Zinc Die Casting Services, Its Process, Applications, and Design Tips

Quando se trata de fabricar peças metálicas, fundição de zinco components are a high-demand option. It uses different alloys to make complex zinc metal parts. These parts have strong mechanical properties. In addition to their strength, these parts possess exceptional mechanical properties. That is why they are widely used in different applications. Here, we will discuss these applications in detail. Additionally, we will discuss its whole process, design tips, advantages, disadvantages, and alternatives in detail.

O que é fundição sob pressão de zinco?

It is a metal alloy casting process that used to manufacture zinc alloy casting components. First, the zinc alloy melts down into a molten state. Next, high pressure forces the molten zinc alloy into a die cavity (metal die casting mold). Then the zinc attains the shape of a die. The zinc then cools down and is ejected from the die. Therefore, this technique is best suited for making large volumes of medium-zinc alloy die casting parts. People often use this process to produce highly accurate parts. Additionally, it can deal with different zinc alloys, i.e., Zamak (zamak 3, zamak 5), and ZA series.

What are the processes involved in zinc die-casing Process?

When you are looking for Zamak die casting components, the best option is looking for a die casting company who is professional in zinc die casting services. in that case to understand the zinc casting process is very important for you to slect the right supplier. Here is a detailed description of the steps involved in making zinc die casting components.

1. Design Zamak Part and Tooling 

A fundição sob pressão de zinco começa com a fase de projeto. Essa fase pode incluir o projeto da peça de liga de zinco e o projeto da ferramenta. Os engenheiros usam software inteligente, ou seja, CAD ou CAM, para projetar as peças e as ferramentas. Eles acrescentam todos os pequenos detalhes aos projetos para garantir a precisão da peça de liga de zinco. Eles consideram cuidadosamente os seguintes aspectos do projeto da peça:

• Ângulo de inclinação: For every zinc alloy die casting parts that must have draft angle, The normal draft angles is between 1-3 degrees. It helps remove the zinc alloy part from the die. some times for some speical zinc die casting parts, 0.5 degree can be applied, this is according to the part design.
• Espessura da parede: They maintain a uniform wall thickness. So, they can prevent defects and allow proper filling. for zinc die casting parts the min wall thickless is 0.8mm, but this is designing on the design geomitry, if you do now know about this, we suggest you find a professional zinc die casting partner designer, or you can contact us for help.
• Costelas e filés: Os engenheiros incorporam nervuras e filetes em seus projetos. As nervuras contribuem para o fortalecimento do componente de liga metálica. Os filetes ajudam a evitar cantos afiados para evitar estresse.

Furthermore, in zinc die casting tooling design, the tooling designer engineers will design the completely 3D and 2D tooling drawing according to part design, and create the BOM list for all of components, for zinc die casting tool that requires high-quality steels like H13, 8407, and 1.2344. This die comprises two halves, i.e., the cover die (fixing half) and the ejector die (moving half). Therefore, we have properly designed the die to align with the CAD designs. It guarantees that the final part will be exactly match a die.

2. Melting and Injection to trial the tooling

Once die casting tooling manufacturing completely, then we start to trial the tool, this step includes the melting of the zinc material. This is usually done in a furnace. We make sure to adjust the temperature between 700°F and 800°F (370°C and 430°C). This range helps to keep the zinc metal in a molten state. After that, the molten zinc is allowed to be injected into the die-casting tooling by the machine. This hot chamber die casting machine comprises a punch, a die cavity, and a cooling chamber. After injecting the molten alloy into the mold, the punch applies high pressure, forcing it into the die cavity. Then the molten zinc takes on the shape of a die and achieves all of its dimensions.

3. Resfriamento e solidificação

Once the injection process is finished, the molten zinc is cooled by the cooling system. The steel mold starts to cool down the molten zinc rapidly. But this cooling has certain limits. it is usually fastened up using the cooling channels. The coolant, or water, is allowed to pass through this channel. They help cool the zinc alloy. After cooling, the zinc starts to solidify. At this stage, it takes the mold dimensions. Besides this, fast cooling helps get fine-grained structures with high strength. Additionally, this cooling time depends on the part size and its complexity. Simpler designs cool down earlier.

4. Ejeção e corte

The zinc die casting manufacturing process’s final step is the ejection and trimming of the zinc alloy part. After solidification, the die opens. Then the ejector pins start to push the part out of the mold. This mold is designed smartly. It can easily come out of the die cavity without causing any damage. Additionally, if there is excessive material, i.e., flash, it attaches around the edges of the zinc alloy part. It is important to remove it. The trimming process accomplishes this. This process can use different mechanical operations, such as cutting, grinding, or filing. All of these processes result in the production of fine parts.

5. Processos secundários

Some parts are finalized after trimming. But a few of them need additional processes. They can get a better appearance and specific dimensions. For example, drilling holes, threading, machining, or refining surfaces. While some zinc die casting parts may need better appearance and additional properties like corrosion resistance and functioning, they can undergo the painting process. Moreover, some zinc alloy die casting components may need durable finishing. They can tolerate harsh environmental conditions; they may need plating or powder coating process.

Finally. if you are looking fir zinc die casting services, we suggest you contact a die casting manufacturer who can do one stop services for you, in that case you only need to talk with one supplier, we are a die casting company in China that offer zinc die casting services from part design, tool design, die casting tooling manufacturing, mass production, secondary machining, surface finish inspection, packing, assembly, and delivery. Entre em contato conosco to get a quote in 24 hours.

Ligas de zinco comumente usadas para fundição sob pressão

Aqui estão as diferentes ligas de zinco. Elas têm várias aplicações em diferentes campos. 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

Here are some important tips, you can use to make zinc die casting components more effective and efficient. When you need zinc die casting services, below tips may still help you with your Zamak die casting project, becauase your supplier will not understand the purpose of your zinc casting components, of course if you want your supplier to do the design for you, then they should handle those factors.

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. Setor automotivo

Zinc die-casting has many applications in the automotive sector. It is used to make precise and durable automotive zinc die casting parts. They may include carburetors. These carburetors need high-dimensional accuracy and surface finishing. Zinc die casting is the best option for this type of automotive parts. Besides this, some automotive brake parts need high strength and reliability. So, in this case, zinc die casts are good options. Moreover, zinc die casting has many applications to make parts that can manage stress and wear.

2. Indústria de eletrônicos

A fundição sob pressão de zinco encontrou aplicações no setor de eletrônicos. Ela ajuda a fabricar peças complexas e detalhadas. Essas peças apresentam excelente condutividade elétrica e propriedades de blindagem. Além disso, as peças fundidas de zinco são mais leves. Por isso, proporcionam resistência e durabilidade. Além disso, os conectores elétricos exigem precisão e formas consistentes. Nesse caso, as peças fundidas de zinco se encaixam muito bem. Elas também ajudam a dissipar o calor dos componentes eletrônicos. De modo geral, isso aumenta o desempenho e a longevidade do componente.

3. Bens de consumo

Nesse setor, a fundição sob pressão de zinco é uma solução relativamente econômica. Ela pode acrescentar estética a peças funcionais. Além disso, é bastante durável e fácil de operar. Portanto, é amplamente utilizada na produção de grandes quantidades com formas e dimensões personalizadas. Ele é usado para fabricar diferentes produtos. Eles geralmente incluem bagagens, portas e eletrodomésticos. Isso se deve à sua resistência e ao acabamento estético.

4. Equipamentos industriais

Além de outros setores, a fundição sob pressão de zinco tem muitas aplicações nos setores industriais. Ele é usado para fabricar diferentes componentes. Esses componentes geralmente precisam de alta precisão e resistência. Além disso, eles têm alta resistência a condições ambientais adversas. O melhor exemplo são os componentes de bombas. As fundições sob pressão de zinco ajudam a fabricar essas peças. Geralmente são carcaças e rotores. Além disso, esse processo também é amplamente usado para fabricar válvulas, máquinas e equipamentos.

Quais são os prós da fundição sob pressão de zinco?

Assim como outros métodos, a fundição de zinco também oferece diferentes benefícios. Vamos discuti-los em detalhes.

1. Precisão

Essa técnica oferece alta precisão dimensional. Ela é capaz de produzir detalhes complexos. Além disso, a fundição sob pressão de zinco é ideal para a fabricação de peças que precisam de tolerância rígida. Sua precisão por si só prova que o produto final certamente atenderá às especificações do projeto. Isso ajudará a reduzir os extensos processos de pós-fundição e usinagem. Além disso, também minimiza a necessidade de acabamento.

2. Resistência e durabilidade

A fundição sob pressão de zinco permite o uso de várias ligas. Essas ligas precisam de excelentes propriedades mecânicas. Elas podem incluir boa resistência ao impacto e resistência à tração. Além disso, elas tornam as peças fundidas sob pressão de zinco fortes e duráveis. Assim, a peça se torna mais capaz de suportar estresse mecânico e desgaste significativos. É por isso que a fundição sob pressão de zinco é amplamente usada em aplicações, ou seja, em equipamentos automotivos e industriais.

3. Acabamento da superfície

A fundição sob pressão de zinco ajuda a produzir peças com superfícies lisas. Portanto, é muito fácil aplicar revestimento e acabamento. Além disso, tem uma qualidade de superfície inerente. Portanto, permite diferentes processos de pós-fundição. Eles podem incluir pintura, revestimento em pó e galvanoplastia. Assim, as fundições de zinco garantem apelo estético e resistência à corrosão. Além disso, também produz produtos finais altamente precisos.

4. Eficiência

A fundição sob pressão de zinco é uma maneira eficiente e confiável de fabricar peças de metal. Ela tem altas taxas de produção com o mínimo de usinagem necessária. Além disso, pode produzir grandes quantidades. Portanto, são adequados para a produção de grandes volumes. Dessa forma, reduzem o tempo e o custo de fabricação.

5. Custo-benefício

Essa técnica é muito econômica em comparação com outros métodos de fundição sob pressão. Ela proporciona um acabamento suave. Portanto, não há necessidade de operações secundárias. Mas, sim, o custo inicial da fundição de zinco é bastante alto, ou seja, o custo do projeto da ferramenta. Porém, quando se trata de produção em massa, o custo diminui e proporciona resultados consistentes.

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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