Zamak 3 er en sinklegering. Den er lett å støpe. Den er sterk og stabil. Rundt 4% aluminium hjelper det å flyte. Dette gjør detaljerte deler mulig. Biler, elektronikk og maskinvare bruker det. Mykhet betyr at du trenger karbidverktøy for å maskinere det. Belegg motvirker korrosjon.

Denne artikkelen beskriver Zamak 3s egenskaper, hvordan den fungerer, de viktigste variantene og hvorfor den er valgt for effektive og presise prosjekter.

Definisjon og oversikt over Zamak 3

Zamak 3 inneholder også aluminium, kobber og magnesium, samt hovedelementet sink. Det har flere egenskaper som korrosjonsbestandighet, slitestyrke, styrke og bearbeidbarhet. Det er gunstig for det meste av industrien, spesielt for industrien.

Dendritisk struktur og faser i Zamak 3

Den sinkbaserte legeringen Zamak 3 har visse kvaliteter. Mikrostrukturen er unik. Under størkningsfasen dannes det en dendritisk struktur.

Det er to hovedfaser (alfa og beta) i denne strukturen. Alfafasen består av mye sink, mens betafasen inneholder mer aluminium. Disse fasene dikterer legeringens styrke og holdbarhet.

Sammensetning og egenskaper til Zamak 3

A. Kjemisk sammensetning

Prosentvise intervaller

Legeringen av Zamak 3 har primært sink. Den er sammensatt av annet legeringsinnhold. Det er for eksempel 3,5%-4,3% aluminium og 95,6%-96,5% sink. Den inneholder også magnesium (0,02% - 0,05%) og kobber (0,10% - 0,25%).

Rollen til hvert element i Zamak 3

Pressstøping av sink fungerer som basiselement for Zamak 3-legeringen. Det gir den strukturelle integriteten. Aluminium bidrar til å forbedre flytbarheten. Det gjør legeringen mye sterkere og danner en solid løsning.

Magnesiumlegeringen foredler kornstrukturen. Det gir bedre hardhet og mindre sprøhet som resultat.

For å kunne konkurrere med høye påkjenninger øker tilsetningen av kobber strekkfastheten og slitestyrken til Zamak 3.

Hvis det er bly, kadmium og tinn (urenheter) i legeringen (mer enn 0,005% hver), kan det påvirke den mekaniske styrken. Det fører til sprekker eller korrosjon.

B. Fysiske egenskaper

Termisk ekspansjonskoeffisient

Zamak 3 har en termisk ekspansjonskoeffisient på ca. 27,4 µm/m °C. Derfor kan du utvide legeringen med opptil 0,0274 mm for hver 1 °C temperatur. Spesielt i et 1 meter langt arbeidsstykke.

Elektrisk ledningsevne

Zamak-legeringer har elektrisk ledningsevne. Det er rundt 28% av Internasjonal standard for glødet kobber (IACS). Det er imidlertid mindre ledende sammenlignet med rent kobber. Men du kan bruke dem til komponenter som kontakter.

Spesifikk varmekapasitet

Zamak 3 har en varmekapasitet på 420 joule. Dette bidrar til å øke temperaturen på 1 kg legering med opptil 1 °C.

Jeg er noen minutter forsinket, det forrige møtet mitt er over. Zamak 3 smelter ved 385 °C. Det har også en latent smeltevarme på 113 kJ/kg.

Når temperaturen stiger opp til 150 °C, er det mer sannsynlig at denne legeringen mister sin styrke.

Den opprettholder imidlertid dimensjonsstabiliteten og egner seg for deler med lav til moderat temperatur.

C. Mekaniske egenskaper til Zamak 3

Spenning-tøyningskurver

Bildet viser to tilstander av spenningstøyningskurven for zamak 3-blokker. Den ene er som glødet (mykgjort) og den andre er løsningsbehandlet (SFT).

Den uglødde viser en flytegrense på 143 MPa. Når den gjennomgår SFT, blir den forbedret og når 212 Mpa.

En annen årsak til disse forbedringene er omfordelingen av aluminium- og sinkfasene under oppvarming.

Utmattingsstyrke

Etter 10 millioner sykluser oppnår Zamak 3 en utmattingsstyrke på 50 MPa. Dette betyr også at legeringen kan håndtere flere eller gjentatte påkjenninger på rundt 50 MPa uten å svikte.

Slagstyrke

Slagfasthet på rundt 48 J/cm² gjør legeringen i stand til å absorbere plutselige støt. Det er 80 til 100 HB (hardhet). For å sjekke dette presser produsentene en 10 mm stålkule inn i barren under en belastning på 500

Fordeler med Zamak 3

1. Høyt forhold mellom styrke og vekt

Zamak 3 har et høyt styrke/vekt-forhold. Dette skyldes strekkfastheten og en tetthet på 6,6 g/cm³. Dette påvirker også vekten, noe som gjør den sterkere enn visse plastmaterialer. Det er også lettere, men likevel mer holdbart enn stål.

2. Motstand mot korrosjon

Denne legeringen korroderer mindre fordi den har et beskyttende lag av sinkoksid. Dette laget oppstår på overflaten og forhindrer oksidasjon.

Det er også effektivt under fuktige eller svakt sure forhold. Resultatet er at de har lang holdbarhet.

3. Utmerket støpbarhet

Du kan bruke Zamak tre legeringer til å produsere svært tynnveggede deler. De kan ha komplekse former og være så tynne som 0,5 mm.

Den produserer deler med svært gode overflater. På grunn av dette trenger delene minimalt med maskinering eller etterbehandling. Det sparer til syvende og sist produksjonstid og lønnskostnader.

4. Vibrasjonsdempende egenskaper

Zamak 3 reduserer vibrasjoner effektivt. Det betyr at den kan absorbere opptil 30% mer energi. Det er bedre enn stål.

Denne funksjonen fungerer ved å redusere støy og slitasje i for eksempel bevegelige deler. Derfor velger maskiner og bilsystemer den.

Bruksområder for Zamak 3

Bilindustrien

Bilindustrien velger vanligvis Zamak 3 til å produsere sine deler. For eksempel komponenter til drivstoffsystemet, dørhåndtak og girhus.

I tillegg har den lavere vekt. Det øker drivstoffeffektiviteten. Korrosjonsbestandigheten passer i tøffe miljøer.

Luft- og romfartsindustrien

Produsenter lager ikke-kritiske konstruksjonsdeler ved hjelp av denne barren. For eksempel braketter og festeanordninger.

Den demper vibrasjoner, noe som reduserer stress og øker sikkerheten. Denne egenskapen er nyttig i flysystemer.

Elektrisk industri

Zamak 3 brukes i elektroindustrien til å lage kontakter, brytere og hus.

Den har god elektrisk ledningsevne og kan håndtere følsomme dingser. Det er på grunn av sin elektromagnetisk interferens skjold.

Maskinvareindustrien

Jernvarebransjen bruker Zamak 3 til låser, hengsler og dekorasjonsdeler. Det gjør det mulig å støpe deler med detaljert design. Korrosjonsbestandigheten øker holdbarheten i utendørs gjenstander.

Bruksområder for skjerming

Zamak 3 danner EMI-skjermer i elektronikkskap. Det beskytter følsomme deler mot elektromagnetiske bølger. Bransjene omfatter telekommunikasjon og databehandling.

Likeverdige materialer og erstatninger

Zamak 3 Ekvivalente materialer

Sammenligning av Zamak-legeringer:

Alle andre zamak-legeringer, inkludert zamak 2, 3, 5 og 7, har ulike sammensetninger og egenskaper.

• Zamak 2 inneholder høyere legering av kobber på 2,7% til 3,3%. Derfor gir de større styrke, men mindre duktilitet.
• Zamak 3 inneholder aluminium, magnesium og kobber i varierende mengder. Det gir en balansert styrke og støpbarhet.
• Zamak 5 inneholder 0,75%-1,25 kobber. Det er derfor legeringen gir god slitestyrke.
• Zamak 7 motstår korrosjon godt på grunn av en lavere mengde 0,005% - 0,02% magnesium.

Erstatninger

Aluminium:

Det er 324 MPa strekkfasthet i aluminium (A380). Tettheten er rundt 2,71 g/cm³. Lett og rimelig er fordelene deres. Passer best til bil- og romfart.

Messing:

Strekkfastheten til messing C36000 er 469 Mpa. Tettheten varierer fra 8,5 g/cm³. Den er sterk og motstår korrosjon godt. Det koster imidlertid mer og er tyngre. Brukes til rørleggerarbeid.

Bronse:

310 mpa er strekkfastheten til bronse C93200. Den har en tetthet på 8,8 g/cm³. Denne legeringen er dyr og tett, men motstår slitasje i deler som lagre.

Blant disse erstatningene har zamak 3 lavere vekt sammenlignet med messing og bronse. Det er imidlertid tyngre enn aluminium. Du kan velge dem som et rimelig valg for produksjon av generelle applikasjoner. I mellomtiden passer undertrærne til visse behov.

Maskinering og fabrikasjon

Skjærehastigheter og matehastigheter:

Metallarbeiderne bearbeider Zamak 3-blokker med skjærehastigheter på 100-150 m/min. Matehastigheten svinger mellom 0,05 og 0,15 mm. Disse parameterne bidrar til å fjerne deler under utstøting.

Verktøymaterialer

Verktøymaterialet må være av hardmetall eller høyhastighetsstål (HSS). Disse anbefales på grunn av deres bearbeidbarhet for Zamak 3.

De oppfyller viktige krav til holdbarhet og gir nøyaktig skarphet. Slik at verktøyet håndterer barrens mykhet og motstår slitasje.

Utfordringer ved maskinering

Zamak 3 er så mykt at det fører til slitasje på verktøyet og dannelse av grader. Dette er den største utfordringen for Zamak 3-støping ved maskinering.

Optimalisering av verktøy og design gir bedre resultater. For eksempel ved å opprettholde kjøle- eller skjæreaspekter.

Sammenføyningsteknikker

Du kan sette sammen de ulike delene av Zamak 3 ved hjelp av loddeteknikk eller liming.

Det er heller ikke noe behov for sveising. Fordi det kan svekke metallet og forårsake strukturelle problemer.

Korrosjonsbestandighet og overflatebehandling

1. Motstand mot korrosjon

Elektrokjemiske mekanismer

Sink oksiderer når det utsettes for fuktighet eller oksygen. Det er årsaken til at Zamak 3 korroderer via elektrokjemiske reaksjoner.

Miljøfaktorer som påvirker Zamak 3:

Korrosjonsproblemer øker i Zamak 3 i møte med miljøfaktorer som fuktighet, pH-nivåer og eksponering for salter.

2. Overflatebehandling Zamak 3

Kromatering:

Kromatering er en effektiv måte å beskytte deler mot korrosjon på. I dette tilfellet. Det oppstår et kromoksidlag.

Dette er et slags tynt belegg på 0,5-2 µm. Det er imidlertid en miljømessig bekymring på grunn av seksverdig krom.

Anodisering:

Anodiseringsprosessen skaper et tykkere oksidlag ved hjelp av elektrokjemiske teknikker. Fordelene er blant annet økt korrosjonsbestandighet og bedre overflatehardhet.

Denne prosessen krever imidlertid god kontroll over spenning og elektrolyttsammensetning.

Maleri:

Denne prosessen påfører delen en grunning og et malingslag. Det er nødvendige trinn som må følges før lakkering. For eksempel rengjøring og fosfatering.

Så lagene fester seg godt. En del etter malingsbelegg får et beskyttende skjold og et vakkert utseende. Men maling kan skrelles av over tid.

Pulverlakkering:

Produsentene bruker elektrostatisk ladet pulver til å pulverlakkere deler. Pulverlakken herdes på riktig måte for å sikre vedheft. Delene får bedre holdbarhet og tykkere lag med mindre miljøpåvirkning.

Konklusjon

Zamak 3-legeringen brukes spesielt i generelle bruksområder. Det er en allsidig legering som gir utmerket støpbarhet og styrke og motstår korrosjon. På grunn av deres balanseattributter bruker bransjer som bilindustri, romfart, elektrisk og maskinvare dem.

Verktøymateriale, overflatebehandlinger og bearbeidingsparametere er viktige for å øke legeringens ytelse. Disse metallene er også billige og slitesterke, og de blir stadig mer brukt i industrien.