A Zamak 3 egy cinkötvözet. Könnyen önthető. Erős és stabil. Körülbelül 4% alumínium segíti a folyását. Ez lehetővé teszi a részletes alkatrészek elkészítését. Autók, elektronika és hardverek használják. Lágysága miatt keményfém szerszámokra van szükség a megmunkálásához. A bevonatok a korrózió ellen küzdenek.

Ez a cikk ismerteti a Zamak 3 képességeit, működését, legfontosabb változatait, és azt, hogy miért választják a hatékony és precíz projektekhez.

A Zamak 3 meghatározása és áttekintése

A Zamak 3-ban az alumínium, a réz és a magnézium is jelen van, beleértve a cink fő elemét is. Számos jellemzője van a korrózióállóság, a kopásállóság, a szilárdság és a megmunkálhatóság. Ez előnyös a legtöbb iparágban, különösen az iparban.

A Zamak 3 dendritikus szerkezete és fázisai

A Zamak 3 cinkalapú ötvözet bizonyos tulajdonságokkal rendelkezik. Mikroszerkezete egyedülálló. Megszilárdulási fázisa során dendrites szerkezet alakul ki.

Ebben a szerkezetben két fő fázis (alfa és béta) van. Az alfa fázis gazdag cinkből áll, míg a béta fázisban több az alumínium. Ezek a fázisok diktálják az ötvözet szilárdságát és tartósságát.

A Zamak összetétele és tulajdonságai 3

A. Kémiai összetétel

Százalékos tartományok

A Zamak 3 ötvözete elsősorban cinket tartalmaz. Egyéb ötvözet tartalmakból áll. Van például 3,5%-4,3% alumínium és 95,6%-96,5% cink. Tartalmaz magnéziumot (0,02% - 0,05%) és rezet (0,10% - 0,25%) is.

Az egyes elemek szerepe a Zamak 3-ban

Cink öntés a Zamak 3 ötvözet alapelemeként működik. Ez adja a szerkezeti integritást. Az alumínium hozzájárul a folyékonyság javításához. Sokkal erősebbé teszi az ötvözetet, szilárd oldatot képezve.

A magnéziumötvözet finomítja a szemcseszerkezetet. Ez jobb keménységet eredményez, és ennek következtében csökken a ridegség.

A nagy igénybevételnek való megfelelés érdekében a réz hozzáadása növeli a Zamak 3 szakítószilárdságát és kopásállóságát.

Ha az ötvözetben ólom, kadmium és ón (szennyeződések) vannak (mindegyik több mint 0,005%), ez befolyásolhatja a mechanikai szilárdságot. Ez repedésekhez vagy korrózióhoz vezet.

B. Fizikai tulajdonságok

Hőtágulási együttható

A Zamak 3 hőtágulási együtthatója körülbelül 27,4 µm/m°C. Ezért az ötvözet minden 1°C hőmérsékleten 0,0274 mm-re tágulhat. Különösen egy 1 méter hosszú munkadarab esetében.

Elektromos vezetőképesség

A zamak ötvözetek elektromos vezetőképességgel rendelkeznek. Ez körülbelül 28% a Nemzetközi lágyított réz szabvány (IACS). A tiszta rézhez képest azonban kevésbé vezetőképes. Viszont olyan alkatrészekhez, mint például csatlakozókhoz használhatja.

Fajlagos hőkapacitás

A Zamak 3-ban 420 joule hőkapacitás van. Konkrétan ez segíti az 1 kg-os ötvözet hőmérsékletének 1 °C-ig történő javítását.

Néhány percet kések; az előző megbeszélésem véget ér. A Zamak 3 385 °C-on olvad meg. A látens fúziós hője 113 kJ/kg.

Ha a hőmérséklet 150 °C fölé emelkedik, ez az ötvözet nagyobb valószínűséggel veszít szilárdságából.

Ugyanakkor megőrzi a méretstabilitást, és alkalmas az alacsony és közepes hőmérsékletű alkatrészekre.

C. A Zamak 3 mechanikai tulajdonságai

Feszültség-nyúlás görbék

A képen a zamak 3 ingotok feszültség-ferdülés görbéjének két állapota látható. Az egyik Izzított állapotban (lágyított), a másik pedig oldattal kezelt (SFT).

Az izzított állapotban 143 MPa folyáshatárt mutat. Amikor SFT-nek vetik alá, javul és eléri a 212 MPa értéket.

A javulás másik oka az alumínium- és cinkfázisok újraeloszlása a hevítés során.

Fáradási szilárdság

A Zamak 3 10 millió ciklus után eléri az 50 MPa fáradási szilárdságot. Ez azt is jelenti, hogy az ötvözet többszörös vagy ismétlődő 50 MPa körüli igénybevételeket is elbír meghibásodás nélkül.

Ütésállóság

A 48 J/cm² körüli ütésállóság lehetővé teszi, hogy az ötvözet elnyelje a hirtelen ütéseket. A keménység 80-100 HB (keménység). Ennek ellenőrzéséhez a gyártók egy 10 mm-es acélgolyót nyomnak az öntvénybe 500-as terhelés alatt.

A Zamak 3 előnyei

1. Nagy szilárdság-tömeg arány

A Zamak 3 nagy szilárdság/tömeg aránnyal rendelkezik. Ez a szakítószilárdságának és a 6,6 g/cm³ sűrűségének köszönhető. Ez kihat a súlyára is, így erősebb, mint egyes műanyagok. Emellett könnyű, mégis tartósabb, mint az acél.

2. Korrózióállóság

Ez az ötvözet kevésbé korrodálódik, mivel egy cink-oxid védőréteg található rajta. Ez a réteg a felületén fordul elő, és megakadályozza az oxidációt.

Ez nedves vagy enyhén savas körülmények között is hatékony. Így hosszú távú tartósságot kínálnak ennek eredményeként.

3. Kiváló önthetőség

A Zamak három ötvözetét használhatja nagyon vékony falú alkatrészek gyártásához. Ezek összetett formákat tartalmazhatnak, és akár 0,5 mm vékonyak is lehetnek.

Nagyon jó felületű alkatrészeket készít. Emiatt az alkatrészek minimális megmunkálást vagy utómegmunkálást igényelnek. Ez végső soron gyártási időt és munkaerőköltséget takarít meg.

4. Rezgéscsillapító tulajdonságok

A Zamak 3 hatékonyan csökkenti a rezgéseket. Ez azt jelenti, hogy akár 30%-vel több energiát képes elnyelni. Ez jobb, mint az acél.

Ez a funkció úgy működik, hogy csökkenti a zajt és a kopást az olyan dolgokban, mint például a mozgó alkatrészek. Ezért a gépek és az autóipari rendszerek ezt választják.

A Zamak 3 alkalmazásai

Autóipar

Az autóipar általában a Zamak 3-at választja alkatrészeinek gyártásához. Például üzemanyagrendszer-alkatrészek, ajtókilincsek és sebességváltóházak.

Ezenkívül kisebb a súlya. Ez pedig növeli az üzemanyag-hatékonyságot. A korrózióállósági tulajdonsága megfelel a zord környezetben.

Repülőgépipar

A gyártók nem kritikus szerkezeti alkatrészeket készítenek ebből az ingotból. Például konzolokat és kötőelemeket.

Tompítja a rezgéseket, ami csökkenti a stresszt és növeli a biztonságot. Ez a tulajdonság hasznos a repülőgép-rendszerekben.

Villamosenergia-ipar

A Zamak 3-at az elektromos iparban csatlakozók, kapcsolók és házak gyártására használják.

Jó elektromos vezetőképességgel rendelkezik, és képes kezelni az érzékeny készülékeket. Ez azért van, mert a elektromágneses interferencia pajzs.

Hardveripar

A vasáruipar Zamak 3-at használ zárakhoz, zsanérokhoz és díszítőelemekhez. Részletes kialakítású alkatrészek készülnek belőle az önthetősége miatt. A korrózióállóság növeli a kültéri tárgyak tartósságát.

Árnyékolási alkalmazások

A Zamak 3 elektronikai záróelemekben EMI-árnyékolást képez. Megvédi az érzékeny alkatrészeket az elektromágneses hullámoktól. Az iparágak közé tartozik a távközlés és a számítástechnika.

Egyenértékű anyagok és helyettesítő anyagok

Zamak 3 egyenértékű anyagok

A Zamak ötvözetek összehasonlítása:

Az összes többi zamakötvözet, beleértve a zamak 2, 3, 5 és 7-et is, eltérő összetételű és tulajdonságú.

• A Zamak 2 magasabb, 2,7% és 3,3% közötti rézötvözetet tartalmaz. Ezért nagyobb szilárdságot, de kevesebb alakíthatóságot kínálnak.
• A Zamak 3 alumíniumot, magnéziumot és rezet tartalmaz különböző mennyiségben. Kiegyensúlyozott szilárdságot és önthetőséget biztosít.
• A Zamak 5-ben 0,75%-1,25 réz van. Ezért az ötvözet jó kopásállóságot biztosít.
• A Zamak 7 jól ellenáll a korróziónak, mivel 0,005% - 0,02% magnéziumot tartalmaz.

Helyettesítő anyagok

Alumínium:

Az alumínium (A380) szakítószilárdsága 324 MPa. A sűrűség körülbelül 2,71 g/cm³. Előnye a könnyű súly és a megfizethetőség. A legjobban megfelel az autóiparban és a repülőgépiparban.

Sárgaréz:

A C36000 sárgaréz szakítószilárdsága 469 Mpa. Sűrűsége 8,5 g/cm³. Erős és jól ellenáll a korróziónak. Azonban többe kerül és nehezebb. Vízvezetékszereléshez használják.

Bronz:

310 mpa a C93200 bronz szakítószilárdsága. Sűrűsége 8,8 g/cm³. Ez az ötvözet drága és sűrű, de ellenáll a kopásnak az olyan alkatrészekben, mint a csapágyak.

E helyettesítő anyagok közül a zamak 3 kisebb súlyú, mint a sárgaréz és a bronz. Nehezebb azonban, mint az alumínium. Általános alkalmazások gyártásához megfizethető választásként választhatja őket. Eközben a részfák megfelelnek bizonyos igényeknek.

Megmunkálás és gyártás

Vágási sebességek és előtolási sebességek:

A fémmegmunkálók a Zamak 3 ingot 100-150 m/perc vágási sebességgel megmunkálják. Az előtolási sebesség 0,05 és 0,15 mm között ingadozik. Ezek a paraméterek úgy működnek, hogy az alkatrészeket a kivetítés során eltávolítsák.

Szerszám anyagok

A szerszám anyagának keményfémnek vagy nagysebességű acélnak (HSS) kell lennie. Ezeket a megmunkálhatóságuk miatt a Zamak 3 számára ajánljuk.

Fontos tartósságot és pontos élességet biztosítanak. Így a szerszám kezeli az ingot puhaságát és ellenáll a kopásnak.

Megmunkálási kihívások

A Zamak 3 lágysága szerszámkopást és marásképződést okoz. Ez az elsődleges kihívás, amellyel a Zamak 3 öntvény a megmunkálás során szembesül.

A szerszámok és a formatervezés optimalizálása jobb eredményeket eredményez. Ilyen például a hűtési vagy vágási szempontok fenntartása.

Összeillesztési technikák

A Zamak 3 különböző részeit forrasztási technikával vagy ragasztással szerelheti össze.

A hegesztésre sincs szükség. Az ugyanis gyengítheti a fémet, és szerkezeti problémákat okozhat.

Korrózióállóság és felületkezelés

1. Korrózióállóság

Elektrokémiai mechanizmusok

A cink oxidálódik, ha nedvességnek vagy oxigénnek van kitéve. Ez lett az oka a Zamak 3 korróziójának elektrokémiai reakciókon keresztül.

A Zamakot befolyásoló környezeti tényezők 3:

A Zamak 3 esetében a korróziós problémák fokozódnak, ha olyan környezeti tényezőkkel kell szembenézni, mint a páratartalom, a pH-szint és a sóknak való kitettség.

2. Felületkezelés Zamak 3

Krómozás:

A krómozási technika hatékony módja az alkatrészek korrózió elleni védelmének. Ebben. Króm-oxid réteg keletkezik.

Ez egyfajta 0,5-2 µm-es vékony bevonat. A hat vegyértékű króm miatt azonban környezetvédelmi aggályok merülnek fel..

Eloxálás:

Az eloxálási eljárás elektrokémiai technikával vastagabb oxidréteget hoz létre. Előnyei közé tartozik a fokozott korrózióállóság és a jobb felületi keménység.

Ez a folyamat azonban a feszültség és az elektrolit összetételének megfelelő szabályozását igényli.

Festés:

Ez az eljárás egy alapozó- és festékréteget visz fel az alkatrészre. A festés előtt szükséges lépéseket kell követni. Ilyen például a tisztítás és a foszfátozás.

Így a rétegek jól tapadnak. Az alkatrész a festékbevonat után védőpajzsot és gyönyörű megjelenést kap. A festék azonban idővel lehámlik.

Porbevonat:

A gyártók elektrosztatikusan feltöltött port használnak az alkatrészek porfestéséhez. A tapadás biztosítása érdekében megfelelően kikeményítik. Az alkatrészek jobb tartósságot és vastagabb rétegeket kapnak, kisebb környezeti terhelés mellett.

Következtetés:

A Zamak 3 ötvözetet különösen általános alkalmazásokban használják. Ez egy sokoldalúan felhasználható ingot, amely kiváló önthetőséget és szilárdságot biztosít, és ellenáll a korróziónak. Egyensúlyi tulajdonságai miatt olyan iparágak használják, mint az autóipar, a repülőgépipar, az elektromos és a hardveripar.

A szerszámanyag, a felületkezelés és a megmunkálási paraméterek fontosak az ötvözet teljesítményének növelése esetén. Ezek is olcsó és tartós fémek, és egyre az oka a különböző ipari felhasználások.