Zinklegeringen voor spuitgieten: Metaallegeringen van zink 2024

Tot nu toe zijn er meer dan 25 zinklegeringen ontwikkeld. Ook zinklegeringen hebben twee prominente families: zamak- en za-legeringen. Zinklegeringen leveren een belangrijke bijdrage aan spuitgietonderdelen. Bijvoorbeeld, van oplaadstations voor elektrische voertuigen (EV) tot smartphone-onderdelen en designmeubelen, zinkgieten domineert overal. 

Bron: (Dynamisch draadloos oplaadsysteem voor elektrische voertuigen op basis van gesegmenteerde zinklegeringplaten)

Auteurs: Anurag A. Gadgil, Arya Bairoliya, en Balamurugan Parandhaman

Onderzoekers van de Universiteit van Linköping hebben een oplaadbare zink-lignine batterij uitgevonden. Dit ontwerp is uniek en zeer betrouwbaar, want het heeft een levensduur van meer dan 8.000 laad- en ontlaadcycli. Deze innovatie heeft het potentieel om een goedkope en langdurige bron van energieopslag te bieden in gebieden waar elektriciteit schaars is.

De opkomst van EV's brengt unieke uitdagingen met zich mee vanwege de behoefte aan lichtgewicht onderdelen. Zinklegeringen hebben een betere verhouding tussen sterkte en gewicht. Ze worden ook gebruikt in behuizingen voor EV-batterijen en onderdelen voor laadstations.

Zinklegeringen zijn niet zomaar legeringen. Ze zijn ideaal voor veel industriële onderdelen, zoals:  

Auto-industrie

• Deurgrepen
• Radiatorroosters
• Instrumentenring
• Motoronderdelen

Consumptiegoederen

• Onderdelen
• Kast hardware
• Speelgoed

 Elektronica

• Afstandsbedieningen voor tv,
• Computer luidsprekerbehuizingen
• Afscherming tegen elektromagnetische interferentie

Bouw

• Deurknoppen,
• Raambeslag
• Roofing materialen
• Decoratieve architecturale elementen

Andere industrieën

• sportartikelen zoals golfclubs

In dit artikel leren we meer over zinklegeringen voor spuitgieten, hun proces, materialen, voordelen, toepassingen en betrokken types.

Lijst van complete zinklegeringen (samenstelling en voorbeelden)

Zinklegeringen voor spuitgietcomponenten begrijpen

Zinklegeringen zijn veelzijdige materialen voor spuitgietonderdelen. Waarom zinklegeringen?

• Uitstekende gietbaarheid
•  Snelle productie
• Minimale gietfouten
• Uitstekende dimensionale stabiliteit
• Goede mechanische eigenschappen
• Hogere sterkte
• Zeer buigzaam
• Hoge schokbestendigheid
• Natuurlijke corrosiebestendigheid
• Uitstekende oppervlakteafwerking
•  Kosteneffectief

Wat zijn zinklegeringen?

Zinklegeringen zijn een veelzijdige groep metalen. Zink (Zn) is het belangrijkste element in zinklegeringen. Zinklegeringen hebben ook andere elementen, elk met een specifieke aard afhankelijk van de toepassing. Hier volgt een overzicht van de meest voorkomende combinaties en hun resultaten

Populaire zink spuitgietlegeringen

Zamak en ZA zijn de populaire families van zink spuitgietlegeringen. Elk heeft gestandaardiseerde samenstellingen. Zamaklegeringen bevatten meestal ongeveer 4% aluminium, terwijl ZA-legeringen een hoger aluminiumgehalte hebben (tot 8%) voor meer sterkte.

Zink spuitgietlegeringen zijn er in twee hoofdfamilies, die elk voldoen aan specifieke eisen:

Zamak samenstelling (Zamak 3, 5 en 7)

Kenmerken:

Goede gietbaarheid

• De Zamak-legering is zeer smeltbestendig en vloeit gemakkelijk in mallen, wat resulteert in sterkere vormen en dunnere wanden. 
• Dit zorgt voor snellere productiecycli en minder gietfouten.

Uitgebalanceerde sterkte en vervormbaarheid: 

• Deze legeringen bieden een goede balans tussen sterkte en flexibiliteit. 
• Ze zijn sterker dan de meeste niet-metalen spuitgietlegeringen.
• Ze kunnen neerwaartse belastingen weerstaan, maar ze hebben ook enige sterkte.

Uitstekende weerstand tegen corrosie

• Zamaklegeringen hebben een inherente weerstand tegen corrosie.
• Ze kunnen verder worden verbeterd door galvaniseren of chromateren.

Gebruikelijke toepassingen

Door de zeer bolvormige vorm wordt Zamac-verf veel gebruikt in verschillende toepassingen, bijv.

• Voertuigonderdelen: deurgrepen, radiatorroosters, instrumentenbehuizingen
• Verbruiksartikelen: handgrepen van kranen, onderdelen van toestellen, kastbeslag en speelgoed
• Elektronica: behuizing, koellichamen en andere componenten

ZA legeringen (ZA-8, ZA-12, ZA-27)

Kenmerken

Verhoogd aluminiumgehalte

• ZA-legeringen hebben een aanzienlijk hoger percentage aluminium (8%) dan Zamak-legeringen (ongeveer 4%).

Verbeterde sterkte en kruipweerstand

• Een hoger aluminiumgehalte verhoogt de algehele sterkte van de legering. 
• Het verhoogt ook de kruipweerstand, een langzaam veranderend materiaal onder constante spanning.

Toepassingen die een hoge sterkte en kruipweerstand vereisen

• ZA-legering is de eerste keuze als sterkte en vervormingsweerstand belangrijke factoren zijn. 

Gebruikelijke toepassingen

• Voertuigonderdelen: Accessoires zoals beugels en motoronderdelen
• Accessoires: deurknoppen, scharnieren en sloten
• Industriële apparatuur: Materialen die een hoge corrosiebestendigheid vereisen

Vergelijking van de eigenschappen van Zamak en ZA legeringen

Hier is een tabel die de belangrijkste eigenschappen van Zamak- en ZA-legeringen vergelijkt:

De juiste zinklegering kiezen

Het kiezen van de juiste zinklegering hangt af van je prioriteiten. Moeilijke structuren en snelle productie nodig? Zamaklegeringen winnen met hun verbazingwekkende gietbaarheid. 

Maar als een hogere sterkte en veerkracht cruciaal zijn, kies dan voor ZA-legeringen. Deze kunnen zwaardere massa's aan en zijn beter bestand tegen buigen, maar het gieten kan lastiger zijn.

Overweeg:

• Zamak voor alledaagse voorwerpen zoals deurknoppen
• ZA-legeringen voor structurele elementen zoals autobeugels

Here’s a table summarizing the critical properties of Zamak alloys and ZA alloys:

De voordelen van onderdelen van zink spuitgietwerk

Zinc die casting part stands out in the manufacturing industry for its impressive mix of properties and economic advantages. Here’s what makes it so popular:

• Laag smeltpunt: Zinc’s low melting point (about 380 °C) allows it to flow rapidly into molds, creating dramatic shapes and thin walls. This means: 
• Snellere verwerking: De mallen zijn sneller gevuld, wat resulteert in kortere processen. 
• Minder fouten: De lagere stroomsnelheid vermindert de kans op blootliggende of gebarsten eindproducten. 
• Sterke tolerantie: Zinkgieten behoudt zijn vorm uitzonderlijk goed na afkoeling, wat resulteert in onderdelen met een uniform ontwerp en sterke toleranties. Hierdoor is er geen nieuwe apparatuur nodig, wat tijd en geld bespaart. 

Zinklegeringen: Mechanische eigenschappen

Sterkte en vervormbaarheid

Zinklegeringen bieden een prachtige balans. Ze zijn sterker dan de meeste conventionele niet-metallische spuitgietlegeringen. Zinklegeringen zijn bestand tegen hogere belastingen. Bovendien zijn ze ideaal voor toepassingen die sterkte vereisen. 

Extra voordelen

Natuurlijke corrosiebestendigheid

Zink biedt een natuurlijke bescherming tegen corrosie, waardoor het geschikt is voor toepassingen met water of eenvoudige toepassingen. Deze natuurlijke weerstand kan verder worden verbeterd door verzinken of chromateren voor nog meer bescherming, waardoor in sommige gevallen geen extra coatings nodig zijn. 

Thermisch en elektrisch geleidingsvermogen 

De goede thermische geleidbaarheid van zink maakt het een ideaal materiaal voor koellichamen, waardoor warmteafvoer in elektronische componenten wordt voorkomen. De elektrische eigenschappen kunnen ook nuttig zijn in sommige elektrische toepassingen. 

Recycleerbaar 

Zink is zeer goed recyclebaar. Schroot van het spuitgietproces en oud zinkmateriaal kunnen worden hergebruikt, wat bijdraagt aan duurzame productie. 

Kosten 

Zink zelf is relatief kosteneffectief en het spuitgietproces is efficiënt. Deze combinatie maakt het spuitgieten van zink tot een economisch vriendelijk massaproductieproces. 

Tot slot bieden de gietdelen van zink geweldige eigenschappen zoals:

• snelheid
• nauwkeurigheid
• sterkte
• betaalbaarheid
• milieuvriendelijkheid

Dit maakt het een veelzijdige en waardevolle oplossing voor vele toepassingen in verschillende industrieën.

Spuitgietproces voor zinklegeringen 

Onderdelen van zink spuitgietwerk zijn hogedrukprocessen waarbij gesmolten zink wordt omgezet in uniforme, dichte onderdelen.

• Warm kamer spuitgieten: Zink met snelheid vormgeven Heetkamermatrijzen gieten is zeer krachtig voor zinklegeringen vanwege hun lage smeltpunt. Zo werkt het: 
• Matrijsvoorbereiding en gesmolten zink: De metalen mallen worden schoongemaakt, ingevet en voorverwarmd. Ondertussen ligt het gesmolten zink in een oven, klaar om gegoten te worden. 
• Injectie onder hoge druk: Een plunjer duwt gesmolten zink onder hoge druk in de mal, waardoor nog meer details worden opgevuld. 
• Stollen en uitwerpen: Zink koelt snel af en stolt, waardoor het de vorm van de mal aanneemt. Zodra het hard is, gaat de mal open en duwen uitwerppennen het nieuwe gietstuk naar buiten. 
• Afwerking: Overtollig materiaal wordt verwijderd van de sprue en het overschot. Het gietstuk kan extra nabewerking nodig hebben, zoals afbramen, plateren of verven.
• Voordeel van hete kamer: Deze methode biedt snellere cyclustijden omdat het gesmolten metaal continu beschikbaar is, en de apparatuur is eenvoudiger in te stellen dan bij de koude kamer methode. 

Voordelen van spuitgieten ten opzichte van andere methoden 

Spuitgieten biedt duidelijke voordelen ten opzichte van andere gietmethoden:

• Hoge productie en herhaalbaarheid: Hoge druk en automatisering maken een snelle productie van uniforme kwaliteitsonderdelen mogelijk.
• Complexe vormen en kleine toleranties: Spuitgieten blinkt uit in het creëren van ingewikkelde vormen met dunne wanden en krappe toleranties dankzij nauwkeurige matrijsvormen en hoge injectiedrukken.

Spuitgieten van zinklegeringen biedt een snelle en kosteneffectieve methode om sterke onderdelen van hoge kwaliteit in grote hoeveelheden te produceren.

Toepassingen van zink spuitgietwerk

Zinc die casting parts are used in various industries. Let’s explore some examples:

Auto-industrie

Het spuitgieten van zink wordt veel gebruikt in de auto-industrie voor vele toepassingen. Onderdelen van zinkspuitgietwerk bieden de auto-industrie sterkte, nauwkeurigheid en kostenbesparingen voor onderdelen en componenten. Hieronder staan enkele van de meest gebruikte toepassingen.

• Motorsteunen 
• Transmissiebehuizingen
• Deurgrepen
• Knoppen
• Bezels
• Beugels

Consumentenindustrie

Onderdelen van spuitgietwerk van zink hebben grote voorbeelden in de consumentenindustrie. Zinkspuitgieten maakt complexe en mooie ontwerpen voor consumentenproducten mogelijk en produceert onderdelen van hoge kwaliteit voor deuren, hardware en meubels. Het proces zorgt voor duurzame en corrosiebestendige producten. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn:

• Koellichamen
• Deurknoppen
• Scharnieren 
• Meubelonderdelen

Verlichting

Gietstukken van zink hebben veel voordelen in elektrische toepassingen. Zinklegeringen zijn sterker dan veel kunststoffen of andere metaallegeringen. Zink heeft ook uitstekende elektromagnetische afscherming en trillingsdempende eigenschappen, die beide wenselijk zijn bij het beschermen van interne elektrische componenten.

Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn:

• Verlichtingsarmaturen
• Reflectoren

Robotica

Er is een enorme vraag naar lichtgewicht en functionele onderdelen die herhaalde robotbewegingen aankunnen. Spuitgieten van zink heeft de geweldige mogelijkheid om complexe vormen te produceren met een sterkte-gewichtsverhouding. Vandaag de dag wordt spuitgieten van zink onderzocht voor gebruik in veel robotonderdelen, zoals:

• Robotarmen,
• Grijpers
• Sensorbehuizing

Zink spuitgieten vs. aluminium spuitgieten overwegen

De keuze voor zink of aluminium spuitgietwerk hangt af van je prioriteiten. Hier is een tabel die de belangrijkste verschillen samenvat:

Zink blinkt uit in vorm- en bewegingsstabiliteit, terwijl aluminium stijve onderdelen versterkt.

Conclusie

Zinklegeringen blinken uit in spuitgieten vanwege hun winnende combinatie van materiaal en kosteneffectiviteit. Ze bieden uitstekende eigenschappen, zoals:

• Goede sterkte
• Natuurlijke corrosiebestendigheid
• Mogelijkheid tot recycling

Het spuitgietproces biedt nauwkeurigere onderdelen, hogere productiesnelheden en minder nabewerking. Zinklegeringen zijn ideaal voor de productie van grote volumes in de industrie. Deze legeringen hebben een waaier aan toepassingen, van automobiel tot consumentenelektronica. Het spuitgieten van zink geeft stilletjes vorm aan onze alledaagse wereld.

FAQs

Tast zinklegeringen aan?

Zinc alloys are also prone to tarnishing, but it is not like iron rusting away. Here’s a breakdown:

Aanslag vs. Roest: Roest is corrosie die geassocieerd wordt met ijzer (Fe). IJzer combineert met zuurstof en vocht en geeft ijzeroxide af, wat algemeen bekend staat als roest. Deze rode, schilferige substantie vernietigt het metaal.

Corrosie van zinklegeringen: Wanneer zinklegeringen worden blootgesteld aan de atmosfeer, reageren ze met zuurstof om zinkoxide te vormen. Deze laag biedt enige bescherming aan de latere lagen, maar het komt in de vorm van een witte film die de afwerking bederft.

Wat is een koper-zinklegering?

Een andere naam voor messing is koper-zinklegering. Het is misschien wel een van de meest gebruikte en meest flexibele soorten metaallegeringen die er zijn. Messing is een legering die wordt gemaakt door koper en zink samen te voegen, waarbij de verhouding meer koper dan zink is: ongeveer 66% koper en 34% zink.

Wat is een koper- en zinklegering kruiswoordraadsel?

De oplossing van het kruiswoordraadsel voor de term; een koper- en zinklegering zou BRASS zijn.

Here’s why:

Materiaal: Een koper-zinklegering wordt vaak messing genoemd.

Lengte kruiswoordraadsels: "Messing" past helemaal bij vijf of zes letters, typische lengtes voor de antwoorden in kruiswoordpuzzels.

Hoewel er andere legeringen op basis van koper bestaan, zoals een koper-tin legering die bekend staat als brons, is messing de meest voorkomende.

Wat is zinklegeringsmetaal?

Zinc alloy metal is a type of metal that has zinc as the major component but other metals are included to improve on its properties. Here’s a breakdown:

Zink: The alloy base that gives the material’s optimum cost, weight, and formability.

Legeringselementen: Dit zijn over het algemeen metalen zoals aluminium, koper, magnesium en soms ijzer. Elk element heeft specifieke eigenschappen: Elk element heeft specifieke eigenschappen:

Aluminium: Verhoogt de sterkte, verlaagt het smeltpunt en helpt bij het gieten.

Koper: Verbeteringen in de eigenschappen zoals sterkte, corrosiebestendigheid en bewerkbaarheid.

Magnesium: Verbetert de dimensionale stabiliteit en gietbaarheid.

IJzer kan de sterkte en corrosiebestendigheid verhogen, maar het kan de legering ook broos maken als het in grote hoeveelheden wordt gebruikt.

Kan zinklegering roesten?

Zinc alloys do not Rust in the actual sense because Rusting is a precise form of corrosion occurring on Iron. However, zinc alloys do not rust; they corrode differently than steel. Here’s a breakdown:

Roest: IJzer (Fe) verbindt zich met zuurstof (O2) en vocht (H2O) om ijzeroxide (Fe2O3) te produceren dat algemeen bekend staat als roest. Deze rode, schilferige substantie zorgt ervoor dat elementen hun sterkte verliezen.

Corrosie door zinklegeringen: When exposed to the atmosphere, zinc alloys can create a layer of zinc oxide, a compound of zinc and oxygen. This layer protects against further corrosion, but it makes a white hue on the surface that can spoil the piece’s look.