La zama 3 è una lega di zinco. Si fonde facilmente. È forte e stabile. L'alluminio 4% aiuta la fluidità. Questo rende possibile la realizzazione di parti dettagliate. La usano le automobili, l'elettronica e la ferramenta. La sua morbidezza rende necessari utensili in carburo per lavorarlo. I rivestimenti combattono la corrosione.

Questo articolo descrive le capacità di Zamak 3, il suo funzionamento, le varianti principali e il motivo per cui viene scelto per progetti efficienti e di precisione.

Definizione e panoramica di Zamak 3

Nello Zamak 3 sono presenti anche alluminio, rame e magnesio, oltre all'elemento principale dello zinco. Presenta diverse caratteristiche di resistenza alla corrosione, all'usura, alla forza e alla lavorabilità. Questo è vantaggioso per la maggior parte dei settori, soprattutto per quello industriale.

Struttura dendritica e fasi di Zamak 3

La lega Zamak 3 a base di zinco presenta alcune qualità. La sua microstruttura è unica. La formazione di una struttura dendritica avviene durante la fase di solidificazione.

In questa struttura sono presenti due fasi principali (alfa e beta). La fase alfa è costituita da una grande quantità di zinco, mentre nella fase beta c'è più alluminio. Queste fasi determinano la resistenza e la durata della lega.

Composizione e proprietà della zama 3

A. Composizione chimica

Intervalli percentuali

La lega di Zamak 3 contiene principalmente zinco. È composta da altri contenuti della lega. Ad esempio, contiene 3,5%-4,3% di alluminio e 95,6%-96,5% di zinco. Include anche magnesio (0,02% - 0,05%) e rame (0,10% - 0,25%).

Ruolo di ciascun elemento in Zamak 3

Pressofusione di zinco funziona come elemento di base per la lega Zamak 3. Ne conferisce l'integrità strutturale. L'alluminio contribuisce a migliorare la fluidità. Rende la lega molto più forte, formando una soluzione solida.

La lega di magnesio affina la struttura dei grani. In questo modo si ottiene una maggiore durezza e si riduce la fragilità.

Per competere con le condizioni di stress elevato, l'aggiunta di rame aumenta la resistenza alla trazione e all'usura di Zamak 3.

La presenza di piombo, cadmio e stagno (impurità) nella lega (più di 0,005% ciascuno) può influire sulla resistenza meccanica. Questo porta a crepe o corrosione.

B. Proprietà fisiche

Coefficiente di espansione termica

La Zama 3 ha un coefficiente di espansione termica di circa 27,4 µm/m°C. Per questo motivo è possibile espandere la lega fino a 0,0274 mm per ogni 1°C di temperatura. Soprattutto in un pezzo lungo 1 metro.

Conducibilità elettrica

Le leghe di zama hanno una conducibilità elettrica. Si tratta di circa 28% della Standard internazionale del rame ricotto (IACS). Tuttavia, è meno conduttivo rispetto al rame puro. Tuttavia, è possibile utilizzarlo per componenti come i connettori.

Capacità termica specifica

La capacità termica di Zamak 3 è di 420 joule. In particolare, questo contribuisce a migliorare la temperatura di 1 kg di lega fino a 1°C.

Sono in ritardo di qualche minuto; la mia riunione precedente sta per finire. Lo zama 3 fonde a 385 °C. Ha anche un calore latente di fusione di 113 kJ/kg.

Quando la temperatura sale a 150 °C, è più probabile che questa lega perda la sua resistenza.

Tuttavia, mantiene la stabilità dimensionale e si adatta ai pezzi a bassa o moderata temperatura.

C. Proprietà meccaniche della zama 3

Curve sforzo-deformazione

L'immagine mostra due condizioni della curva sforzo-deformazione dei lingotti in zama 3. Una è come ricottura (ammorbidito) e l'altro è trattato in soluzione (SFT).

L'as-annealed mostra una resistenza allo snervamento di 143 MPa. Sottoposto a SFT, migliora e raggiunge 212 Mpa.

Un'altra ragione di questi miglioramenti è la ridistribuzione delle fasi di alluminio e zinco durante il riscaldamento.

Resistenza alla fatica

Dopo aver completato 10 milioni di cicli, la Zamak 3 raggiunge una resistenza alla fatica di 50 MPa. Ciò significa anche che la lega può sopportare sollecitazioni multiple o ripetute intorno ai 50 MPa senza cedimenti.

Forza d'urto

La resistenza all'impatto di circa 48 J/cm² consente alla lega di assorbire gli urti improvvisi. La durezza è compresa tra 80 e 100 HB. Per verificarlo, i produttori premono una sfera di acciaio di 10 mm nel lingotto sotto un carico di 500

Vantaggi di Zamak 3

1. Elevato rapporto resistenza/peso

Lo zama 3 ha un elevato rapporto resistenza/peso. Ciò è dovuto alla sua resistenza alla trazione e alla presenza di una densità di 6,6 g/cm³. Ciò influisce anche sul suo peso, rendendolo più forte di alcune materie plastiche. È anche leggero ma più resistente dell'acciaio.

2. Resistenza alla corrosione

Questa lega si corrode meno perché è presente uno strato protettivo di ossido di zinco. Questo strato si trova sulla sua superficie ed evita l'ossidazione.

Questo è efficace anche in condizioni di umidità o di lieve acidità. Di conseguenza, offrono una durata a lungo termine.

3. Eccellente colabilità

È possibile utilizzare le tre leghe Zamak per produrre pezzi a parete molto sottile. Possono contenere forme complesse ed essere sottili fino a 0,5 mm.

Produce pezzi con superfici molto buone. Per questo motivo, i pezzi necessitano di una lavorazione o di una post-lavorazione minima. Ciò consente di risparmiare tempo di produzione e costi di manodopera.

4. Proprietà di smorzamento delle vibrazioni

Zamak 3 riduce efficacemente le vibrazioni. Ciò significa che può assorbire fino a 30% di energia in più. È meglio dell'acciaio.

Questa caratteristica funziona riducendo il rumore e l'usura di elementi come le parti in movimento. Per questo motivo, i macchinari e i sistemi automobilistici la scelgono.

Applicazioni di Zamak 3

Industria automobilistica

L'industria automobilistica sceglie solitamente Zamak 3 per la produzione dei propri componenti. Ad esempio, i componenti del sistema di alimentazione, le maniglie delle porte e gli alloggiamenti degli ingranaggi.

Inoltre, ha un peso inferiore. In alternativa, aumenta l'efficienza del carburante. La proprietà di resistenza alla corrosione è adatta agli ambienti più difficili.

Industria aerospaziale

Con questo lingotto i produttori realizzano parti strutturali non critiche. Ad esempio, staffe e dispositivi di fissaggio.

Smorza le vibrazioni, riducendo le sollecitazioni e aumentando la sicurezza. Questa caratteristica è utile nei sistemi aeronautici.

Industria elettrica

Lo Zamak 3 è utilizzato nell'industria elettrica per realizzare connettori, interruttori e alloggiamenti.

Ha una buona conducibilità elettrica e può gestire gadget sensibili. Questo grazie alla sua interferenze elettromagnetiche scudo.

Industria dell'hardware

Il settore della ferramenta utilizza lo Zamak 3 per serrature, cerniere e pezzi decorativi. Grazie alla sua colabilità, permette di realizzare pezzi con disegni dettagliati. La resistenza alla corrosione aumenta la durata degli oggetti da esterno.

Applicazioni di schermatura

Nelle chiusure elettroniche, Zamak 3 forma schermi EMI. Protegge le parti sensibili dalle onde elettromagnetiche. I settori includono le telecomunicazioni e l'informatica.

Materiali equivalenti e sostitutivi

Zamak 3 Materiali equivalenti

Confronto tra le leghe di zama:

Tutte le altre leghe di zama, comprese le zama 2, 3, 5 e 7, presentano composizioni e caratteristiche diverse.

• Lo Zamak 2 comprende leghe di rame più elevate, da 2,7% a 3,3%. Pertanto, offre una maggiore resistenza ma una minore duttilità.
• Lo Zamak 3 contiene alluminio, magnesio e rame in quantità variabili. Offre una resistenza e una colabilità equilibrate.
• La Zama 5 contiene 0,75%-1,25 di rame. Per questo motivo la lega offre una buona resistenza all'usura.
• Lo Zamak 7 resiste bene alla corrosione grazie alla minore quantità di magnesio 0,005% - 0,02%.

Sostituti

Alluminio:

L'alluminio (A380) ha una resistenza alla trazione di 324 MPa. La densità è di circa 2,71 g/cm³. I vantaggi sono la leggerezza e l'economicità. Si adatta meglio al settore automobilistico e aerospaziale.

Ottone:

La resistenza alla trazione dell'ottone C36000 è di 469 Mpa. La densità è di 8,5 g/cm³. È forte e resiste bene alla corrosione. Tuttavia, costa di più ed è più pesante. Si usa per gli impianti idraulici.

Bronzo:

310 mpa è la resistenza alla trazione del bronzo C93200. Ha una densità di 8,8 g/cm³. Questa lega è costosa e densa, ma resiste all'usura in parti come i cuscinetti.

Tra questi sostituti, la zama 3 ha un peso inferiore rispetto all'ottone e al bronzo. Tuttavia, è più pesante dell'alluminio. È una scelta conveniente per la produzione di applicazioni generali. Nel frattempo, i sostituti si adattano a determinate esigenze.

Lavorazione e fabbricazione

Velocità di taglio e avanzamento:

Gli operai metallurgici lavorano lingotti Zamak 3, applicando velocità di taglio di 100-150 m/min. L'avanzamento oscilla tra 0,05 e 0,15 mm. Questi parametri servono a rimuovere i pezzi durante l'espulsione.

Materiali degli strumenti

Il materiale dell'utensile deve essere in metallo duro o acciaio rapido (HSS). Questi ultimi sono consigliati per la loro lavorabilità per lo Zamak 3.

Soddisfano importanti esigenze di durata e forniscono un'affilatura precisa. In questo modo l'utensile gestisce la morbidezza del lingotto e resiste all'usura.

Sfide di lavorazione

La caratteristica di morbidezza dello Zamak 3 causa l'usura degli utensili e la formazione di bave. Questa è la sfida principale che la colata di Zama 3 deve affrontare nella lavorazione.

L'ottimizzazione degli utensili e dei progetti consente di ottenere risultati migliori. Ad esempio, il mantenimento degli aspetti di raffreddamento o di taglio.

Tecniche di giunzione

È possibile assemblare le diverse parti di Zamak 3 utilizzando tecniche di saldatura o legami adesivi.

Inoltre, non è necessario ricorrere alla saldatura. Perché può indebolire il metallo e causare problemi strutturali.

Resistenza alla corrosione e trattamento superficiale

1. Resistenza alla corrosione

Meccanismi elettrochimici

Lo zinco si ossida quando è esposto all'umidità o all'ossigeno. Questo è il motivo della corrosione di Zamak 3 attraverso reazioni elettrochimiche.

Fattori ambientali che influenzano la zama 3:

I problemi di corrosione aumentano con lo Zamak 3 se si devono affrontare fattori ambientali come l'umidità, i livelli di pH e l'esposizione ai sali.

2. Trattamento superficiale Zamak 3

Cromatura:

La tecnica della cromatura è un metodo efficace per proteggere i componenti dalla corrosione. In questo modo. Si forma uno strato di ossido di cromo.

Si tratta di un tipo di rivestimento sottile di 0,5-2 µm. Tuttavia, c'è un problema ambientale a causa del cromo esavalente..

Anodizzazione:

Il processo di anodizzazione crea uno strato di ossido più spesso utilizzando tecniche elettrochimiche. I suoi vantaggi includono una maggiore resistenza alla corrosione e una migliore durezza della superficie.

Questo processo, tuttavia, richiede un controllo adeguato della tensione e della composizione dell'elettrolita.

Pittura:

Questo processo applica uno strato di primer e di vernice al pezzo. Prima della verniciatura è necessario seguire alcune fasi. Come la pulizia e la fosfatazione.

In questo modo gli strati si attaccano bene. Una parte dopo la verniciatura ottiene uno scudo protettivo e un bell'aspetto. Ma la vernice può staccarsi con il tempo.

Rivestimento in polvere:

I produttori utilizzano polveri caricate elettrostaticamente per verniciare le parti. La polimerizzazione avviene in modo adeguato per garantire l'adesione. I pezzi ottengono una maggiore durata e strati più spessi con un minore impatto ambientale.

Conclusione:

La lega Zamak 3 è particolarmente utilizzata nelle applicazioni generali. È un lingotto versatile che offre eccellenti caratteristiche di colabilità e resistenza e resiste alla corrosione. Grazie alle sue caratteristiche di equilibrio, viene utilizzata in settori come quello automobilistico, aerospaziale, elettrico e della ferramenta.

Il materiale degli utensili, i trattamenti superficiali e i parametri di lavorazione sono importanti per aumentare le prestazioni delle leghe. Si tratta inoltre di metalli economici e durevoli, che stanno diventando la ragione di diversi impieghi industriali.