Zamak 3 to stop cynku. Łatwo się odlewa. Jest mocny i stabilny. Około 4% aluminium pomaga mu płynąć. Umożliwia to tworzenie szczegółowych części. Używa się go w samochodach, elektronice i sprzęcie. Miękkość oznacza, że do obróbki potrzebne są narzędzia z węglików spiekanych. Powłoki chronią przed korozją.

Ten artykuł opisuje możliwości Zamak 3, jego działanie, kluczowe warianty i dlaczego jest wybierany do wydajnych i precyzyjnych projektów.

Definicja i przegląd Zamak 3

W Zamak 3 obecne są również aluminium, miedź i magnez, w tym główny pierwiastek cynku. Ma kilka cech, takich jak odporność na korozję, odporność na zużycie, wytrzymałość i skrawalność. Jest to korzystne dla większości gałęzi przemysłu, zwłaszcza dla przemysłu.

Struktura dendrytyczna i fazy Zamak 3

Stop na bazie cynku Zamak 3 ma określone właściwości. Jego mikrostruktura jest wyjątkowa. Podczas fazy krzepnięcia powstaje struktura dendrytyczna.

W tej strukturze występują dwie główne fazy (alfa i beta). Faza alfa składa się z dużej ilości cynku, podczas gdy w fazie beta jest więcej aluminium. Fazy te decydują o wytrzymałości i trwałości stopu.

Skład i właściwości Zamak 3

A. Skład chemiczny

Zakresy procentowe

Stop Zamak 3 zawiera głównie cynk. Składa się z innych składników stopu. Jest to na przykład 3,5%-4,3% aluminium i 95,6%-96,5% cynku. Zawiera również magnez (0,02% - 0,05%) i miedź (0,10% - 0,25%).

Rola każdego elementu w Zamak 3

Odlew cynkowy działa jako element bazowy dla stopu Zamak 3. Zapewnia on integralność strukturalną. Aluminium przyczynia się do poprawy płynności. Sprawia, że stop jest znacznie mocniejszy, tworząc stałe rozwiązanie.

Stop magnezu poprawia strukturę ziarna. Tworzy to lepszą twardość i zmniejsza kruchość.

Aby sprostać wysokim obciążeniom, dodatek miedzi zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i odporność na zużycie stali Zamak 3.

Jeśli ołów, kadm i cyna (zanieczyszczenia) znajdują się w stopie (więcej niż 0,005% każdy), może to wpływać na wytrzymałość mechaniczną. Prowadzi to do pęknięć lub korozji.

B. Właściwości fizyczne

Współczynnik rozszerzalności cieplnej

Współczynnik rozszerzalności cieplnej stopu Zamak 3 wynosi około 27,4 µm/m°C. Dlatego też stop ten można rozszerzyć do 0,0274 mm na każdy 1°C temperatury. Zwłaszcza w przypadku przedmiotu obrabianego o długości 1 metra.

Przewodność elektryczna

Stopy Zamak mają przewodność elektryczną. Jest to około 28% z Międzynarodowy standard miedzi wyżarzanej (IACS). Jest on jednak mniej przewodzący w porównaniu do czystej miedzi. Można ich jednak używać do komponentów takich jak złącza.

Pojemność cieplna właściwa

Zamak 3 ma 420 dżuli pojemności cieplnej. W szczególności pomaga to poprawić temperaturę 1 kg stopu do 1°C.

Spóźnię się kilka minut; moje poprzednie spotkanie dobiega końca. Zamak 3 topi się w temperaturze 385 °C. Jego utajone ciepło topnienia wynosi 113 kJ/kg.

Gdy temperatura wzrośnie do 150°C, stop ten może stracić swoją wytrzymałość.

Zachowuje jednak stabilność wymiarową i nadaje się do części o niskiej i umiarkowanej temperaturze.

C. Właściwości mechaniczne Zamak 3

Krzywe naprężenie-odkształcenie

Obraz przedstawia dwa stany krzywej naprężenie-odkształcenie wlewków Zamak 3. Jeden to wyżarzony (zmiękczony), a drugi to poddany działaniu roztworu (SFT).

W stanie wyżarzonym granica plastyczności wynosi 143 MPa. Kiedy jest poddawany SFT, ulega poprawie i osiąga 212 MPa.

Innym powodem tych ulepszeń jest redystrybucja faz aluminium i cynku podczas ogrzewania.

Wytrzymałość zmęczeniowa

Po wykonaniu 10 milionów cykli Zamak 3 osiąga wytrzymałość zmęczeniową 50 MPa. Oznacza to również, że stop może wytrzymać wielokrotne lub powtarzające się naprężenia około 50 MPa bez awarii.

Siła uderzenia

Udarność około 48 J/cm² pozwala stopowi absorbować nagłe wstrząsy. Twardość wynosi od 80 do 100 HB. Aby to sprawdzić, producenci wciskają stalową kulkę o średnicy 10 mm do wlewka pod obciążeniem 500

Zalety Zamak 3

1. Wysoki stosunek wytrzymałości do wagi

Zamak 3 ma wysoki stosunek wytrzymałości do masy. Wynika to z jego wytrzymałości na rozciąganie i gęstości wynoszącej 6,6 g/cm³. Wpływa to również na jego wagę, czyniąc go mocniejszym niż niektóre tworzywa sztuczne. Jest również lekki, ale bardziej wytrzymały niż stal.

2. Odporność na korozję

Stop ten ulega korozji w mniejszym stopniu dzięki ochronnej warstwie tlenku cynku. Warstwa ta występuje na jego powierzchni i zapobiega utlenianiu.

Jest to również skuteczne w wilgotnych lub lekko kwaśnych warunkach. Dzięki temu oferują one długoterminową trwałość.

3. Doskonała odlewalność

Trzy stopy Zamak można wykorzystać do produkcji części o bardzo cienkich ściankach. Mogą one mieć skomplikowane kształty i grubość nawet 0,5 mm.

Produkuje części o bardzo dobrych powierzchniach. Z tego powodu części wymagają minimalnej obróbki skrawaniem lub obróbki końcowej. Pozwala to zaoszczędzić czas produkcji i koszty pracy.

4. Właściwości tłumienia drgań

Zamak 3 skutecznie redukuje wibracje. Oznacza to, że może pochłonąć do 30% więcej energii. To lepiej niż stal.

Funkcja ta działa poprzez redukcję hałasu i zużycia elementów takich jak ruchome części. Dlatego wybierają ją maszyny i systemy motoryzacyjne.

Zastosowania Zamak 3

Przemysł motoryzacyjny

Przemysł motoryzacyjny zazwyczaj wybiera Zamak 3 do produkcji swoich części. Są to na przykład elementy układu paliwowego, klamki drzwi i obudowy przekładni.

Co więcej, ma mniejszą wagę. To z kolei zwiększa oszczędność paliwa. Odporność na korozję sprawdza się w trudnych warunkach.

Przemysł lotniczy

Producenci wytwarzają niekrytyczne części konstrukcyjne przy użyciu tego wlewka. Na przykład wsporniki i elementy złączne.

Tłumi wibracje, co zmniejsza stres i zwiększa bezpieczeństwo. Ta cecha jest przydatna w systemach lotniczych.

Przemysł elektryczny

Zamak 3 jest stosowany w przemyśle elektrycznym do produkcji złączy, przełączników i obudów.

Ma dobrą przewodność elektryczną i może obsługiwać wrażliwe gadżety. Wynika to z jego zakłócenia elektromagnetyczne tarcza.

Przemysł sprzętowy

Sektor okuć wykorzystuje Zamak 3 do produkcji zamków, zawiasów i elementów dekoracyjnych. Ze względu na możliwość odlewania, tworzy on części o szczegółowych wzorach. Odporność na korozję zwiększa trwałość obiektów zewnętrznych.

Zastosowania ekranowania

W obudowach elektronicznych Zamak 3 tworzy ekrany EMI. Chroni wrażliwe części przed falami elektromagnetycznymi. Branże obejmują telekomunikację i informatykę.

Materiały równoważne i zamienniki

Zamak 3 Materiały równoważne

Porównanie stopów Zamak:

Wszystkie inne stopy zamak, w tym zamak 2, 3, 5 i 7, mają inny skład i właściwości.

• Zamak 2 zawiera wyższe dodatki stopowe miedzi od 2,7% do 3,3%. W związku z tym oferują większą wytrzymałość, ale mniejszą plastyczność.
• Zamak 3 zawiera aluminium, magnez i miedź w różnych ilościach. Zapewnia to zrównoważoną wytrzymałość i łatwość odlewania.
• Zamak 5 zawiera 0,75%-1,25 miedzi. Dlatego stop ten oferuje dobrą odporność na zużycie.
• Zamak 7 jest dobrze odporny na korozję ze względu na mniejszą ilość magnezu 0,005% - 0,02%.

Zastępcy

Aluminium:

Wytrzymałość na rozciąganie aluminium (A380) wynosi 324 MPa. Gęstość wynosi około 2,71 g/cm³. Lekkość i przystępna cena to ich zalety. Najlepiej sprawdza się w branży motoryzacyjnej i lotniczej.

Mosiądz:

Wytrzymałość na rozciąganie mosiądzu C36000 wynosi 469 Mpa. Gęstość waha się od 8,5 g/cm³. Jest wytrzymały i odporny na korozję. Jest jednak droższy i cięższy. Używany do instalacji wodno-kanalizacyjnych.

Brązowy:

310 mpa to wytrzymałość na rozciąganie brązu C93200. Jego gęstość wynosi 8,8 g/cm³. Stop ten jest drogi i gęsty, ale odporny na zużycie w częściach takich jak łożyska.

Wśród tych substytutów, zamak 3 ma mniejszą wagę w porównaniu do mosiądzu i brązu. Jest jednak cięższy niż aluminium. Można je wybrać jako niedrogi wybór do produkcji ogólnych zastosowań. Poddrzewa odpowiadają określonym potrzebom.

Obróbka skrawaniem i produkcja

Prędkości cięcia i posuwu:

Obrabiarki do metalu obrabiają wlewki Zamak 3, stosując prędkości cięcia 100-150 m/min. Prędkość posuwu waha się od 0,05 do 0,15 mm. Parametry te umożliwiają usuwanie części podczas wyrzucania.

Materiały narzędziowe

Materiał narzędzia musi być wykonany z węglików spiekanych lub stali szybkotnącej (HSS). Są one zalecane ze względu na ich skrawalność dla Zamak 3.

Spełniają one ważne wymagania dotyczące trwałości i zapewniają dokładną ostrość. Dzięki temu narzędzie radzi sobie z miękkością wlewka i jest odporne na zużycie.

Wyzwania związane z obróbką skrawaniem

Miękkość odlewu Zamak 3 powoduje zużycie narzędzia i powstawanie zadziorów. Jest to główne wyzwanie związane z obróbką odlewów Zamak 3.

Optymalizacja oprzyrządowania i projektów skutkuje lepszymi wynikami. Na przykład utrzymanie chłodzenia lub aspektów cięcia.

Techniki łączenia

Różne części Zamak 3 można montować za pomocą technik lutowania lub klejenia.

Nie ma również potrzeby spawania. Ponieważ może to osłabić metal i spowodować problemy strukturalne.

Odporność na korozję i obróbka powierzchni

1. Odporność na korozję

Mechanizmy elektrochemiczne

Cynk utlenia się, gdy jest wystawiony na działanie wilgoci lub tlenu. Staje się to przyczyną korozji Zamak 3 w wyniku reakcji elektrochemicznych.

Czynniki środowiskowe wpływające na Zamak 3:

Kwestie korozji w Zamak 3 nasilają się w obliczu czynników środowiskowych, takich jak wilgotność, poziomy pH i ekspozycja na sole.

2. Obróbka powierzchni Zamak 3

Chromowanie:

Technika chromianowania jest skutecznym sposobem ochrony części przed korozją. W tym celu. Powstaje warstwa tlenku chromu.

Jest to rodzaj cienkiej powłoki o grubości 0,5-2 µm. Istnieje jednak obawa o środowisko z powodu sześciowartościowego chromu.

Anodowanie:

Proces anodowania tworzy grubszą warstwę tlenku przy użyciu technik elektrochemicznych. Jego zalety obejmują zwiększoną odporność na korozję i lepszą twardość powierzchni.

Proces ten wymaga jednak odpowiedniej kontroli nad napięciem i składem elektrolitu.

Malowanie:

Proces ten polega na nałożeniu na część warstwy podkładu i farby. Przed malowaniem należy wykonać niezbędne kroki. Należą do nich czyszczenie i fosforanowanie.

Dzięki temu warstwy dobrze przylegają. Część po pokryciu farbą zyskuje osłonę ochronną i piękny wygląd. Z czasem jednak farba może ulec złuszczeniu.

Malowanie proszkowe:

Producenci używają elektrostatycznie naładowanego proszku do malowania proszkowego części. Jest on odpowiednio utwardzany, aby zapewnić przyczepność. Części uzyskują lepszą trwałość i grubsze warstwy przy mniejszym wpływie na środowisko.

Wnioski:

Stop Zamak 3 jest szczególnie wykorzystywany w zastosowaniach ogólnych. Jest to uniwersalny wlewek, który zapewnia doskonałą odlewalność i wytrzymałość oraz jest odporny na korozję. Ze względu na ich właściwości równoważące, są one wykorzystywane w branżach takich jak motoryzacyjna, lotnicza, elektryczna i sprzętowa.

Materiał narzędzia, obróbka powierzchni i parametry obróbki są ważne w przypadku zwiększania wydajności stopów. Są to również tanie i wytrzymałe metale, które stają się powodem różnych zastosowań przemysłowych.