korrózióvédelmet biztosít, így alkalmas vizes vagy egyszerű alkalmazásokhoz. Ez a természetes ellenállás tovább fokozható galvanizálással vagy krómozással a még nagyobb védelem érdekében, ami egyes esetekben csökkenti a további bevonatok szükségességét. 

Hő- és elektromos vezetőképesség 

A cink jó hővezető képessége miatt ideális anyag a hűtőbordákhoz, segít megelőzni az elektronikus alkatrészek hőelvezetését. Elektromos tulajdonságai szintén hasznosak lehetnek bizonyos elektromos alkalmazásokban. 

Újrahasznosítható 

A cink nagymértékben újrahasznosítható. Az öntési folyamatból származó hulladék és a régi cinkanyag újrafelhasználható, ami hozzájárul a fenntartható termeléshez. 

Költségek 

Maga a cink viszonylag költséghatékony, és az öntési eljárás hatékony. Ez a kombináció teszi a cinknyomásos öntést gazdaságilag barátságos tömeggyártási folyamattá. 

Összefoglalva, a cink öntvény alkatrészek nagyszerű tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például:

• sebesség
• pontosság
• erő
• megfizethetőség
• környezetbarátság

Ez sokoldalú és értékes megoldássá teszi az iparágak számos alkalmazásához.

Cinkötvözetek öntési folyamata 

A cink nyomásos öntvény alkatrészek nagynyomású eljárás, amely az olvadt cinket egyenletes, sűrű alkatrészekké alakítja.

• Forró kamrás öntés: A cink formázása sebességgel A forró kamrás öntés nagyon hatékony a cinkötvözetek esetében, mivel alacsony az olvadáspontjuk. Íme, hogyan: 
• Die Prep & olvasztott cink: A fémformákat megtisztítják, megolajozzák és előmelegítik. Eközben az olvadt cink egy tartókemencében ül, készen az öntésre. 
• Nagynyomású befecskendezés: Egy dugattyú nagy nyomás alatt olvasztott cinket nyom a formába, ami még több részletet tölt ki. 
• Megszilárdulás és kilökődés: A cink gyorsan lehűl és megszilárdul, felvéve a forma alakját. Amint megszilárdul, a forma kinyílik, és a kilökőcsapok kinyomják az új öntvényt. 
• Vágás és befejezés: A felesleges anyagot eltávolítjuk az öntőcsőből és a feleslegből. Az öntvény további utómunkálatokat igényelhet, mint például sorjázás, galvanizálás vagy festés.
• Forró kamra előnye: Ez a módszer gyorsabb ciklusidőt biztosít, mivel az olvadt fém folyamatosan rendelkezésre áll, és a berendezés beállítása egyszerűbb, mint a hidegkamrás módszereké. 

Az öntés előnye más módszerekkel szemben 

A nyomásos öntés egyértelmű előnyöket kínál más öntési módszerekkel szemben:

• Nagy termelés és megismételhetőség: A nagy nyomás és az automatizálás lehetővé teszi az egyenletes, minőségi alkatrészek gyors gyártását.
• Összetett formák és szűk tűrések: Az öntés kiválóan alkalmas a vékony falú, bonyolult formák létrehozására, a pontos formaformáknak és a nagy fröccsöntési nyomásnak köszönhetően pedig a szűk tűréshatárok betartására.

A cinkötvözetből készült öntvény gyors és költséghatékony módszer erős és kiváló minőségű alkatrészek nagy mennyiségben történő előállítására.

A cink öntés alkalmazásai

Zinc die casting parts are used in various industries. Let’s explore some examples:

Autóipar

A cink nyomásos öntést széles körben használják az autóiparban számos alkalmazásban. A cinknyomással öntött alkatrészek szilárdságot, pontosságot és költségmegtakarítást biztosítanak az autóipar számára az alkatrészek és alkatrészek esetében. A leggyakrabban használt alkalmazások közül néhányat az alábbiakban ismertetünk.

• Motorkonzolok 
• Sebességváltó házak
• Ajtókilincsek
• Gombok
• Lünetták
• Zárójelek

Fogyasztói ipar

A cink nyomásos öntvény alkatrészeknek nagyszerű példái vannak a fogyasztói iparban. A cinknyomásos öntés lehetővé teszi a fogyasztási cikkek összetett és szép kialakítását. kiváló minőségű ajtó-, vasalat- és bútoralkatrészek előállítását. Az eljárás tartós és korrózióálló termékeket biztosít. Néhány gyakori példa:

• Hőelnyelők
• Ajtógombok
• Csuklópántok 
• Bútoralkatrészek

Világítás

A cink nyomásos öntvény alkatrészek számos előnnyel rendelkeznek az elektromos alkalmazásokban. A cinkötvözetek erősebbek, mint sok műanyag vagy más fémötvözet. A cink emellett kiváló elektromágneses árnyékolási és rezgéscsillapítási tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek mindkettő kívánatos a belső elektromos alkatrészek védelmében.

Néhány gyakori példa:

• Világítótestek
• Reflektorok

Robotika

Óriási igény van a könnyű és funkcionális alkatrészek iránt, amelyek képesek az ismétlődő robotmozgásokat kezelni. A cinknyomásos öntés nagyszerűen képes összetett formák előállítására, szilárdság/tömeg arányban. Napjainkban a cink nyomásos öntést számos robotalkatrészben vizsgálják, mint például:

• Robotkarok,
• Megfogók
• Érzékelő ház

A cink öntés vs. alumínium öntés mérlegelése

A cink vagy alumínium öntvény választása az Ön prioritásaitól függ. Az alábbi táblázatban összefoglaljuk a főbb különbségeket:

A cink az alak- és mozgásstabilitás terén jeleskedik, míg az alumínium a merev alkatrészeket erősíti.

Következtetés

A cinkötvözetek az anyag és a költséghatékonyság nyerő kombinációja miatt ragyognak a nyomásos öntésben. Kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint pl:

• Jó erősség
• Természetes korrózióállóság
• Újrahasznosítási képesség

Az öntési eljárás pontosabb alkatrészeket, gyorsabb gyártási sebességet és kevesebb utófeldolgozást kínál. A cinkötvözetek ideálisak az iparágak nagy volumenű gyártásához. Ezek az ötvözetek az autóipartól a szórakoztató elektronikáig számos területen alkalmazhatók. A cinknyomásos öntés csendben alakítja mindennapi világunkat.

GYIK

A cinkötvözetek elszíneződnek?

Zinc alloys are also prone to tarnishing, but it is not like iron rusting away. Here’s a breakdown:

Foltosság vs. rozsda: A rozsda a vashoz (Fe) kapcsolódó korrózió. A vas egyesül az oxigénnel és a nedvességgel, és vas-oxidot bocsát ki, amelyet általában rozsdaként ismerünk. Ez a vörös, hámló anyag tönkreteszi a fémet.

Cinkötvözet korrózió: A cinkötvözetek oxigénnel reakcióba lépve cink-oxidot képeznek. Ez a réteg némi védelmet nyújt a későbbi rétegek számára, de fehér film formájában jelenik meg, amely rontja a felületet.

Mi az a réz-cink ötvözet?

A sárgaréz másik neve réz-cink ötvözet. Ez talán az egyik legszélesebb körben használt és legrugalmasabb fémötvözet típus. A sárgaréz egy réz és cink kombinációjával előállított ötvözet, ahol az arány több réz, mint cink, ahol körülbelül 66% réz és 34% cink.

Mi az a réz és cink ötvözet keresztrejtvény?

A kifejezésre vonatkozó keresztrejtvény megoldása; réz és cink ötvözete a BRASS lenne.

Here’s why:

Anyag: A réz-cink ötvözetre általában sárgarézként hivatkoznak.

Keresztrejtvény hossza: "Ez a keresztrejtvények válaszainak tipikus hossza.

Bár léteznek más rézalapú ötvözetek is, mint például a bronzként ismert réz-ón ötvözet, a legelterjedtebb a sárgaréz.

Mi a cinkötvözet fém?

Zinc alloy metal is a type of metal that has zinc as the major component but other metals are included to improve on its properties. Here’s a breakdown:

Cink: The alloy base that gives the material’s optimum cost, weight, and formability.

Ötvöző elemek: Ezek általában fémek, mint például alumínium, réz, magnézium és időnként vas. Minden egyes elem sajátos tulajdonságokkal rendelkezik: Minden elem sajátos tulajdonságokkal járul hozzá:

Alumínium: Növeli a szilárdságot, csökkenti az olvadáspontot, és segít az öntésben.

Réz: A tulajdonságok, például a szilárdság, a korrózióállóság és a megmunkálhatóság javulása.

Magnézium: Növeli a méretstabilitást és az önthetőséget.

Vas Növelheti a szilárdságot és a korrózióállóságot, de nagy mennyiségben használva törékennyé teheti az ötvözetet.

Rozsdásodhat a cinkötvözet?

Zinc alloys do not Rust in the actual sense because Rusting is a precise form of corrosion occurring on Iron. However, zinc alloys do not rust; they corrode differently than steel. Here’s a breakdown:

Rozsda: A vas (Fe) oxigénnel (O2) és nedvességgel (H2O) egyesülve vas-oxidot (Fe2O3) képez, amelyet általában rozsdaként ismerünk. Ez a vörös, hámló anyag miatt az elem veszít szilárdságából.

Cinkötvözet korrózió: When exposed to the atmosphere, zinc alloys can create a layer of zinc oxide, a compound of zinc and oxygen. This layer protects against further corrosion, but it makes a white hue on the surface that can spoil the piece’s look.