Wat is zink spuitgieten

Zink spuitgieten technologie is een populaire methode in productieprocessen. Hierbij wordt een hete kamer spuitgietmachine gebruikt om gesmolten zink in een zink spuitgietmatrijs te spuiten. De verrijkte mechanische eigenschappen van de legering, zoals hoge sterkte, duurzaamheid, goede corrosiebestendigheid, flexibiliteit en gebruiksgemak, maken zinklegering geschikt voor verschillende industriële toepassingen. Deze gids bespreekt het zinkspuitgietproces, de materialen die voor het proces en het product worden gebruikt, de voordelen van zinkspuitgieten, de toepassingen en zelfs de fabrikanten van zinkspuitgietwerk spelen bij het leveren van hoogwaardige onderdelen van spuitgietlegeringen.

Wat is zink spuitgieten?

Het is een gietproces van metaallegeringen waarbij de gesmolten zamak zlloys onder druk in een matrijzengietmatrijs. Het proces wordt meestal gebruikt voor de productie van complexe vormen met goede maattoleranties. Onder deze metalen onderdelen valt het zinkpersgieten op omdat het meest gebruikte metaal zink is. Deze hogedrukgietmethode wordt gewaardeerd voor het leveren van onderdelen met de beste maatvastheid, in omstandigheden die een kleine hoeveelheid machinale bewerking na het gieten nodig hebben en een kortere cyclustijd. Vanwege deze kenmerken staat het bekend als een van de goedkoopste routes voor het produceren van een grotere hoeveelheid van de meeste onderdelen van zamka legeringen dan andere metaalvormmethoden zoals zandgieten of verlorenwasgieten.

Zinklegering spuitgietwerk

Zuiver zink kan echter niet op grote schaal worden gebruikt voor spuitgieten omdat het een legering vormt met andere metalen om de kwaliteit te verbeteren. De zinklegeringen die algemeen bekend staan als zink spuitgietlegeringen zijn zo ontwikkeld dat ze een compromis bieden tussen hardheid, taaiheid, corrosiebestendigheid en bewerkbaarheid.

De populairste zinklegeringen die worden gebruikt bij spuitgieten zijn de volgende:

Zamak Legeringen: Zamak (Zink-Aluminium-Magnesium-Koper) legeringen, vooral Zamak 3 en Zamak 5, behoren tot de meest gebruikte zinklegeringen bij spuitgieten. Deze zamaklegeringen worden geselecteerd vanwege de mogelijkheid om ze gemakkelijk te gieten, hun sterkte aan te passen en bestand te zijn tegen corrosie.

1. Zamak 3: Een veelgebruikte zinklegering in spuitgietwerk met relatief goede mechanische eigenschappen, hoge sterkte en goede weerstand tegen corrosie.
2. Zamak 5: Een sterkere versie van Toyoguard 5 met een beter vermogen bij hoge temperaturen.
3. ZA Legeringen: ZA-legeringen (Zink-Aluminium) hebben procentueel meer aluminium dan de Zamak-legeringen. Deze legeringen bieden een verbeterde sterkte, hardheid en slijtvastheid en zijn dus geschikt voor onderdelen die deze eigenschappen vereisen.

Bovenstaande drie zamaklegeringen worden meestal gebruikt om zamak spuitgietwerk producten, vooral de zamak 3 legering.

Eigenschappen van zinklegeringen

Zinklegeringen bezitten verschillende wenselijke eigenschappen, waaronder:

• Hoge verhouding sterkte/gewicht: Onderdelen van zinkspuitgietwerk zijn robuust maar hebben een lage dichtheid en kunnen daarom worden gebruikt in auto's en aerobics.
• Corrosiebestendigheid: Dit materiaal heeft de neiging om lagen zinkcarbonaat te ontwikkelen bij blootstelling aan lucht en heeft daardoor een hoog corrosieniveau, vooral in de buitenomgeving.
• Bewerkingsgemak: Vergeleken met andere gietmaterialen zijn zinkgietstukken gemakkelijk machinaal te bewerken, waardoor het gietproces en de kosten worden verlaagd.
• Recyclebaarheid: We kunnen zink recyclen, wat betekent dat zinkspuitgieten beschouwd moet worden als een groene industrie.

Onderdelen van zink spuitgietwerk

Het zinkspuitgieten wordt gebruikt bij de productie van veel onderdelen voor verschillende sectoren zoals de auto-industrie, elektronica, enzovoort. Dankzij de nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en het aanpassingsvermogen van het proces kan het effectief worden toegepast bij de productie van zeer complexe en nauwkeurig gedefinieerde vormen van de geproduceerde onderdelen.

Verschillende onderdelen vervaardigd door zink spuitgieten

• Auto-onderdelen: De auto-industrie is de grootste eindgebruiker van spuitgietzink om auto-onderdelen te maken, zoals transmissiebehuizingen, beugels, stuurkolomonderdelen en delicate ornamenten die in auto's worden gebruikt. De sterkte en relatief lage dichtheid van zinklegeringen maken ze geschikt voor gebruik in voertuigen, waar ze worden gebruikt om het gewicht van de auto te verminderen en zo de brandstofefficiëntie te verhogen.
• Elektronica: Het spuitgieten van zink is evident bij de productie van behuizingen voor elektronica zoals smartphones, laptops en tabletcomputers. Dit komt door de sterkte en nauwkeurigheid die zinkspuitgietwerk biedt voor productbescherming zonder het uiterlijk van het product aan te tasten.
• Industriële onderdelen: Het zinkspuitgieten wordt ook toegepast bij de productie van onderdelen voor industriële apparatuur, tandwielen, klephuizen, connectoren en pomphuizen. De toepassing van dit proces maakt het mogelijk om onderdelen te maken met nauwe toleranties en een hoge slijtvastheid.
• Consumptiegoederen: Naast de auto- en elektronica-industrie wordt zinkspuitgieten ook toegepast bij de productie van gewone consumentenproducten zoals deurklinken, kranen en sloten.

Overzicht van fabrikanten van zink spuitgietmatrijzen

Fabrikanten die zich bezighouden met zinkspuitgieten dragen bij aan de productie van hoogwaardige onderdelen. Hun taken omvatten ontwerp en engineering, en zelfs de manier waarop de onderdelen werden gegoten en afgewerkt.

1. Uitgebreide diensten: Fabrikanten zijn grotendeels betrokken bij het ontwerp, de engineering, het gieten en zelfs het afwerkingsproces om hiaten tot een minimum te beperken.
2. Hoogwaardige productie: Hierdoor ontstaan onderdelen met een hoge nauwkeurigheid, goede maatvastheid en gladde oppervlakteafwerking.
3. Industriële toepassingen: Doelsectoren zijn onder andere de auto-industrie, elektronica, hardware en duurzame consumentengoederen.
4. Aanpassing: Ontwikkel variaties in de specifieke details om te voldoen aan de wensen en behoeften van de potentiële klant wat betreft afmetingen, geometrie en prestaties van onderdelen.
5. Geavanceerde technologie: Gebruik superieure apparatuur en methoden voor productiviteit met lage productiekosten.

Belangrijkste apparatuur en technologie

Fabrikanten van zinkspuitgietwerk gebruiken gespecialiseerde machines, zoals:

• Koudkamer spuitgietmachines: Toegepast op materialen met een hoger smeltpunt, zoals aluminium, gebaseerd op het vloeigedrag, zoals eerder vermeld. Het gesmolten materiaal wordt overgebracht naar een kamer waar het in een matrijs wordt geïnjecteerd.
• Hete kamer spuitgietmachines: Wordt toegepast bij metaallegeringen waarvan de smelttemperatuur lager is dan die van het zeer redundante verstuivingsmedium. Vanuit de kamer wordt het direct in de matrijs gevuld.
• Robotica en automatisering: Om de productiekosten te verlagen en de nauwkeurigheid te verhogen, passen fabrikanten robot- en geautomatiseerde apparatuur toe. Zo kun je onderdelen gemakkelijk verplaatsen en nabewerkingen uitvoeren.

Zink spuitgietproducten

Zink spuitgieten heeft een veelzijdigheid aan toepassingen in de productie van onder andere pijlpunten automobiele toepassingen en elektronische behuizingen. Hieronder staan enkele belangrijke voorbeelden van zinkspuitgietproducten in verschillende industrieën:

• Auto Accessoires - Handgrepen, knoppen en beugels voor auto's.
• Intern - connectoren, aansluitklemmen en behuizing.
• Telecommunicatie Voor telefoonbehuizingen, tabletbehuizingen en laptopbehuizingen.
• Hang- en sluitwerk -Deuren en raamklinken, knoppen en deurkloppers, deurkrukgarnituren en nachtsloten.
• Industriële onderdelen - Er zijn pompen, kleppen en tandwielmechanismen.
• Interieurafwerking - Tapijten, deuren, muren, plafonds en gezichten.
• Accessoires - Fietsonderdelen, golfclubkoppen, enzovoort.
• Medische Apparaten - Retractorklauwen en -heften en oplossingsschalen en etuis voor instrumenten.

Ontwerpoverwegingen voor zink spuitgietwerk

Wanneer we het zinkgietproces doorlopen. Het is belangrijk om de ontwerpvereisten in detail te bekijken. De volgende tabel zal je helpen om ze beter te begrijpen;

Overweging	Uitleg
Wanddikte	De uniforme dikte (1-4 mm) zorgt voor een gelijkmatige vloei en voorkomt defecten zoals porositeit.
Opzethoeken	Gebruik over het algemeen 1-3 graden trekkracht voor eenvoudige productverwijdering en minder uitwerpkracht.
Ondersnijdingen	Vermijd ondersnijdingen indien mogelijk. Gebruik ook kernen aan de zijkant om het vormontwerp en het verwijderen van onderdelen te vereenvoudigen.
Radii en filets	Je kunt afgeronde hoeken gebruiken om de metaalstroom te verbeteren en spanningsconcentraties te verminderen.
Toleranties	Het moet een precisieontwerp hebben (±0,1-0,2 mm) omdat spuitgieten een hoge nauwkeurigheid biedt.
Poortontwerp	Zorg voor een goede plaatsing van de poort. Zo kun je een gelijkmatige vulling garanderen en zink spuitgiet defecten.
Ventilatie	Het heeft ventilatieopeningen om gassen te laten ontsnappen. Het kan dus luchtzakken of onvolledig vullen voorkomen.
Afwerking oppervlak	Ontwerp voor de gewenste oppervlakteafwerking, zoals elektronisch plateren, verchromen en verven. Het biedt esthetische oppervlakken met minimale nabewerking.
Ontwerp gieten	Het garandeert een gemakkelijke uitwerping van onderdelen om vervorming of beschadiging te voorkomen.
Montage	Zorg voor een ontwerp met montagepunten of gaten voor eenvoudige montage en integratie.

Het proces van zink spuitgieten voltooien

Zinkspuitgieten is een zeer efficiënte techniek om bijna-netvormen en nauwkeurige en sterke onderdelen te maken door gesmolten zink in een mal te persen. Hier volgt een vereenvoudigd overzicht van het gietproces van zinklegeringen:

1. Ontwerp en vormgeving

Het onderdeel wordt gemodelleerd met behulp van CAD-software, waarbij rekening wordt gehouden met de binnen- en buitenwanddikte, de ontwerphoeken voor eenvoudige verwijdering van de spuitgietgereedschappen, enz. Vervolgens wordt een sterke stalen matrijs gemaakt volgens de contour van het onderdeel met het belangrijkste netwerk van koelkanalen om het koelproces in de juiste richting te sturen en de cyclustijd te verkorten. De matrijs moet ook worden gesmeerd om te helpen bij het verwijderen van het onderdeel tijdens het uitwerpen, zoals vereist door het onderdeel.

2. Smelten en bereiden van zink

Zodra het spuitgietgereedschap volledig is, wordt het gereedschap in de spuitgietmachine bevestigd en begint het gietproces. De zinklegering wordt in de oven gegoten en verhit tot 420-470°C om de zinklegering een vloeibare toestand voor het gieten te geven. Het ijzer is bijna gesmolten en met behulp van smeltmiddelen worden de onzuiverheden geminimaliseerd en wordt de temperatuur van het gesmolten metaal gecontroleerd om een goede standaard te verkrijgen. Het gesmolten zink wordt op een zodanige temperatuur gehouden dat het een juiste viscositeit heeft wanneer het wordt geïnjecteerd.

3. Spuitgieten

Het gesmolten zink wordt dan onder zeer hoge druk (10.000 psi tot 20.000 psi) in de mal geperst door een spuitgieten met warme kamers machine. Het zorgt ervoor dat het metaal alle perifere details van de matrijs beslaat, waardoor het onderdeel met fijne nauwkeurigheid en zonder schurende delen wordt gemaakt. Het injectieproces is relatief kort, duurt meestal een paar seconden en is essentieel voor het maken van ingewikkelde structuren met een laag aantal onvolkomenheden.

4. Uitwerpen en verwijderen

Wanneer het zink is afgekoeld en stijf is geworden, splijt de matrijs en een uitwerpsysteem werpt het gietstuk uit. Vanaf dit deel wordt ervoor gezorgd dat er geen vervorming of beschadiging optreedt door het gebruik van uitwerppennen of luchtstralen. Soms wordt een robotarm gebruikt voor grotere onderdelen of onderdelen die niet aangeraakt mogen worden vanwege de efficiëntie bij het verwijderen van het onderdeel.

5. Operaties na het gieten

Flash, of omgekeerd elk extra materiaal dat rond de omtrek staat, wordt verwijderd door opknippersen of snijgereedschap. Het onderdeel kan gepolijst, gezandstraald of gecoat worden om het uiterlijk, de roestbescherming en de slijtvaste eigenschappen te verbeteren. Dergelijke bewerkingen die na het gieten worden uitgevoerd, dienen om de gewenste functionele eigenschappen van het onderdeel te verkrijgen, evenals het uiterlijk ervan.

6. Kwaliteitscontrole en testen

Vervolgens ondergaat het onderdeel uitgebreide tests voor kwaliteitsborging, van controles van de afmetingen op naleving van bepaalde tolerantieniveaus. De duurzaamheid van het materiaal in termen van hardheid en treksterkte, evenals het vermogen van het onderdeel om schokken te matigen, worden ook onderzocht. Röntgenonderzoek wordt gebruikt om interne gebreken zoals porositeit of holtes te onderzoeken zonder het monster te vernietigen.

7. Verpakking en levering

Nadat het onderdeel is getest op kwaliteit, wordt het opgevuld met beschermende materialen zodat het tijdens het transport niet breekt. Daarna worden ze verzonden naar klanten of vormen ze een verzameling onderdelen voor hogere systeemintegratietoepassingen zoals auto's, elektronicabehuizingen en industrieën.

Eigenschappen van het zink spuitgietproces

Hier volgen enkele belangrijke kenmerken van het zinkgietproces;

1. Hoge sterkte en duurzaamheid

Mechanische eigenschappen van zinklegeringen: Zinklegeringen hebben een hoge treksterkte en zijn ook goed bestand tegen stootkracht. Daarom zijn ze ideaal bij de samenstelling van slijtvaste componenten die lang meegaan.

2. Corrosiebestendigheid

In dit geval heeft het materiaal dat we gaan gebruiken een natuurlijke eigenschap van corrosie, wat voordelig is voor onderdelen die in contact komen met water of andere ruwe omstandigheden, zoals zinklegeringen zoals Zamak.

3. Goede gietbaarheid

De zinklegeringen worden vrij vloeibaar tijdens het smelten en daardoor kunnen ingewikkelde ontwerpen met fijne details en gladde oppervlakken worden gemaakt, wat overeenkomt met precisiegieten.

4. Dimensionale stabiliteit

Zinklegeringen houden de vorm en afmetingen vast en vereisen geen aanpassingen, zoals machinale bewerking na het gieten, wat de totale kosten verlaagt.

5. Laag smeltpunt

Er kan worden vermeld dat zink een matig smeltpunt heeft van ongeveer 420°C, waardoor de productiesnelheid hoger is dan bij andere metalen.

6. Goed thermisch en elektrisch geleidingsvermogen

Zinklegeringen hebben eigenschappen zoals geleidbaarheid en worden daarom gebruikt in elektrische onderdelen en aan hitte blootgestelde delen.

De juiste fabrikant selecteren voor zink spuitgietwerk

Bij het kiezen van een fabrikant van zinkspuitgietproducten is het essentieel om factoren zoals:

1. Ervaring: Je moet kiezen voor fabrikanten die gespecialiseerd zijn in het leveren van gegoten onderdelen van de beste kwaliteit.
2. Certificeringen: Fabrikanten moeten industrienormen zoals ISO 9001 volgen om een consistente kwaliteit te garanderen.
3. Kwaliteitscontrole: Enkele voorgestelde maatregelen om de kwaliteit van de gefabriceerde onderdelen te testen: poreusheid, afmetingen en oppervlaktedefecten.

Verschil tussen zink spuitgieten en andere processen

Deze tabel geeft een overzicht van de procedures in termen van processen, materiaal, kosten, complexiteit van de onderdelen, oppervlakteafwerking en andere aspecten.

Functie	Spuitgieten	Zandgieten	Investeringsgieten	Permanent vormgieten
Proces	Hierbij wordt het gesmolten metaal in een stalen matrijs gespoten.	Hier wordt het gesmolten metaal in een zandmal gespoten. Dan vernietigen we die mal na het gieten	Over het algemeen waspatronen bedekt met een keramisch omhulsel Daarna smolten ze uit.	Gesmolten metaal wordt in een herbruikbare metalen mal gespoten.
Materialen	Zink, aluminium, magnesium, koperlegeringen	Gietijzer, staal, aluminium, brons, messing	Staal, aluminium, brons, titanium, edelmetalen	Het kan aluminium-, zink- en koperlegeringen bevatten
Deelcomplexiteit	Het heeft een hoge complexiteit en precisie	Zeer geschikt voor eenvoudige tot gemiddelde complexiteit	Hoge complexiteit, ingewikkelde details	Middelmatig tot hoog complex
Productie	Het heeft hoge (snelle cyclustijden)	Vrij laag tot gemiddeld (langzamer voor grote onderdelen)	Laag tot middelmatig (als gevolg van de schelpreparatie)	Waarschijnlijk gemiddeld (sneller dan zandgieten maar langzamer dan spuitgieten)
Afwerking oppervlak	Uitstekend (glad, minimale nabewerking)	Ruw (vereist afwerking)	Uitstekend (zeer fijne oppervlakteafwerking)	Goed (fijne afwerking met kleine nabewerking vereist)
Kosten per onderdeel	Laag (zuinig voor hoog volume)	Medium (zuinig voor laag volume)	Hoog (duur voor massaproductie)	Gemiddeld tot hoog (zuinig voor middelgrote volumes)

Voordelen van zink spuitgietwerk

Dit zijn de voordelen van het zinkgietproces;

• Hoge precisie: Het zinkspuitgieten creëert zeer nauwkeurige producten met fijne kenmerken, waardoor de materialen goed zijn voor onderdelen met een kleine tolerantie.
• Kosteneffectief voor grote volumes: Nadat de matrijs is gemaakt, zijn de kosten per onderdeel dus erg laag; het systeem is dus efficiënt voor gebruik in een grote productielijn.
• Duurzaamheid: Zinklegeringen zoals spuitgietlegeringen corroderen niet gemakkelijk of snel, zijn sterk en hebben een uitstekend uithoudingsvermogen waardoor ze ideaal zijn voor auto's en elektronica.
• Glad oppervlak: Toch resulteert het spuitgietproces in dunne wanden en een fijne oppervlakteafwerking, waardoor er minder nabewerking nodig is.
• Snelle productiesnelheid: Dit is een snel proces, vooral bij een grote productie, vandaar dat de productie hand in hand kan gaan met een hoge doorlooptijd.

Beperkingen van zinkspuitgieten:

Hieronder volgen enkele nadelen/beperkingen van zink-gieten;

• Initiële gereedschapskosten: Een nadeel van het gebruik van mallen (matrijzen) is dat de kosten om de mallen te maken hoog kunnen oplopen en daarom niet ideaal zijn voor kleine series of eerste monsters.
• Groottebeperkingen: Ze ontdekten ook dat zinkspuitgieten ideaal is voor het maken van kleine tot middelgrote onderdelen, omdat grotere onderdelen sterker en duurder gereedschap vereisen.
• Materiële beperkingen: De mechanische eigenschappen van de zinklegering zijn vrij goed, maar zowel de sterkte als de warmtebehandelingsmogelijkheden van een zinklegering zijn niet zo groot als die van metalen zoals aluminium of staal.
• Complexiteit van ontwerp: Ook hier geldt dat onderdelen met moeilijke secties die ondersnijdingen of ingewikkelde ontwerpkenmerken hebben, extra gereedschap of specifieke methoden nodig kunnen hebben. Dit verhoogt de overheadkosten.

Uitdagingen bij zink spuitgietwerk

Hoewel zink spuitgieten veel voordelen biedt, brengt het proces bepaalde uitdagingen met zich mee die moeten worden aangepakt:

1. Materiële beperkingen: Toch zullen zinklegeringen niet goed werken in toepassingen met hoge temperaturen of een hoge sterktebehoefte.
2. Defecten: Als het proces niet goed onder controle is, kan het resulteren in problemen zoals poreusheid, oppervlaktedefecten en onnauwkeurigheid in afmetingen.
3. Hoge initiële gereedschapskosten: Het aanleggen van de zinkspuitgietindustrie brengt een dure investering met zich mee voor de aankoop van gereedschap en matrijzen.

Milieu-impact en duurzaamheid

Hier zijn enkele milieueffecten en duurzaamheidsfactoren die verband houden met zinkspuitgieten;

• Recycling en herbruikbaarheid: Het grootste voordeel van zink als bouwmateriaal is zijn recycleerbaarheid - het kan herhaaldelijk worden gebruikt zonder het milieu te vervuilen.
• Duurzame praktijken: De duurzaamheid van spuitgieten wordt omarmd door het implementeren van methoden die minder energie verbruiken, het minimaliseren van de afvalproductie en het gebruik van milieuvriendelijke materialen.
• Milieuvoorschriften: De zinkspuitgietindustrie heeft wetten en regels voor haar activiteiten om de effecten op het milieu te beperken zonder afbreuk te doen aan haar milieuvriendelijke regels.

Trends voor zinkspuitgieten in de toekomst

De toekomst van zinkspuitgieten ziet er veelbelovend uit, met verschillende trends die de ontwikkeling bepalen:

• Technologische vooruitgang: Ze kunnen 3D-printen gebruiken om mallen te maken in de productie. Daarnaast kunnen robots worden geïmplementeerd om productieonderdelen te verwerken en slim te produceren.
• Opkomende toepassingen: Automobielindustrieën zoals elektrische auto's en groene energie en gezondheidssectoren zoals MEDICON, medische technologie en biotechnologie moeten zorgen voor een stabiele markt voor hoognauwkeurig zinkpersgietwerk.
• Duurzaamheidsinitiatieven: Duurzaamheidsdoelen worden bereikt door afval en energie te verminderen en door milieuvriendelijke elementen in de productie te gebruiken.

Conclusie

Spuitgieten met zink is een snel en goedkoop proces dat vooral in de auto- en hardware-industrie wordt gebruikt om sterke, nauwkeurige en hoogwaardige onderdelen te maken. Gezien het aspect van sterkte, corrosie en recyclebaarheid heeft zinkspuitgieten een veelbelovende toekomst als belangrijk productiemiddel voor de komende jaren. Met de voortdurende integratie van nieuwe technologie en toenemende nadruk op duurzaamheid, zullen fabrikanten van zinkspuitgietwerk een belangrijke rol spelen in de industrie om te voldoen aan de wereldwijde vraag naar zeer betrouwbare, duurzame producten.

FAQ

Wat is zinkspuitgieten?

Een operatie waarbij zink wordt onder hoge druk in een mal gegoten om nauwkeurige en sterke onderdelen te maken.

Wat zijn de voordelen?

Nauwkeurigheid van meer dan een micrometer, snelle bewerking, minimaal verbruik van grondstoffen en fijne oppervlaktestructuren.

Welke legeringen worden gebruikt?

Enkele bekende Zamak legeringen zijn de Zamak 3, de Zamak 5 en de Zamak 7 omdat ze veel sterkte en fijne corrosie bieden.

Wat zijn veelvoorkomende toepassingen?

Deze worden gebruikt in de auto-industrie, elektronica-industrie, hardware-industrie en ook in de consumentenindustrie, zoals sloten, connectoren, enz.

Welke ontwerpeisen zijn nodig bij zinkspuitgieten?

Consistente wanddikte, symmetrische trekhoeken, beperkte ondersnijdingen, juiste plaats van de poort en voldoende schimmelventilatie.