Serviços de fundição sob pressão de zinco, seu processo, aplicações e dicas de projeto

Na fabricação de peças de ligas metálicas, os componentes fundidos sob pressão de zinco são uma opção popular para a produção em escala de formas complexas. O processo utiliza comumente ligas de Zamak para criar peças com excelente desempenho mecânico, boa estabilidade dimensional e qualidade consistente. Devido a essas propriedades, a fundição sob pressão de zinco é amplamente utilizada nos setores automotivo, eletrônico, de bens de consumo e de equipamentos industriais. Neste guia, abordaremos as principais aplicações, todo o processo de fundição, considerações de projeto, vantagens e desvantagens, além de alternativas práticas.

O que é fundição sob pressão de zinco?

A fundição sob pressão de zinco — frequentemente chamada de fundição sob pressão de Zamak — é um processo de fundição de metais utilizado para fabricar componentes a partir de ligas à base de zinco. Primeiro, a liga de zinco é derretida até atingir o estado fundido. Em seguida, o metal fundido é injetado em um molde de aço sob alta pressão, preenchendo a cavidade e formando o formato desejado. Depois que o metal esfria e se solidifica, a peça é ejetada e, normalmente, requer um mínimo de acabamento secundário.

Esse método é especialmente adequado para a produção de volumes médios a altos de peças que exigem tolerâncias rigorosas, detalhes finos e resultados repetíveis. Ele é compatível com uma variedade de ligas de zinco, incluindo os tipos comuns de Zamak (como Zamak 2, Zamak 3 e Zamak 5), bem como as ligas da série ZA.

Quais são os processos envolvidos no processo de revestimento de zinco?

Quando você estiver procurando por serviços de fundição sob pressão de zamak, a melhor opção é procurar uma empresa especializada em fundição sob pressão de zinco. Nesse caso, compreender o processo de fundição de zinco é muito importante para que você escolha o fornecedor certo. Aqui está uma descrição detalhada das etapas envolvidas na fabricação de componentes de fundição sob pressão de zinco.

1. Design Peças e ferramentas de Zamak 

A fabricação de peças fundidas de zinco por injeção começa com a fase de projeto. Essa fase pode incluir o projeto da peça de liga de zinco e o projeto das ferramentas. Os engenheiros utilizam softwares avançados, como CAD ou CAM, para projetar as peças e as ferramentas. Eles incorporam todos os pequenos detalhes aos projetos para garantir a precisão da peça de liga de zinco. Eles levam em consideração cuidadosamente os seguintes aspectos do projeto da peça:

• Ângulo de inclinação: Todas as peças fundidas por injeção de liga de zinco devem apresentar um ângulo de descoamento adequado. Os ângulos de descoamento normais variam entre 1 e 3 graus. Isso facilita a remoção da peça de liga de zinco do molde. Em alguns casos, para determinadas peças especiais fundidas por injeção de zinco, pode-se aplicar um ângulo de 0,5 grau, dependendo do projeto da peça e dos requisitos funcionais.
• Espessura da parede: Elas mantêm uma espessura de parede uniforme. Podem evitar defeitos e permitir um preenchimento adequado. Para peças fundidas por injeção de zinco, a espessura mínima da parede é de 0,8 mm, mas isso depende da geometria do projeto; caso você não tenha conhecimento sobre isso, sugerimos que procure um profissional. Fabricante de fundição sob pressão de zinco, ou entre em contato conosco para obter ajuda.
• Costelas e filés: Os engenheiros incorporam nervuras e arredondamentos nos projetos das peças. As nervuras contribuem para o reforço do componente de liga metálica. Os arredondamentos ajudam a evitar cantos agudos, a fim de prevenir tensões.

Além disso, no projeto de matrizes para fundição sob pressão de zinco, o projetista de matrizes elaborará os desenhos completos em 3D e 2D de acordo com o projeto da peça e criará a lista de materiais (BOM) para todos os componentes da matriz, no caso de matrizes para fundição sob pressão de zinco que exigem aços de alta qualidade, como H13, 8407 e 1.2344. Esse molde é composto por duas metades: a metade fixa (cobertura) e a metade móvel (ejetor). Portanto, projetamos o molde adequadamente para que esteja alinhado com os projetos em CAD. Isso garante que a peça final corresponda exatamente ao molde.

2. Ferramentas para fusão e injeção (teste)

Após a fabricação completa do ferramental de fundição sob pressão, começamos a testar a ferramenta. Essa etapa inclui a fusão do material de zinco. Isso geralmente é feito em um forno. Devemos ajustar a temperatura entre 700°F e 800°F (370°C e 430°C). Essa faixa ajuda a manter o zinco metálico em um estado fundido. Depois disso, a máquina permite que o zinco derretido seja injetado no ferramental de fundição sob pressão. Essa máquina de fundição sob pressão com câmara quente é composta por um punção, uma cavidade de matriz e uma câmara de resfriamento. Depois de injetar a liga fundida no molde, o punção aplica alta pressão, forçando-a para dentro da cavidade da matriz. Em seguida, o zinco fundido assume a forma de um molde e atinge todas as suas dimensões.

3. Resfriamento e solidificação

Após o término do processo de injeção, o zinco fundido é resfriado pelo sistema de resfriamento. O molde de aço começa a resfriar o zinco fundido rapidamente. Mas esse resfriamento tem certos limites. Geralmente, ele é fixado usando os canais de resfriamento. O líquido de arrefecimento, ou água, pode passar por esse canal. Eles ajudam a resfriar a liga de zinco. Após o resfriamento, o zinco começa a se solidificar. Nesse estágio, ele assume as dimensões do molde. Além disso, o resfriamento rápido ajuda a obter estruturas de granulação fina com alta resistência. Além disso, esse tempo de resfriamento depende do tamanho da peça e de sua complexidade. Projetos mais simples esfriam mais cedo.

4. Ejeção e corte

A etapa final do processo de fabricação de fundição sob pressão de zinco é a ejeção e o corte da peça de liga de zinco. Após a solidificação, o molde se abre. Em seguida, os pinos ejetores começam a empurrar a peça para fora do molde. Esse molde foi projetado de forma inteligente. Ele pode sair facilmente da cavidade da matriz sem causar nenhum dano. Além disso, se houver excesso de material, ou seja, flash, ele se fixa nas bordas da peça de liga de zinco. É importante removê-lo. O processo de corte faz isso. Esse processo pode usar diferentes operações mecânicas, como corte, esmerilhamento ou lixamento. Todos esses processos resultam na produção de peças finas.

5. Processos secundários

Algumas peças são finalizadas após o corte. Mas algumas delas precisam de processos adicionais. Elas podem ter uma aparência melhor e dimensões específicas. Por exemplo, fazer furos, rosquear, usinar ou refinar superfícies. Embora algumas peças de fundição sob pressão de zinco possam precisar de melhor aparência e propriedades adicionais, como resistência à corrosão e funcionamento, elas podem passar pelo processo de pintura. Além disso, alguns componentes de fundição sob pressão de liga de zinco podem precisar de acabamento durável. Eles podem tolerar condições ambientais adversas; podem precisar de revestimento ou processo de revestimento em pó.

Por fim, se você estiver procurando por Serviços de fundição sob pressão de zinco, sugerimos que você entre em contato com um fabricante de fundição sob pressão que possa oferecer serviços completos, pois assim você só precisará lidar com um único fornecedor; somos uma empresa de fundição sob pressão na China que oferece serviços de fundição sob pressão de zinco, desde o projeto da peça, projeto do molde, fabricação do equipamento de fundição, produção em massa, usinagem secundária, acabamento de superfície, inspeção, embalagem, montagem e entrega. Entre em contato conosco para obter uma cotação em 24 horas.

Ligas de zinco comumente usadas para fundição sob pressão

Aqui estão as diferentes ligas de zinco. Elas têm diversas aplicações em diferentes áreas. Cada liga de Zamak atende a um setor específico. Vamos discutir suas propriedades, composição e aplicações em detalhes.

Liga de Zn	Composição	Propriedades	Aplicações típicas
Zamak 3	Zn 96%, Al 4%, Mg 0,03%	Bom equilíbrio entre resistência, ductilidade e capacidade de fundição	Peças automotivas, ferragens, caixas elétricas
Zamak 5	Zn 95%, Al 4%, Cu 1%	Maior resistência e dureza, boa resistência à fluência	Engrenagens, alavancas, pequenos componentes mecânicos
Zamak 7	Zn 99,99%, Al 0,05%, Mg 0,01%	Ductilidade e fluidez superiores, alta pureza	Conectores eletrônicos, componentes de precisão
Zamak 2	Zn 94%, Al 4%, Cu 3%	A mais alta resistência e dureza entre as ligas de Zamak	Peças e ferramentas mecânicas para serviços pesados
ZA-8	Zn 92%, Al 8%, Cu 1%	Alta resistência e dureza, boas propriedades de rolamento	Rolamentos, buchas, peças de máquinas pequenas
ZA-12	Zn 88%, Al 12%, Cu 1%	Alta resistência, dureza e boa capacidade de fundição	Peças estruturais, componentes de alta carga
ZA-27	Zn 73%, Al 27%, Cu 2%	Maior resistência e dureza, menor densidade	Aplicações para serviços pesados, peças de máquinas grandes

 

Dicas fundamentais de projeto para fundição sob pressão de zinco

Aqui estão algumas dicas importantes que podem te ajudar na hora de procurar Fabricante de fundição sob pressão de zinco, isso ajudará você a adquirir componentes fundidos em zinco de maneira mais eficaz e eficiente. Quando você precisar de serviços de fundição sob pressão de zinco, as dicas abaixo ainda poderão ajudá-lo em seu projeto de fundição de Zamak, pois seu fornecedor não compreenderá a finalidade dos seus componentes fundidos de zinco; é claro que, se você quiser que seu fornecedor de fundição sob pressão faça o projeto para você, ele deverá levar esses fatores em consideração.

Aspecto do design	Dicas fundamentais	Desenhos simplificados
Ângulos de inclinação	Incorporar ângulos de inclinação (geralmente de 1 a 3 graus).
Espessura da parede	Mantenha a espessura uniforme da parede (0,040-0,120 polegadas para zinco).
Costelas	Adicione nervuras para fortalecer áreas sem aumentar a espessura total.
Filés	Use filetes em vez de cantos afiados (raio de 0,020 polegadas ou mais).
Cortes inferiores	Minimize os cortes inferiores ou use núcleos deslizantes, se necessário.
Chefes	Projete as saliências com altura e diâmetro adequados (proporção de 1:1 a 3:1).
Furos e ranhuras	Projete com tamanho e espaçamento consistentes (diâmetro mínimo de 0,040 polegadas).
Texturização	Adicione texturas a superfícies planas para melhorar a estética.
Tolerâncias	Use tolerâncias realistas (±0,002 a ±0,005 polegadas).
Linha de separação	Posicione a linha de separação estrategicamente.

Aplicações da fundição sob pressão de zinco

Como outros processos, a fundição sob pressão de zinco também é amplamente utilizada em diferentes setores. Vamos discutir suas aplicações em detalhes.

1) Indústria automotiva

A fundição sob pressão de zinco é amplamente utilizada no setor automotivo para produzir componentes precisos e duráveis, que precisam suportar tensões, vibrações e desgaste. As aplicações típicas incluem componentes de carburadores, nos quais tolerâncias rigorosas e excelente acabamento superficial são fundamentais. Também é utilizada para peças selecionadas do sistema de freios e do compartimento do motor que exigem resistência, confiabilidade e precisão dimensional consistente na produção em grande volume.

2) Indústria de eletrônicos

Na área de eletrônica, a fundição sob pressão de zinco é utilizada para fabricar peças complexas e detalhadas que exigem geometria consistente e desempenho confiável. As ligas de zinco oferecem boa condutividade e blindagem eletromagnética eficaz, tornando-as adequadas para caixas, tampas e componentes de blindagem. As peças fundidas sob pressão de zinco também apresentam alta resistência e são capazes de dissipar calor, contribuindo para melhorar a confiabilidade e a vida útil dos conjuntos eletrônicos. Componentes de precisão, como conectores e peças de fixação, também se beneficiam da repetibilidade do zinco.

3) Bens de consumo

A fundição sob pressão de zinco é uma forma econômica de produzir componentes duráveis e de alta qualidade com um excelente acabamento superficial. Ela combina desempenho funcional com grande apelo estético, tornando-a ideal para peças que ficam à vista e são manuseadas com frequência. O processo permite a produção em grande escala de formas personalizadas e dimensões precisas, razão pela qual é comumente utilizado para ferragens de malas, maçanetas, componentes de janelas e eletrodomésticos.

4) Equipamentos industriais

A fundição sob pressão de zinco é amplamente utilizada em aplicações industriais nas quais são exigidas tolerâncias rigorosas, resistência e desempenho confiável em ambientes exigentes. Exemplos comuns incluem componentes de bombas, como carcaças e impulsores. Também é frequentemente utilizada para válvulas e outras peças empregadas em máquinas e equipamentos industriais, onde a consistência dimensional e a durabilidade são essenciais.

Vantagens da fundição sob pressão de zinco

Assim como outros métodos de fundição, a fundição sob pressão de zinco oferece várias vantagens importantes — especialmente para peças de alto volume e alta precisão.

1) Precisão

A fundição sob pressão de zinco oferece excelente precisão dimensional e permite reproduzir detalhes finos e complexos. É ideal para componentes que exigem tolerâncias rigorosas, ajudando as peças a atender às especificações de projeto e, ao mesmo tempo, reduzindo a usinagem e o acabamento pós-fundição.

2) Resistência e durabilidade

As ligas de zinco oferecem excelente desempenho mecânico, incluindo boa resistência à tração e ao impacto. Por isso, as peças fundidas sob pressão de zinco são capazes de suportar tensões mecânicas e desgaste, razão pela qual são comumente utilizadas na indústria automotiva, em equipamentos industriais e em outras aplicações exigentes.

3) Acabamento da superfície

Esse processo produz superfícies lisas e de alta qualidade, facilitando o revestimento, a pintura, o revestimento em pó ou a galvanoplastia das peças. Essas opções de acabamento melhoram a aparência e podem aumentar a resistência à corrosão, mantendo a geometria precisa das peças.

4) Eficiência

A fundição sob pressão de zinco permite tempos de ciclo rápidos e produção consistente, com um mínimo de usinagem secundária. É uma opção eficiente para a produção de grandes quantidades de peças, reduzindo o tempo e o custo total de fabricação.

5) Custo-efetividade

Embora os moldes possam representar um investimento inicial elevado, a fundição sob pressão de zinco torna-se altamente econômica em grande escala. A alta repetibilidade, o baixo índice de refugo e a redução das operações secundárias ajudam a diminuir o custo por peça na produção em massa.

Quais são os contras da fundição sob pressão de zinco?

Assim como as vantagens, a fundição sob pressão de zinco também tem algumas desvantagens. Portanto, vamos discuti-las aqui.

1. Restrições de tamanho

A fundição sob pressão de zinco é adequada para produções de pequeno ou médio porte. Se você tentar fabricar peças de grande porte, esse processo apresenta limitações. Isso geralmente acontece devido às máquinas de fundição sob pressão e aos tamanhos dos moldes. Portanto, você pode encontrar outras alternativas para fabricar peças grandes.

2. Alto custo inicial

Como discutimos anteriormente, o método de fundição de zinco precisa de projetos e ferramentas específicos. Portanto, é óbvio que ele tem um custo mais alto do que outras técnicas. Portanto, isso o torna menos útil para pequenas produções. No entanto, ele pode ser usado para produzir grandes volumes de produção com projetos consistentes.

3. Condutividade térmica

As ligas de zinco são melhores condutores térmicos do que outros metais. Portanto, torna-se difícil lidar com o calor durante o processo. Portanto, você precisa projetar o molde com cuidado. Além disso, também é necessário adicionar estratégias de resfriamento adequadas para evitar defeitos.

Quais são as alternativas disponíveis para a fundição de zinco?

Ao comparar as vantagens e desvantagens da fundição sob pressão de zinco, podemos tentar usar alternativas diferentes para obter as peças desejadas. Portanto, sua explicação está na tabela abaixo.

Alternativa	Material	Vantagens	Desvantagens	Aplicativos
Fundição sob pressão de alumínio	Ligas de alumínio	Leve e resistente à corrosão	Ponto de fusão mais alto	Peças automotivas, componentes aeroespaciais
Fundição sob pressão de magnésio	Ligas de magnésio	Muito leve, boa relação resistência/peso	Material mais caro	Eletrônicos de consumo, componentes automotivos
Moldagem por injeção de plástico	Termoplásticos	Leve e versátil	Menor resistência e durabilidade	Bens de consumo, dispositivos médicos
Fundição em areia	Vários metais	Bom para peças grandes, menor custo de ferramentas	Acabamento superficial áspero, menor precisão	Blocos de motor, peças de máquinas grandes
Fundição por revestimento	Vários metais	Alta precisão, excelente acabamento de superfície	Alto custo, maior tempo de produção	Lâminas de turbina, implantes médicos
Metalurgia do pó	Metais e ligas	Alta precisão, mínimo desperdício	Peças menores, altos custos de ferramentas	Engrenagens, rolamentos, peças estruturais
Estamparia	Metais	Produção em alta velocidade, baixo custo	Formas planas ou simples, alto custo inicial de ferramental	Painéis automotivos, componentes eletrônicos
Forjamento	Metais	Alta resistência, excelente durabilidade	Formas mais simples, maior desperdício de material	Componentes automotivos e aeroespaciais

Conclusão

Concluindo, a fundição sob pressão de zinco é uma técnica inteligente para a fabricação de peças metálicas. Ela tem muitas aplicações em diversos setores. Aqui, o metal de zinco se transforma em um estado fundido e é injetado em um forno. Depois disso, ele passa por alta pressão e é inserido na cavidade da matriz. Em seguida, começa a atingir a forma do molde e é deixado esfriar. Após a solidificação, a peça de zinco é ejetada da cavidade do molde e é verificado se ela precisa de corte ou acabamento de superfície. Portanto, essa é uma etapa bastante simples. Esse processo é significativamente usado para fabricar peças pequenas e atender a grandes produções. Portanto, é amplamente utilizado em muitos setores.

Perguntas frequentes

Q1. Como você pode comparar a fundição sob pressão de zinco com a fundição sob pressão de alumínio?

Bem, ambos fundição de zinco Os componentes de fundição sob pressão de alumínio e zinco começam com a fusão do metal e, em seguida, atingem a forma do molde. Mas as fundições sob pressão de zinco têm precisão e acabamento superficial. Por outro lado, os moldes de alumínio são úteis para peças mais leves com boa resistência à corrosão.

Q2. É possível reciclar as peças fundidas de zinco?

Absolutamente sim, as peças fundidas de zinco são condutoras térmicas. Portanto, elas podem derreter facilmente em determinadas temperaturas. Portanto, são totalmente recicláveis e muito boas para o meio ambiente.

Q3. Quais técnicas de pós-processamento são geralmente usadas para fabricar peças fundidas em zinco?

Existem várias. Portanto, as técnicas de pós-processamento mais comuns são a usinagem, a galvanização, a pintura e o revestimento em pó.

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