Pressgjutning av zink, dess process, tillämpningar och designtips

När det gäller tillverkning av metalldelar, pressgjutning av zink är ett alternativ med hög efterfrågan. Den använder olika legeringar för att tillverka komplexa zinkmetalldelar. Dessa delar har starka mekaniska egenskaper. Förutom sin styrka har dessa delar exceptionella mekaniska egenskaper. Det är därför de används i stor utsträckning i olika applikationer. Här kommer vi att diskutera dessa tillämpningar i detalj. Dessutom kommer vi att diskutera hela processen, designtips, fördelar, nackdelar och alternativ i detalj.

Hur skulle du definiera pressgjutning av zink?

Det är en gjutningsprocess för metallegeringar. Först smälter zinklegeringen ner till ett smält tillstånd. Därefter tvingar högt tryck den smälta zinken in i en formhålighet (gjutform för metallgjutning). Då får zinken formen av en matris. Därefter kyls zinken ned och matas ut ur formen. Därför är denna teknik bäst lämpad för att tillverka stora volymer av delar i medelstarka zinklegeringar. Människor använder ofta denna process för att producera mycket exakta delar. Dessutom kan den hantera olika zinklegeringar, t.ex. Zamak (zamak 3, zamak 5) och ZA-serien.

Vilka är processerna vid stansning av zink?

Här följer en detaljerad beskrivning av de steg som ingår i zinkgjutning av komponenter.

1. Konstruktion och verktyg

Zinkgjutning börjar med designfasen. Denna fas kan omfatta design av zinklegeringsdelar och verktygsdesign. Ingenjörerna använder smart programvara, t.ex. CAD eller CAM, för att utforma delarna och verktygen. De lägger till alla de små detaljerna i designen för att säkerställa zinklegeringsdelens precision. De tar noga hänsyn till följande aspekter av detaljdesignen:

• Dragvinkel: Ingenjörerna ställer in dragvinklarna mellan 1-3 grader. Det hjälper till att ta bort zinklegeringsdelen från matrisen.
• Väggens tjocklek: De bibehåller en jämn väggtjocklek. På så sätt kan de förhindra defekter och möjliggöra korrekt fyllning.
• Revbensspjäll och filéer: Ingenjörerna införlivar ribbor och filéer i sina konstruktioner. Ribborna bidrar till att förstärka komponenten av metallegering. Profilerna hjälper till att undvika skarpa hörn för att förhindra stress.

Vid verktygskonstruktion tillverkar ingenjörerna dessutom först en matris eller en form. Ingenjörer konstruerar vanligtvis detta av högkvalitativa stål som H13, 8407 och 1.2344. Den här formen består av två halvor, dvs. täckformen (fixerande halva) och utkastarformen (rörlig halva). Därför har vi utformat matrisen på rätt sätt för att anpassa den till CAD-ritningarna. Det garanterar att den slutliga delen kommer att vara exakt som en matris.

2. Smältning och injektion

Detta steg omfattar smältning av zinkmaterialet. Detta görs vanligtvis i en ugn. Här ser vi till att justera temperaturen till mellan 370°C och 430°C (700°F och 800°F). Detta intervall hjälper till att hålla zinkmetallen i ett smält tillstånd. Därefter får den smälta zinken sprutas in i pressgjutningsmaskinen. Denna maskin består av en stans, en formkavitet och en kylkammare. Efter att den smälta legeringen har sprutats in i maskinen applicerar stansen ett högt tryck som tvingar in den i formhålan. Därefter antar den smälta zinken formen av en matris och får alla dess dimensioner.

3. Kylning och stelning

Efter injektionsprocessen kyls den smälta zinken av kylsystemet. Stålformen börjar snabbt kyla ner den smälta zinken. Men denna kylning har vissa gränser. Därför fästs den vanligtvis med hjälp av kylkanalerna. Kylvätskan, eller vattnet, får passera genom denna kanal. De hjälper till att kyla zinken. Efter kylningen börjar zinken stelna. I detta skede tar den formens dimensioner. Förutom detta bidrar snabb kylning till att få finkorniga strukturer med hög hållfasthet. Dessutom beror denna kylningstid på delens storlek och dess komplexitet. Enklare konstruktioner kyls ned tidigare.

4. Utskjutning och trimning

Zinkgjutningsprocessens sista steg är utstötning och trimning av zinkdelen. Efter stelning öppnas matrisen. Sedan börjar ejektorstiften att trycka ut detaljen ur formen. Den här formen är smart utformad. Den kan lätt komma ut ur formhålan utan att orsaka någon skada. Om det dessutom finns överflödigt material, dvs. flash, fäster det runt kanterna på zinkdelen. Det är viktigt att ta bort det. Trimningsprocessen åstadkommer detta. I denna process kan olika mekaniska operationer användas, t.ex. kapning, slipning eller filning. Alla dessa processer resulterar i produktion av fina delar.

5. Sekundära processer

Vissa delar är färdigbearbetade efter trimning. Men några av dem behöver ytterligare processer. De kan få ett bättre utseende och specifika dimensioner. Till exempel borrning av hål, gängning eller förfining av ytor. Medan vissa delar kan behöva bättre utseende och ytterligare egenskaper som korrosionsbeständighet och funktion, kan de genomgå målningsprocessen. Vissa zinkdelar kan dessutom behöva en hållbar ytbehandling. De kan tolerera hårda miljöförhållanden; de kan genomgå en pulverbeläggningsprocess.

Vanligt förekommande zinklegeringar för pressgjutning

Här är de olika legeringarna av zink. De har olika tillämpningar inom olika områden. Låt oss diskutera deras egenskaper, sammansättning och tillämpningar i detalj.

Legering av Zn	Sammansättning	Fastigheter	Typiska tillämpningar
Zamak 3	Zn 96%, Al 4%, Mg 0,03%	Bra balans mellan styrka, duktilitet och gjutbarhet	Bildelar, hårdvara, elektriska höljen
Zamak 5	Zn 95%, Al 4%, Cu 1%	Högre hållfasthet och hårdhet, bra krypmotstånd	Kugghjul, spakar, små mekaniska komponenter
Zamak 7	Zn 99,99%, Al 0,05%, Mg 0,01%	Överlägsen duktilitet och flytbarhet, hög renhet	Elektroniska kontaktdon, precisionskomponenter
Zamak 2	Zn 94%, Al 4%, Cu 3%	Högsta hållfasthet och hårdhet bland Zamak-legeringar	Kraftiga mekaniska delar, verktyg
ZA-8	Zn 92%, Al 8%, Cu 1%	Hög hållfasthet och hårdhet, goda bärande egenskaper	Lager, bussningar, små maskindelar
ZA-12	Zn 88%, Al 12%, Cu 1%	Hög hållfasthet, hårdhet, god gjutbarhet	Strukturella delar, komponenter med hög belastning
ZA-27	Zn 73%, Al 27%, Cu 2%	Högsta hållfasthet och hårdhet, lägre densitet	Tunga applikationer, stora maskindelar

 

Grundläggande konstruktionstips för pressgjutning av zink

Här är några viktiga tips som du kan använda för att göra zinkgjutningen mer effektiv och effektiv.

Designaspekt	Grundläggande tips	Förenklade ritningar
Utkast till vinklar	Inkorporera utkastvinklar (vanligtvis 1-3 grader).
Väggens tjocklek	Håll en jämn väggtjocklek (0,040-0,120 tum för zink).
Revben	Lägg till ribbor för att förstärka områden utan att öka den totala tjockleken.
Filéer	Använd filéer i stället för skarpa hörn (radie på 0,020 tum eller mer).
Underskärningar	Minimera underskärningar eller använd skjutkärnor om det behövs.
Chefer	Utforma bossor med lämplig höjd och diameter (förhållandet 1:1 till 3:1).
Hål och spår	Utformning med konsekvent storlek och avstånd (minsta diameter 0,040 tum).
Texturering	Lägg till texturer på plana ytor för att förbättra estetiken.
Toleranser	Använd realistiska toleranser (±0,002 till ±0,005 tum).
Avskedsansökan	Placera skiljeväggen strategiskt.

Användningsområden för pressgjutning av zink

Liksom andra processer används zinkgjutning också i stor utsträckning i olika branscher. Låt oss diskutera dess applikationer i detalj.

 

1. Fordonsindustrin

Pressgjutning av zink har många användningsområden inom fordonsindustrin. Den används för att tillverka exakta och hållbara delar. De kan inkludera förgasare. Dessa förgasare behöver högdimensionell noggrannhet och ytbehandling. Gjutning av zink är det bästa alternativet att gå med. Förutom detta behöver vissa bromsdelar hög hållfasthet och tillförlitlighet. Så i det här fallet är zinkgjutningar bra alternativ. Dessutom har zinkgjutning många applikationer för att göra delar som kan hantera stress och slitage.

2. Elektronikindustrin

Zinkgjutning har hittat tillämpningar inom elektronikindustrin. Den hjälper till att tillverka komplexa och detaljerade delar. Dessa delar visar utmärkt elektrisk ledningsförmåga och skärmningsegenskaper. Förutom detta är zinkgjutningar lättare i vikt. Därför ger de styrka och hållbarhet. Dessutom kräver elektriska kontakter precision och konsekventa former. Här passar zinkgjutgods mycket bra. Det hjälper också till att avleda värme från elektroniska komponenter. Sammantaget ökar det komponentens prestanda och livslängd.

3. Konsumentvaror

Inom denna sektor är pressgjutning av zink en relativt kostnadseffektiv lösning. Det kan lägga till estetik till funktionella delar. Dessutom är den ganska hållbar och lätt att använda. Så det används ofta för att göra bulkkvantiteter med anpassade former och dimensioner. Det används för att göra olika produkter. De inkluderar vanligtvis bagage, dörrar och apparater. Det är på grund av deras styrka och estetiska efterbehandling.

4. Industriell utrustning

Förutom andra sektorer har zinkgjutning många tillämpningar inom industrisektorer. Det används för att tillverka olika komponenter. Dessa behöver i allmänhet hög precision och styrka. Dessutom har de hög motståndskraft mot tuffa miljöförhållanden. Det bästa exemplet är pumpkomponenter. Pressgjutning av zink hjälper till att tillverka dessa delar. De är vanligtvis höljen och pumphjul. Dessutom används denna process i stor utsträckning för att tillverka ventiler, maskiner och utrustning också.

Vilka är fördelarna med pressgjutning av zink?

Precis som andra metoder erbjuder zinkgjutning också olika fördelar. Låt oss diskutera dessa i detalj.

1. Precision

Denna teknik ger högdimensionell noggrannhet. Den kan producera komplexa detaljer. Dessutom är zinkgjutning idealisk för att tillverka delar som behöver snäva toleranser. Dess precision i sig bevisar att slutprodukten säkert kommer att uppfylla designspecifikationerna. Det kommer att bidra till att minska de omfattande processerna och bearbetningen efter gjutning. Dessutom minimerar den också behovet av efterbehandling.

2. Styrka och hållbarhet

Zinkgjutning möjliggör olika legeringsanvändningar. Dessa legeringar behöver utmärkta mekaniska egenskaper. De kan inkludera god slaghållfasthet och draghållfasthet. Förutom detta gör det zinkgjutna delar starka och hållbara. Så delen blir mer kapabel att bära betydande mekanisk påfrestning och slitage. Det är därför zinkgjutning används i stor utsträckning i applikationer, t.ex. fordons- och industriutrustning.

3. Ytfinish

Zinkgjutning hjälper till att göra delar med släta ytor. Så det är verkligen lätt att applicera plätering och efterbehandling. Tillsammans med detta har den en inneboende ytkvalitet. Så det tillåter olika processer efter gjutning. De kan inkludera målning, pulverlackering och galvanisering. Så zinkgjutningarna garanterar estetisk överklagande och korrosionsbeständighet. Förutom detta producerar den också mycket exakta slutprodukter.

4. Effektivitet

Pressgjutning av zink är ett effektivt och tillförlitligt sätt att tillverka metalldelar. Det har höga produktionshastigheter med minimal maskinbearbetning. Dessutom kan den göra stora mängder. Så de är lämpliga för att göra högvolymproduktionskörningar. Således minskar de tillverkningstiden och kostnaden.

5. Kostnadseffektivt

Denna teknik är mycket ekonomisk jämfört med andra pressgjutningsmetoder. Den ger sig själv en slät finish. Så det finns inget behov av sekundära operationer. Men ja, den initiala kostnaden för zinkgjutning är ganska hög, dvs. verktygets designkostnad. Men när det gäller bulkproduktion minskar kostnaden och ger konsekventa resultat.

Vilka är nackdelarna med pressgjutning av zink?

Liksom fördelar har zinkgjutning också vissa nackdelar. Så låt oss diskutera dem här.

1. Begränsningar av storlek

Zinkpressgjutning passar små eller medelstora produktioner. Om du försöker göra stora delar, Då erbjuder denna process begränsningar. Det händer i allmänhet på grund av pressgjutningsmaskiner och formstorlekar. Så du kan hitta andra alternativ för att göra de stora delarna.

2. Hög initial kostnad

Som vi har diskuterat tidigare kräver zinkgjutningsmetoden specifika konstruktioner och verktyg. Så det är uppenbart att den har en högre kostnad än andra tekniker. Så detta gör det mindre användbart för små produktioner. Det kan dock användas för att producera stora produktionsvolymer med konsekventa mönster.

3. Termisk ledningsförmåga

Zinklegeringar är bättre värmeledare än andra metaller. Så det blir svårt att hantera värme under processen. Så du måste noggrant utforma formen. Förutom detta måste du också lägga till lämpliga kylstrategier för att undvika eventuella defekter.

Vilka alternativ finns det för zinkgjutning?

Genom att jämföra både fördelarna och nackdelarna med zinkgjutning kan vi försöka använda olika alternativ för att få de önskade delarna. Så deras förklaring finns i tabellen nedan.

Alternativ	Material	Fördelar	Nackdelar	Tillämpningar
Gjutning av aluminium	Aluminiumlegeringar	Lättvikt, korrosionsbeständig	Högre smältpunkt	Bildelar, komponenter till flyg- och rymdindustrin
Pressgjutning av magnesium	Magnesiumlegeringar	Mycket låg vikt, bra förhållande mellan styrka och vikt	Dyrare material	Konsumentelektronik, komponenter till fordonsindustrin
Formsprutning av plast	Termoplaster	Lättvikt, mångsidig	Lägre hållfasthet och hållbarhet	Konsumentvaror, medicintekniska produkter
Sandgjutning	Olika metaller	Bra för stora detaljer, lägre verktygskostnader	Grov ytfinish, lägre noggrannhet	Motorblock, delar till stora maskiner
Investeringsgjutning	Olika metaller	Hög precision, utmärkt ytfinish	Hög kostnad, längre produktionstid	Turbinblad, medicinska implantat
Pulvermetallurgi	Metaller och legeringar	Hög precision, minimalt spill	Mindre delar, höga verktygskostnader	Kugghjul, lager, konstruktionsdelar
Stämpling	Metaller	Hög produktionstakt, låg kostnad	Platta eller enkla former, hög initial verktygskostnad	Fordonspaneler, elektroniska komponenter
Smide	Metaller	Hög hållfasthet, utmärkt hållbarhet	Enklare former, högre materialspill	Fordon, flyg- och rymdkomponenter

Slutsats

Sammanfattningsvis är zinkgjutning en smart teknik för att tillverka metalldelar. Den har många tillämpningar inom många branscher. Här förvandlas zinkmetallen till ett smält tillstånd och sprutas in i en ugn. Efter det genomgår den högt tryck och förs in i formhålan. Sedan börjar den uppnå formen på formen och får svalna. Efter stelning skjuts zinkdelen ut ur formhålan och kontrollerar om den behöver trimmas eller ytbehandlas. Så det här är ett ganska enkelt steg. Detta används i hög grad för att tillverka små delar och tillgodose stora produktioner. Så det används ofta i många branscher.

Vanliga frågor och svar

Q1. Hur kan du jämföra zinkgjutning med gjutning av aluminium?

Tja, både pressgjutning av zink och aluminiumgjutningskomponenter börjar med att smälta metallen och sedan får den formen på formen. Men zinkgjutgods har precision och en ytfinish. Å andra sidan är gjutgods av aluminium användbart för lättare delar med god korrosionsbeständighet.

Q2. Kan ni återvinna de gjutna delarna i zink?

Absolut ja, zinkgjutna delar är värmeledare. Så de kan lätt smälta ner vid vissa temperaturer. De är alltså helt återvinningsbara och mycket bra för miljön.

Q3. Vilka efterbearbetningstekniker används i allmänhet för att tillverka zinkgjutna delar?

Det finns flera olika. De vanligaste efterbearbetningsteknikerna är maskinbearbetning, plätering, målning och pulverlackering.

Hem    Lösning   Stöd    Länkar    Karriär    Blogg    Sitemap

Upphovsrätt © 2011-2014 GC Precisionsform alla rättigheter förbehållna