De veelzijdigheid, maatnauwkeurigheid en hoge mechanische eigenschappen zijn enkele van de gemeenschappelijke kenmerken waardoor zink spuitgieten een van de meest gebruikte soorten spuitgieten is. Maar als het nodig is om de oppervlakteafwerking, corrosiebestendigheid of het uiterlijk te verbeteren, dan wordt zink spuitgieten een cruciaal proces. Oppervlaktebehandelingsopties zoals galvaniseren bieden een wereld aan mogelijkheden voor zinkspuitgietproducten, omdat deze procedure zowel de prestaties als de esthetiek van de producten kan verbeteren voor verschillende toepassingen in de automobielsector, elektronica, huishoudelijke hardware en de medische sector.

Dit is een complete gids die je zal helpen om het proces te begrijpen van het plateren van gegoten zinklegeringen, de voorbereiding van dat oppervlak en de uitdagingen die daarmee gepaard gaan, evenals de gangbare methodes zoals verchromen en de synergie tussen het spuitgieten van aluminiumlegeringen, plateren en anodiseren.

Wat is zink spuitgieten?

Zink spuitgieten is een type productieproces waarbij gesmolten zinklegering onder hoge druk in een stalen matrijs wordt geperst. Dit wordt gebruikt om complexe onderdelen in grote volumes te produceren met kleine toleranties en een goede herhaalbaarheid. Het lage smeltpunt, de vloeibaarheid en de uitstekende mechanische eigenschappen van zink maken het in veel gevallen het metaal bij uitstek om onderdelen te maken die sterk en precies moeten zijn tegen een lage prijs.

Hoewel dit gewenste factoren zijn, moeten de oppervlakte-eigenschappen van zink normaal gesproken worden verbeterd met behulp van zinkspuitgietprocessen om te voldoen aan hogere eisen zoals slijtvastheid, corrosiebescherming en schoonheid. 

Wat wordt bedoeld met het plateren van zink?

Plateren van zink betekent zink aanbrengen, bijvoorbeeld in de vorm van een dunne laag op het oppervlak van een tweede metaal of materiaal. Dit gebeurt meestal door galvaniseren, waarbij we zink op het oppervlak afzetten door een elektrische stroom door een chemisch bad te laten lopen.

Er bestaan twee belangrijke toepassingen voor het plateren van zink.

1. Verzinken (op andere metalen)

• In dit geval is zink de afwerking die op een ander materiaal wordt aangebracht, zoals staal of ijzer.
• Bedoeling: roest en corrosie voorkomen.
• Bekend met bevestigingsmiddelen, bouten, moeren en auto-onderdelen.

2. Zink spuitgietwerk plateren 

In dit geval is zink het onderliggende materiaal en worden andere materialen erop geplateerd, zoals chroom of nikkel.

• Doel: de aantrekkelijkheid, beschermende corrosie of sterkte van zinken onderdelen verbeteren.

• Plateren van zinkspuitgietwerk verwijst naar het aanbrengen van een coating (zoals chroom of nikkel) op een zinklegering spuitgietwerk om de oppervlakte-eigenschappen te verbeteren.

De reden waarom het plateren van zink spuitgietwerk nodig is

Het kale zink bevat na verloop van tijd oxidatie, aanslag of esthetische schade. Daarom moet zink spuitgietwerk worden gegalvaniseerd. Het zinkdeel krijgt een coating van een ander metaal, bijvoorbeeld nikkel, koper of chroom, meestal door galvaniseren of elektrolytisch verzinken. Dit kan op verschillende manieren worden gebruikt:

• Corrosiebestendigheid: Een geplateerd materiaal fungeert als een schild om de zinkkern ingesloten te houden in de vochtige en andere omgevingsprojectielen.
• Esthetiek: Plating verbetert de glans en de afwerking, waardoor de onderdelen van producten er beter uitzien n aantrekkelijker zijn voor de klant.
• Slijtvastheid: Bepaalde platings bieden hardheid en weerstand tegen corrosie van het oppervlak, waardoor het slijtvast wordt.

Elektrische geleidbaarheid: In elektronica verbetert sommige metalen beplating de elektrische prestaties.

Het plateren van het Proces van het Zinkmatrijzenafgietsel

Het plateren van zinklegeringen is een gevoelige methode die de juiste reiniging, activering en tussentijdse coating vereist. Het proces ziet er als volgt uit:

1. Oppervlaktereiniging en ontvetten

Het spuitgegoten zinkdeel moet grondig gereinigd worden voor het plateren. Alkalische reinigers of ultrasone ontvetters verwijderen oliën, vetten, ontkistingsmiddelen en vuil. Dit is essentieel voor een goede hechting van de plateringslagen.

2. Zuur pekelen/etsen

Na het ontvetten wordt het onderdeel gereinigd door te beitsen met zuur, waardoor eventuele oxidelagen of andere verontreinigingen op het oppervlak worden verwijderd. Het kan ook licht geëtst worden om het oppervlak een ruwe textuur te geven die de mechanische hechting van de plating aan het oppervlak verbetert.

3. Activering van zink

Zink is een zeer reactief metaal dat snel oxiden vormt. Het onderdeel wordt ondergedompeld in een oplossing van zinkactivator om een schoon actief oppervlak te verkrijgen waarop de plating zal plaatsvinden. Dit helpt bij het vermijden van een oxidereactie tussen het reinigen en het plateren.

4. Koper slaglaag

Het zinkoppervlak wordt dan gegalvaniseerd met een fijn laagje koper (ook wel 'strike' genoemd). Dit laagje verbetert de hechting en leidt tot de vorming van een vast substraat dat dienst doet als platform voor het daaropvolgende galvaniseren. Direct galvaniseren op zink heeft de neiging om te bladderen of af te bladderen als er geen koperlaag is.

5. Hoofdbeplating (nikkel, chroom, enz.)

De kern krijgt de coating van het hoofdmetaal na de koperslag. Dit is het geval:

• Nikkel: corrosiebestendig en glad zijn
• Chroom: om het langhoudend en glanzend te maken
• Tin of goud: elektrisch of cosmetisch

Afzetting van het geselecteerde metaal gebeurt door galvaniseren met behulp van elektrische stroom in een medium dat metaalionen bevat.

6. Spoelen en neutraliseren

De onderdelen worden dan tussen de stadia gespoeld in gedeïoniseerd water om contaminatie tussen de chemiebaden te voorkomen. Neutralisatieprocedures elimineren de resterende zuren of zouten die de kwaliteit van het plateren zouden kunnen beïnvloeden.

7. Drogen/inspectie

Na de laatste spoeling worden de onderdelen gedroogd met luchtblazers of ovens. Daarna worden ze onderworpen aan een visueel onderzoek, een dikte- en een hechtingstest om er zeker van te zijn dat de coating de tests doorstaat.

Optionele nabehandeling

Gewoonlijk kan op sommige plekken ook nog een toplaag worden aangebracht, bijvoorbeeld een blanke lak of afdichtmiddel, om corrosie tegen te gaan of om een mooier uiterlijk te krijgen. Andere kunnen gepolijst of gebrand (gelusterd) worden zodat er een spiegelende afwerking ontstaat.

Uitdagingen bij zink spuitgietwerk

Hoewel het voordelig is, zijn er bij het spuitgieten van zink een aantal technische problemen:

• Poreusheid van het oppervlak: Gieten kan tijdens het gieten porositeit in het gas veroorzaken, waardoor de plating niet kan hechten.
• Reactiviteit van zink: Zink is zeer reactief en moet meteen na het prepareren worden geplateerd.
• Maattoleranties: De dikte van de beplatingsafwerkingen moet goed gecontroleerd worden zodat ze de uiteindelijke pasvorm van het onderdeel niet beïnvloeden.

Om deze problemen op te lossen, zijn hoge normen voor precisiegietwerk en procesbeheersing een must.

Chroomplateren Zink Spuitgieten

Verchromen van zink spuitgietwerk is een zeer populair en veelgevraagd proces. Deze vorm van galvaniseren houdt in dat een onderdeel met chroom wordt bedekt om het uiterlijk en de duurzaamheid te verbeteren. In de meeste gevallen wordt het uitgevoerd met een koperen basislaag, dan nikkel dat wordt afgewerkt met een dunne laag chroom.

Voordelen van verchromen:

• Spiegelachtige afwerking: Een typische afwerking voor auto's, badarmaturen en hardware
• Hardheid: Chroom is zeer krasbestendig en slijtvast
• Corrosiebescherming: Bedieningsmachines, machineonderdelen of onderdelen die worden blootgesteld aan weersinvloeden of chemicaliën
• Gemakkelijk schoon te maken: Chroom kan ook niet gemakkelijk worden bevlekt of weggeveegd.

Het grote nadeel is dat bij verchroomd zink spuitgietwerk giftige chemicaliën worden gebruikt, zoals zeswaardig chroom, waarvoor strenge milieubeperkingen gelden. Veel fabrikanten schakelen over op driewaardig chroom en andere milieuvriendelijke platingopties.

De voordelen van verchroomde zink spuitgietdelen

1. Het uiterlijk verbeteren

De chromen afwerking is helder, glanzend en glad, wat veel beter is dan het uiterlijk van gegoten zinken onderdelen. Zo'n spiegelachtige afwerking komt het best tot zijn recht op decoratieve productiedelen, zoals auto's, apparaten en consumentenproducten.

2. Betere weerstand tegen corrosie

Zink is van nature niet corrosief, maar de bescherming is sterker door de toevoeging van een chroomlaag. Deze dubbele beschermlaag beschermt het onderdeel tegen lucht, vocht, zuren, alkaliën en oxidatie, zodat het geschikt is voor gebruik buitenshuis en in een hoge vochtigheidsgraad.

3. Zeer slijtvast en krasbestendig

Chroom is een zeer hard metaal en dit zorgt ervoor dat het oppervlak van de vergulde onderdelen zeer goed bestand is tegen krassen en mechanische slijtage. Deze sterkte komt vooral van pas bij onderdelen die voortdurend worden gehanteerd, gewreven of verschoven.

4. Langere levensduur van het product

Dit gebeurt door de hardheid van het oppervlak en de corrosiebestendigheid te verhogen, waardoor de levensduur van de zinkspuitgietonderdelen wordt verbeterd door verchromen. Onderdelen gaan langer mee, blijven sterker, zijn functioneel en zien er ook nog eens goed uit, waardoor dure vervangingen of reparaties niet meer nodig zijn.

5. Eenvoudig opruimen en onderhoud

Het heeft een gladde chromen uitsparing die niet vuil wordt, geen vlekken opneemt en geen vingerafdrukken achterlaat, wat betekent dat het gemakkelijk kan worden gereinigd en onderhouden. Dit is vooral belangrijk bij sanitair, ziekenhuisapparatuur en elektronische apparatuur waar netheid en esthetiek het belangrijkst zijn.

6. Fijne stok op zink

Onderdelen die gegoten kunnen worden in zinkspuitgietwerk hebben een goede compatibiliteit met plating. Als het wordt aangebracht op een geprepareerd oppervlak met een koper-nikkel onderlaag, blijft chroom aan het oppervlak plakken, waardoor de kans op afschilferen of afbladderen tijdens gebruik wordt verminderd.

7. Het is kosteneffectief voor massaproducenten

Zinkspuitgieten is een productproces met een zeer groot volume en verchromen heeft een zeer hoge waarde en leidt niet tot een drastische verhoging van de productiekosten. Dit maakt het haalbaar om duurzame, goed uitziende onderdelen in grote aantallen te maken.

Opties voor zink spuitgietwerk

1. Vernikkelen

Een van de meest voorkomende nikkelplatings die wordt toegepast op de zinkspuitgietdelen is vernikkeld. Het biedt ook een grote weerstand tegen corrosie, geeft een glad en gepolijst gevoel en verbetert de slijtvastheid. Het wordt vaak toegepast als onderlaag van andere soorten coatings, zoals chroom.

2. Verchromen

Verchromen is een procedure waarbij chroom wordt bedekt met een nikkelbasis. Het geeft een spiegelachtige, glanzende afwerking, een uitstekende hardheid en slijtvastheid. Het wordt meestal gebruikt in badkuipen, versieringen voor auto's en ornamenten.

3. Koperplateren

Verkoperen wordt meestal aangebracht als fix-up tussen het zinkoppervlak en de eindbeplating. Het verbetert een uitstekende hechting en veegt kleine oppervlaktefoutjes weg. In elektronica wordt soms EMI afscherming voorzien van een dikkere koperlaag.

4. Elektrolytisch vernikkelen

In tegenstelling tot conventioneel galvaniseren komt er bij elektrolytisch vernikkelen geen elektriciteit kijken. Het brengt nikkel op een uniforme manier aan op het onderdeel door middel van een chemische reactie. Het werkt het best bij gecompliceerde vormen, het heeft een fantastische uniformiteit en het is bestand tegen corrosie en slijtage.

5. Vertinnen

Vertinnen zorgt voor een zachte, glanzende afwerking die niet giftig en gemakkelijk soldeerbaar is; dus geschikt voor elektrische componenten. Het wordt vaak over een koperlaag aangebracht om de hechting aan het zinkmetaal te verbeteren.

6. Verzinken (op andere metalen)

Hoewel spuitgegoten zinkdelen meestal niet op deze manier worden verzinkt, kunnen andere metalen (zoals staal) wel verzinkt worden. Het geeft een fundamentele roestzekerheid en kan worden toegepast als een opofferingslaag om roestvorming te voorkomen.

Oppervlaktebehandeling Aluminiumlegering Die Casting Plating Anodiseren

Hoewel spuitgieten met zink een groot voordeel heeft, wordt spuitgieten ook gedaan met andere aluminiumlegeringen, die licht zijn en een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding hebben. Aluminium brengt echter nieuwe problemen met zich mee als het gaat om plateren en afwerken. Dit is waar het spuitgieten van aluminiumlegeringen, het proces van plateren en anodiseren, in beeld komt.

Wat betekent Anodiseren?

Anodiseren is het elektrochemisch verdikken van natuurlijk oxide op aluminium onderdelen. De technologie voegt, in tegenstelling tot conventioneel plateren, geen andere metalen plaat toe, maar verandert het oppervlak van het aluminium zelf.

Een mengsel van plateren en anodiseren

Van het bovenstaande hebben beide methoden toepassingen in een bepaalde industrie waar de ene volgt op de andere of waar verschillende methoden van het onderdeel worden gebruikt. Bijvoorbeeld:

• Gebieden van de structuur die zorgvuldig moeten worden uitgehard tegen corrosie kunnen worden geanodiseerd.
• Geleidbaarheid kan worden aangebracht in de vorm van nikkel of tin op de contactoppervlakken.
• De juiste keuze en indeling van de legeringsgiet-, aluminium plating- en anodiseerprocessen zou een groot verschil maken in termen van toepassing en levensduur. 

Technische Vergelijkingstabel Zinkspuitgieten

De onderstaande tabel geeft een technische vergelijking van beplatings- en spuitgietprocessen en hun belangrijke prestaties en materiaaleigenschappen, zoals hardheid, dikte, hechting, corrosiebestendigheid enzovoort. De tabel is het meest geschikt voor ingenieurs, materiaalwetenschappers of andere productiespecialisten.

Gebruik van galvaniseren zink spuitgietwerk

1. Auto-industrie

The plated zinc die-cast parts find wide application in the automotive industry, where they are used both to serve a functional purpose and also for decoration. The chrome trims, emblems, door handles, and interior alignments present a better option since they resist corrosion and wear. Other components under the hood can also be plated to resist heat and moisture.

2. Consumentenelektronica

Plated zinc die castings are used in electronics as stylish housings, buttons, and connectors. The plating has also enhanced the aesthetics together with EMI shielding and durability, which is of utmost importance to long-life high-performance devices.

3. Hardware voor badkamer en keuken

Chrome-plated zinc die-cast parts are commonly used in faucets, taps, handles, and showerheads because of their high water resistance, glossy finish, and the fact that they are easy to clean. These components are inexpensive, appealing, and tough, hence ideal to wear to work daily in a damp location.

4. Medische apparatuur

Platted zinc finishes consist of components of instrument housings, knobs, and handles. The cleanability and hygienic nature of smooth-plated surfaces are important to sterilization, and reliability is given by the strong die-cast zinc.

5. Bouwkundig hang- en sluitwerk en meubilair

Examples include points of supports and hinges, knobs, zinc die castings with chrome plating, and other Rs that need appearances that are elegant and rust-free. These components are both attractive and durable in residential, commercial, and working places.

6. Telecommunicatie en elektrische onderdelen

Telecommunications and power systems involve connectors, terminals, and protective casings made of plated zinc parts. The plating provides excellent conductivity, corrosion resistance, and dimensional stability during long-service application.

Regelgeving en milieuoverwegingen

1. Afvoer van afvalwater en chemicaliën

Plating processes, which include mainly chrome plating, nickel-plating, and copper plating, produce toxic wastes in the form of hazardous wastewater and sludges that require careful treatment before can be discarded. Such regulatory authorities like the EPA (Environmental Protection Agency) in the U.S. and other countries of the world demand high standards of waste treatment and discharges.

2. Gebruik van zeswaardig chroom

Traditional chrome plating commonly contains hexavalent chromium, which is highly toxic and carcinogenic. Its usage is currently being controlled or limited in many countries with rules like REACH (EU) and RoHS. Consequently, there is a slow but steady transfer of the industry to trivalent chrome and non-toxic substances that are safe for the environment and for the workers.

3. Emissies op de werkplek en in de lucht

The various plating processes are able to emit volatile organic compounds (VOCs), acid mists, and metal fumes. To guard workers and be able to work in OSHA or other workplace safety standards, these emissions should be contained by the use of ventilation systems, fume scrubbers, and personal protective equipment (PPE).

4. Water- en energieverbruik 

The plating process requires a lot of electricity and water consumption, particularly in the electroplating stage and the rinsing stage. Most of the facilities have introduced closed-loop systems, low-energy technologies, and recycling technologies in order to minimize environmental charges and reduce operation costs.

5. Naleving / Certificering

Local and international environmental legislation should be observed by manufacturers, as it is common to find manufacturers seeking ISO 14001 certification or other certified procedures of a similar nature to prove their wholesome and ethical performance. Plating facilities are inspected and audited regularly to make sure that they fully satisfy all the environmental requirements.

Trends van de toekomst in platingtechnologie

With the development of materials science and environmental technologies, the future official veneration of zinc die castings and the associated processes are getting more environmentally sound, cost-effective, and varied:

• Wear and heat-resistant nanocoatings
• Anodizing and plating hybrid coatings
• Quality control in AI with improved consistency in a process

Such innovations will further increase the market application of chrome plating when using zinc die casting and aluminum alloy die casting, plastic plating, and dicing, especially on EVs, aerospace, and elements of renewable energy applications.

Conclusie

Zinc die casting is conventionally plated to enhance beauty, prevent corrosion, or fulfill other functional requirements in the contemporary manufacturing process. As the need to have long-lasting, stable, beautiful, and high-functioning parts increases, industries keep using advanced plating techniques. Whether the noble gloss of chrome plating of zinc die casting in carries, or the hi-tech safeguards of phosphorus and aluminum alloy die casting anodizing protections, surface finishing technologies are evolving at a pace in their development. The future is promising with cleaner, more effective, and more efficient plating systems, which would not only fulfill technical necessities but also be coordinated with global sustainability objectives.

Veelgestelde vragen 

1. Wat is zinkspuitgieten en de betekenis van het proces?

Zinc die-casting plating refers to the process of adding a thin layer (metallic) of chrome, nickel, and copper, among other metals, to zinc alloy die-cast components. This improves the corrosion resistance of the part, its durability on the surface, as well as its beauty. It is commonly applied in the automotive, electronics, and home hardware industries to enhance the functionality and looks.

2. Is het mogelijk om zink gegoten onderdelen te verchromen?

No, zinc does not get chrome-plated. To start with, the zinc die casting undergoes a copper strike layer before the nickel layer. Then only the rest chrome plating is taken. The multiple layers make the system create a stronghold, and it does not form any peeling or flaking of the chrome coating.

3. Wat is de moeilijkheid bij het spuitgieten van zink?

Issues exist with the material of the surfaces as they may become contaminated, porous, and have trouble with poor adhesion when the base is not adequately prepared. Oxides of zinc are most easily formed as well, and thus, the surface should be activated and plated at the earliest. Enough surface preparation and finishing are important steps to have high-quality and resistant plating without defects.

4. Is gegoten zink milieuvriendelijk?

It is, provided it is done responsibly. Whereas conventional plating involves toxic substances such as hexavalent chromium, most plants are now subject to stringent environmental controls, are non-hazardous, and pay to construct wastewater treatment and air cleaning facilities so that there is no adverse effect on nature.