Zamak 3 este un aliaj de zinc. Se toarnă ușor. Este puternic și stabil. În jurul aluminiului 4% îl ajută să curgă. Acest lucru face posibile piese detaliate. Mașinile, electronicele și hardware-ul îl folosesc. Moleșeala înseamnă că aveți nevoie de unelte din carbură pentru a-l prelucra. Acoperirile combat coroziunea.

Acest articol descrie capacitățile Zamak 3, modul său de lucru, variantele cheie și de ce este ales pentru proiecte eficiente și de precizie.

Definiția și prezentarea generală a Zamak 3

În Zamak 3, aluminiul, cuprul și magneziul sunt de asemenea prezente, inclusiv elementul principal de zinc. Acesta are mai multe caracteristici de rezistență la coroziune, rezistență la uzură, rezistență și prelucrabilitate. Acest lucru este benefic pentru cea mai mare parte a industriei, în special pentru cea industrială.

Structura dendritică și fazele lui Zamak 3

Aliajul pe bază de zinc Zamak 3 are anumite calități. Microstructura sa este unică. Formarea unei structuri dendritice are loc în timpul fazei sale de solidificare.

Există două faze principale (alfa și beta) în această structură. Faza alfa constă în zinc bogat, în timp ce în beta, există mai mult aluminiu. Aceste faze dictează rezistența și durabilitatea aliajului.

Compoziția și proprietățile Zamak 3

A. Compoziție chimică

Intervalul procentelor

Aliajul de Zamak 3 are în principal zinc. Acesta este compus din alte conținuturi de aliaj. Există, de exemplu, 3,5%-4,3% aluminiu și 95,6%-96,5% zinc. Acesta include și magneziu (0,02% - 0,05%) și cupru (0,10% - 0,25%).

Rolul fiecărui element în Zamak 3

Zinc turnat sub presiune funcționează ca element de bază pentru aliajul Zamak 3. Acesta îi conferă integritate structurală. Aluminiul contribuie la îmbunătățirea fluidității. Acesta face aliajul mult mai puternic, formând o soluție solidă.

Aliajul de magneziu rafinează structura granulelor. Ca urmare, creează o duritate mai bună și reduce fragilitatea.

Pentru a face față condițiilor de stres ridicat, adaosul de cupru crește rezistența la tracțiune și la uzură a Zamak 3.

Dacă există plumb, cadmiu și staniu (impurități) (mai mult de 0,005% fiecare) în aliaj, acesta poate afecta rezistența mecanică. Aceasta duce la fisuri sau coroziune.

B. Proprietăți fizice

Coeficient de expansiune termică

Zamak 3 are un coeficient de dilatare termică de aproximativ 27,4 µm/m°C. Acesta este motivul pentru care puteți extinde aliajul cu până la 0,0274 mm pentru fiecare 1°C temperatură. Mai ales în cazul unei piese de 1 metru lungime.

Conductivitate electrică

Aliajele de zamac au conductivitate electrică. Aceasta este de aproximativ 28% din Standard internațional pentru cupru recopt (IACS). Cu toate acestea, este mai puțin conductiv în comparație cu cuprul pur. Dar le puteți utiliza pentru componente precum conectorii.

Capacitatea termică specifică

Există 420 jouli de capacitate termică în Zamak 3. Concret, aceasta ajută la îmbunătățirea temperaturii aliajului de 1 kg cu până la 1°C.

Am întârziat câteva minute; întâlnirea mea anterioară se apropie de sfârșit. Zamak 3 se topește la 385 °C. De asemenea, are o căldură latentă de fuziune de 113 kJ/kg.

Atunci când temperatura crește cu 150 °C, acest aliaj este mai susceptibil de a-și pierde rezistența.

Cu toate acestea, păstrează stabilitatea dimensională și se potrivește pieselor cu temperatură scăzută până la moderată.

C. Proprietăți mecanice ale Zamak 3

Curbe tensiune-deformare

Imaginea prezintă două condiții ale curbei de deformare a tensiunii din lingourile zamak 3. Una este așa cum a fost recoaptă (înmuiată), iar cealaltă este soluție tratată (SFT).

Modelul recopt prezintă o limită de curgere de 143 MPa. Când este supusă SFT, aceasta se îmbunătățește și ajunge la 212 MPa.

Un alt motiv pentru aceste îmbunătățiri este redistribuirea fazelor de aluminiu și zinc în timpul încălzirii.

Rezistența la oboseală

După parcurgerea a 10 milioane de cicluri, Zamak 3 atinge o rezistență la oboseală de 50 MPa. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că aliajul poate suporta solicitări multiple sau repetate în jurul valorii de 50 MPa fără a ceda.

Rezistența la impact

Rezistența la impact de aproximativ 48 J/cm² permite aliajului să absoarbă șocurile bruște. Duritatea este cuprinsă între 80 și 100 HB (duritate). Pentru a verifica acest lucru, producătorii presează o bilă de oțel de 10 mm în lingou sub o sarcină de 500

Avantajele Zamak 3

1. Raport rezistență/greutate ridicat

Zamak 3 are un raport rezistență/greutate ridicat. Acest lucru se datorează rezistenței sale la tracțiune și prezenței unei densități de 6,6 g/cm³. Acest lucru are, de asemenea, un impact asupra greutății sale, făcându-l mai puternic decât anumite materiale plastice. De asemenea, este ușor, dar mai durabil decât oțelul.

2. Rezistența la coroziune

Acest aliaj se corodează mai puțin deoarece există un strat protector de oxid de zinc. Acest strat apare pe suprafața sa și evită oxidarea.

Acest lucru este eficient și în condiții umede sau ușor acide. Prin urmare, acestea oferă durabilitate pe termen lung.

3. Castabilitate excelentă

Puteți utiliza trei aliaje Zamak pentru a fabrica piese cu pereți foarte subțiri. Acestea pot conține forme complexe și pot fi subțiri de 0,5 mm.

Aceasta produce piese cu suprafețe foarte bune. Din acest motiv, piesele au nevoie de un minim de prelucrare sau postprocesare. În cele din urmă, acest lucru economisește timp de producție și costuri cu forța de muncă.

4. Proprietăți de amortizare a vibrațiilor

Zamak 3 reduce eficient vibrațiile. Acest lucru înseamnă că poate absorbi cu până la 30% mai multă energie. Acest lucru este mai bun decât oțelul.

Această caracteristică funcționează prin reducerea zgomotului și a uzurii în elemente precum piesele în mișcare. Prin urmare, mașinile și sistemele auto o aleg.

Aplicații ale Zamak 3

Industria auto

Industria auto alege de obicei Zamak 3 pentru fabricarea pieselor sale. De exemplu, componentele sistemului de combustibil, mânerele ușilor și carcasele angrenajelor.

În plus, are o greutate mai mică. Acest lucru crește, în mod alternativ, eficiența consumului de combustibil. Proprietatea de rezistență la coroziune se potrivește în medii dificile.

Industria aerospațială

Producătorii realizează piese structurale necritice folosind acest lingou. De exemplu, suporturi și elemente de fixare.

Amortizează vibrațiile, ceea ce reduce stresul și crește siguranța. Această caracteristică este utilă în sistemele de aeronave.

Industria electrică

Zamak 3 este utilizat în industria electrică pentru a realiza conectori, întrerupătoare și carcase.

Are o bună conductivitate electrică și poate manevra gadgeturi sensibile. Acest lucru se datorează interferențe electromagnetice scut.

Industria hardware

Sectorul hardware utilizează Zamak 3 pentru încuietori, balamale și piese decorative. Acesta realizează piese cu desene detaliate datorită turnabilității sale. Rezistența la coroziune sporește durabilitatea în cazul obiectelor de exterior.

Aplicații de ecranare

În închiderile electronice, Zamak 3 formează scuturi EMI. Acesta protejează părțile sensibile de undele electromagnetice. Industriile includ telecomunicațiile și informatica.

Materiale echivalente și înlocuitori

Zamak 3 Materiale echivalente

Compararea aliajelor Zamak:

Toate celelalte aliaje zamak, inclusiv zamak 2, 3, 5 și 7, conțin compoziții și atribute diferite.

• Zamak 2 include cupru de aliere mai mare de la 2,7% la 3,3%. Prin urmare, acestea oferă o rezistență mai mare, dar mai puțină ductilitate.
• Zamak 3 are aluminiu, magneziu și cupru în diferite intervale. Acesta oferă o rezistență și o turnabilitate echilibrate.
• Zamak 5 conține 0,75%-1,25 cupru. Acesta este motivul pentru care aliajul oferă o bună rezistență la uzură.
• Zamak 7 rezistă bine la coroziune datorită unei cantități mai mici de magneziu 0,005% - 0,02%.

Înlocuitori

Aluminiu:

Rezistența la tracțiune a aluminiului (A380) este de 324 MPa. Densitatea este de aproximativ 2,71 g/cm³. Avantajele sale sunt greutatea redusă și accesibilitatea. Se potrivește cel mai bine pentru industria auto și aerospațială.

Alamă:

Rezistența la tracțiune a alamei C36000 este de 469 Mpa. Densitatea variază de la 8,5 g/cm³. Este puternică și rezistă bine la coroziune. Cu toate acestea, costă mai mult și este mai grea. Se utilizează pentru instalații sanitare.

Bronz:

310 mpa este rezistența la tracțiune a bronzului C93200. Are o densitate de 8,8 g/cm³. Acest aliaj este scump și dens, dar rezistă la uzură în piese precum rulmenții.

Dintre acești înlocuitori, zamak 3 are o greutate mai mică în comparație cu alama și bronzul. Cu toate acestea, este mai greu decât aluminiul. Le puteți alege ca o alegere accesibilă pentru fabricarea aplicațiilor generale. Între timp, subtanțele se potrivesc anumitor nevoi.

Prelucrare și fabricare

Viteze de tăiere și viteze de avans:

Metalurgiștii prelucrează lingouri de Zamak 3, aplicând viteze de tăiere de 100-150 m/min. Rata de avans fluctuează între 0,05 și 0,15 mm. Acești parametri acționează pentru îndepărtarea pieselor în timpul ejecției.

Materiale pentru scule

Materialul sculei trebuie să fie carbură sau oțel de mare viteză (HSS). Acestea sunt recomandate datorită prelucrabilității lor pentru Zamak 3.

Acestea îndeplinesc durabilitatea importantă și oferă o ascuțime exactă. Astfel încât scula să suporte moliciunea lingourilor și să reziste la uzură.

Provocări de prelucrare

Caracteristica de moliciune a Zamak 3 provoacă uzura sculei și formarea de bavuri. Aceasta este principala provocare cu care se confruntă turnarea Zamak 3 la prelucrare.

Optimizarea sculelor și a modelelor duce la rezultate mai bune. Cum ar fi menținerea aspectelor legate de răcire sau tăiere.

Tehnici de îmbinare

Puteți asambla diferite părți ale Zamak 3 folosind tehnici de lipire sau lipire adezivă.

De asemenea, nu este nevoie de sudură. Deoarece aceasta poate slăbi metalul și poate cauza probleme structurale.

Rezistența la coroziune și tratarea suprafeței

1. Rezistența la coroziune

Mecanisme electrochimice

Zincul oxidează atunci când este expus la umiditate sau oxigen. Acesta devine motivul coroziunii în Zamak 3 prin reacții electrochimice.

Factori de mediu care afectează Zamak 3:

Problemele de coroziune cresc în Zamak 3 dacă se confruntă cu factori de mediu precum umiditatea, nivelul pH-ului și expunerea la săruri.

2. Tratament de suprafață Zamak 3

Cromare:

Tehnica de cromare este o modalitate eficientă de a proteja piesele de coroziune. În aceasta. Apare un strat de oxid de crom.

Acesta este un tip de acoperire subțire de 0,5-2 µm. Cu toate acestea, există o preocupare de mediu din cauza cromului hexavalent.

Anodizare:

Procesul de anodizare creează un strat de oxid mai gros folosind tehnici electrochimice. Beneficiile sale includ o rezistență sporită la coroziune și o duritate mai mare a suprafeței.

Cu toate acestea, acest proces necesită un control adecvat al tensiunii și al compoziției electrolitului.

Pictură:

Acest proces aplică un strat de grund și vopsea pe piesă. Înainte de vopsire trebuie urmați anumiți pași necesari. Cum ar fi curățarea și fosfatarea.

Astfel, straturile se lipesc bine. După vopsire, o piesă primește un scut protector și un aspect frumos. Dar vopseaua se poate desprinde în timp.

Acoperire cu pulbere:

Producătorii folosesc pulbere încărcată electrostatic pentru a acoperi piesele cu pulbere. Aceasta este vulcanizată corespunzător pentru a asigura aderența. Piesele obțin o durabilitate mai bună și straturi mai groase, cu un impact mai redus asupra mediului.

Concluzie:

Aliajul Zamak 3 este utilizat în special în aplicații generale. Este un lingou versatil care oferă o turnabilitate și o rezistență excelente și rezistă la coroziune. Datorită atributelor sale de echilibru, îl folosesc industrii precum cea auto, aerospațială, electrică și hardware.

Materialul sculei, tratamentele de suprafață și parametrii de prelucrare sunt importanți în cazul creșterii performanței aliajelor. Acestea sunt, de asemenea, metale ieftine și durabile și devin motivul pentru diverse utilizări industriale.