Zinklegeringar för pressgjutning: Metallegeringar av zink 2024

Hittills har över 25 zinklegeringar utvecklats. På samma sätt har zinklegeringar två framträdande familjer: zamak- och za-legeringar. Zinklegeringar bidrar väsentligt till pressgjutningsdetaljer. Till exempel dominerar zinkgjutning överallt, från laddningsstationer för elfordon (EV) till smartphonekomponenter och designmöbler. 

Källa: (Dynamiskt trådlöst laddningssystem för elfordon baserat på segmenterade zinklegeringsplattor)

Författarna: Anurag A. Gadgil, Arya Bairoliya, och Balamurugan Parandhaman

Forskare från Linköpings universitet har uppfunnit ett uppladdningsbart zink-ligninbatteri. Konstruktionen är unik och mycket tillförlitlig eftersom den har en livslängd på mer än 8.000 laddnings- och urladdningscykler. Denna innovation har potential att erbjuda en billig och långvarig källa till energilagring i områden där det råder brist på elektricitet.

Ökningen av antalet elbilar innebär unika utmaningar på grund av behovet av lättviktskomponenter. Zinklegeringar har förbättrat förhållandet mellan styrka och vikt. De används också i batterihöljen för elbilar och komponenter till laddstationer.

Zinklegeringar är inte bara legeringar. De är idealiska för många industriella delar, som t.ex:  

Fordonsindustrin

• Dörrhandtag
• Kylargaller för radiatorer
• Instrumentinfattningar
• Motorkomponenter

Konsumentvaror

• Reservdelar till hushållsapparater
• Hårdvara för skåp
• Leksaker

 Elektronik

• TV-fjärrkontroller,
• Höljen för datorhögtalare
• Avskärmning mot elektromagnetiska störningar

Konstruktion

• Dörrhandtag,
• Fönsterbeslag
• Rmaterial för avlastning
• Dekorativa arkitektoniska element

Övriga branscher

• sportartiklar som golfklubbor

I den här artikeln kommer vi att lära oss mer om zinklegeringar för pressgjutning, deras process, material, fördelar, applikationer och involverade typer.

Lista över kompletta legeringar av zink (sammansättning och exempel)

Förståelse för zinklegeringar för pressgjutna komponenter

Zinklegeringar är mångsidiga material för pressgjutningskomponenter. Varför zinklegeringar?

• Utmärkt gjutbarhet
•  Snabb produktion
• Minimala gjutfel
• Utmärkt dimensionsstabilitet
• Goda mekaniska egenskaper
• Högre hållfasthet
• Hög duktilitet
• Hög slagtålighet
• Naturlig korrosionsbeständighet
• Utmärkt ytfinish
•  Kostnadseffektivt

Vad är zinklegeringar?

Zinklegeringar är en mångsidig grupp av metaller. Zink (Zn) är huvudelementet i zinklegeringar. Zinklegeringar innehåller även andra grundämnen, som alla har en specifik karaktär beroende på användningsområde. Här följer en sammanställning av de vanligaste kombinationerna och deras resultat

Populära legeringar för pressgjutning av zink

Zamak och ZA är de populära familjerna av zinklegeringar för pressgjutning. Var och en har standardiserade sammansättningar. Zamaklegeringar innehåller vanligtvis cirka 4% aluminium, medan ZA-legeringar har en högre aluminiumhalt (upp till 8%) för ökad styrka.

Zinklegeringar för pressgjutning finns i två huvudfamiljer, som var och en uppfyller specifika krav:

Zamakblandning (Zamak 3, 5 och 7)

Kännetecken:

God gjutbarhet

• Zamaklegeringen är mycket smältbeständig och flyter lätt i formarna, vilket resulterar i starkare former och tunnare väggar. 
• Detta möjliggör snabbare produktionscykler och färre gjutfel.

Balanserad styrka och formbarhet: 

• Dessa legeringar ger en bra balans mellan styrka och flexibilitet. 
• De är starkare än de flesta icke-metalliska pressgjutningslegeringar.
• De tål nedåtriktade belastningar, men de har också en viss styrka.

Utmärkt korrosionsbeständighet

• Zamaklegeringar har en inneboende korrosionsbeständighet.
• De kan förbättras ytterligare genom plätering eller kromatering.

Vanliga användningsområden

På grund av sin mycket sfäriska form används Zamac-färg i stor utsträckning i olika applikationer, t.ex.

• Fordonsdelar: dörrhandtag, kylargaller, instrumentinfattningar
• Förbrukningsvaror: kranhandtag, delar till hushållsapparater, skåpbeslag och leksaker
• Elektronik: hölje, kylflänsar och andra komponenter

ZA-legeringar (ZA-8, ZA-12, ZA-27)

Egenskaper

Ökad aluminiumhalt

• ZA-legeringar har en betydligt högre andel aluminium (8%) än Zamak-legeringar (ca 4%).

Förbättrad hållfasthet och krypmotstånd

• Ökad aluminiumhalt ökar legeringens totala hållfasthet. 
• Det ökar också krypmotståndet, ett material som långsamt förändras under konstant belastning.

Applikationer som kräver hög hållfasthet och krypmotstånd

• ZA-legeringen är förstahandsvalet när styrka och distorsionsmotstånd är viktiga faktorer. 

Vanliga användningsområden

• Fordonsdelar: Tillbehör såsom fästen och motordelar
• Tillbehör: dörrknoppar, gångjärn och lås
• Industriell utrustning: Material som kräver hög korrosionsbeständighet

Zamak- och ZA-legeringar Egenskapsjämförelse

Här är en tabell som jämför de viktigaste egenskaperna hos Zamak- och ZA-legeringar:

Välja rätt zinklegering

Valet av rätt zinklegering beror på dina prioriteringar. Behöver du svåra strukturer och snabb produktion? Zamaklegeringar vinner med sin fantastiska gjutbarhet. 

Men om högre hållfasthet och elasticitet är avgörande, välj ZA-legeringar. De hanterar tyngre massor och tål böjning bättre, men gjutningen kan vara svårare.

Tänk på det:

• Zamak för vardagliga föremål som dörrhandtag
• ZA-legeringar för strukturella element som bilfästen

Here’s a table summarizing the critical properties of Zamak alloys and ZA alloys:

Fördelarna med zinkgjutna komponenter

Zinc die casting part stands out in the manufacturing industry for its impressive mix of properties and economic advantages. Here’s what makes it so popular:

• Låg smältpunkt: Zinc’s low melting point (about 380 °C) allows it to flow rapidly into molds, creating dramatic shapes and thin walls. This means: 
• Snabbare bearbetning: Formarna fylls snabbare, vilket resulterar i kortare processer. 
• Färre fel: Den långsammare flödeshastigheten minskar risken för att slutprodukterna exponeras eller spricker. 
• Hög tolerans: Zinkgjutning behåller sin form exceptionellt bra efter kylning, vilket resulterar i delar med en enhetlig design och starka toleranser. Detta eliminerar behovet av ny utrustning, vilket sparar tid och pengar. 

Zinklegeringar: Mekaniska egenskaper

Styrka och duktilitet

Zinklegeringar ger en underbar balans. De är starkare än de flesta konventionella icke-metalliska pressgjutningslegeringar. Zinklegeringar tål högre belastningar. Dessutom är de idealiska för applikationer som kräver styrka. 

Ytterligare fördelar

Naturlig korrosionsbeständighet

Zink ger ett naturligt korrosionsskydd, vilket gör det lämpligt för vatten eller enkla applikationer. Detta naturliga motstånd kan förbättras ytterligare genom plätering eller kromatering för ännu bättre skydd, vilket i vissa fall minskar behovet av ytterligare beläggningar. 

Termisk och elektrisk konduktivitet 

Zinkens goda värmeledningsförmåga gör det till ett idealiskt material för kylflänsar, vilket bidrar till att förhindra värmeavledning i elektroniska komponenter. Dess elektriska egenskaper kan också vara användbara i vissa elektriska applikationer. 

Återvinningsbar 

Zink är mycket återvinningsbart. Skrot från pressgjutningsprocessen och gammalt zinkmaterial kan återanvändas, vilket bidrar till en hållbar produktion. 

Kostnad 

Zink i sig är relativt kostnadseffektivt och pressgjutningsprocessen är effektiv. Denna kombination gör zinkgjutning till en ekonomiskt vänlig massproduktionsprocess. 

Sammanfattningsvis erbjuder zinkgjutningsdelar fantastiska egenskaper som:

• hastighet
• noggrannhet
• styrka
• prisvärdhet
• miljövänlighet

Detta gör den till en mångsidig och värdefull lösning för många applikationer inom olika branscher.

Pressgjutningsprocess för zinklegeringar 

Zinkgjutningskomponenter är en högtrycksprocess som förvandlar smält zink till enhetliga, täta delar.

• Gjutning med varmkammare: Snabbformning av zink Varmkammargjutning är mycket kraftfullt för zinklegeringar på grund av deras låga smältpunkt. Så här gör du: 
• Verktygsberedning och smält zink: Metallformarna rengörs, smörjs och förvärms. Under tiden står den smälta zinken i en ugn, redo att gjutas. 
• Injektion under högt tryck: En kolv tvingar smält zink under högt tryck in i formen och fyller i ännu fler detaljer. 
• Stelning och utstötning: Zink kyls snabbt och stelnar och tar form efter gjutformen. När den har stelnat öppnas formen och utmatningsstift trycker ut den nya gjutningen. 
• Trimning och efterbehandling: Överflödigt material avlägsnas från gran och överskott. Gjutgodset kan kräva ytterligare efterbehandling, t.ex. gradning, plätering eller målning.
• Fördel med varm kammare: Denna metod ger snabbare cykeltider eftersom den smälta metallen är kontinuerligt tillgänglig, och utrustningen är enklare att installera än vid kallkammarmetoden. 

Pressgjutningens fördelar jämfört med andra metoder 

Pressgjutning erbjuder tydliga fördelar jämfört med andra gjutmetoder:

• Hög produktion och repeterbarhet: Högt tryck och automatisering möjliggör snabb produktion av enhetliga detaljer av hög kvalitet.
• Komplexa former och snäva toleranser: Pressgjutning är utmärkt för att skapa komplicerade former med tunna väggar och snäva toleranser tack vare exakta formar och höga insprutningstryck.

Pressgjutning av zinklegeringar är en snabb och kostnadseffektiv metod för att producera starka och högkvalitativa delar i stora mängder.

Tillämpningar av pressgjutning av zink

Zinc die casting parts are used in various industries. Let’s explore some examples:

Fordonsindustrin

Pressgjutning av zink används ofta i fordonsindustrin för många applikationer. Pressgjutna delar av zink ger fordonsindustrin styrka, noggrannhet och kostnadsbesparingar för komponenter och delar. Några av de mest använda applikationerna anges nedan.

• Fästen för motor 
• Höljen för växellådor
• Dörrhandtag
• Vred
• Bezels
• Fästen

Konsumentindustri

Delar av zinkgjutning har bra exempel i konsumentindustrin. Zinkgjutning möjliggör komplexa och vackra mönster för konsumentprodukter. producera högkvalitativa delar för dörrar, hårdvara och möbler. Processen ger hållbara och korrosionsbeständiga produkter. Några vanliga exempel är:

• Kylflänsar
• Dörrknoppar
• Gångjärn 
• Delar till möbler

Belysning

Pressgjutna delar i zink har många fördelar i elektriska applikationer. Zinklegeringar är starkare än många plaster eller andra metallegeringar. Zink har också enastående elektromagnetisk avskärmning och vibrationsdämpande egenskaper, som båda är önskvärda när man skyddar interna elektriska komponenter.

Några vanliga exempel är:

• Belysningsarmaturer
• Reflektorer

Robotteknik

Det finns en enorm efterfrågan på lätta och funktionella komponenter som kan hantera repetitiva robotrörelser. Pressgjutning av zink har den stora förmågan att producera komplexa former med ett bra förhållande mellan styrka och vikt. Idag undersöks zinkgjutning för användning i många robotdelar, t.ex:

• Robotiserade armar,
• Griparna
• Sensorns hölje

Övervägande av pressgjutning av zink kontra pressgjutning av aluminium

Valet av gjutning av zink eller aluminium beror på dina prioriteringar. Här är en tabell som sammanfattar de viktigaste skillnaderna:

Zink är utmärkt för form- och rörelsestabilitet, medan aluminium stärker styva komponenter.

Slutsats

Zinklegeringar glänser i pressgjutning på grund av sin vinnande kombination av material och kostnadseffektivitet. De ger utmärkta egenskaper, som t.ex:

• God styrka
• Naturlig korrosionsbeständighet
• Förmåga att återvinna

Pressgjutningsprocessen ger mer exakta delar, snabbare tillverkningshastigheter och mindre efterbearbetning. Zinklegeringar är idealiska för tillverkning av stora volymer inom industrin. Dessa legeringar har en rad olika tillämpningar från fordonsindustrin till konsumentelektronik. Zinkgjutning formar tyst vår vardagliga värld.

Vanliga frågor

Blir zinklegeringar missfärgade?

Zinc alloys are also prone to tarnishing, but it is not like iron rusting away. Here’s a breakdown:

Missfärgning kontra rost: Rost är korrosion som är förknippad med järn (Fe). Järn kombineras med syre och fukt och avger järnoxid, vilket är allmänt känt som rost. Detta röda, flagnande ämne förstör metallen.

Korrosion av zinklegeringar: När zinklegeringar utsätts för atmosfären reagerar de med syre och bildar zinkoxid. Detta skikt ger ett visst skydd för de senare skikten, men det kommer i form av en vit film som förstör finishen.

Vad är koppar-zinklegering?

Ett annat namn för mässing är koppar-zinklegering. Det är kanske en av de mest använda och mest flexibla typerna av metallegeringar där ute. Mässing är en legering som produceras genom kombinationen av koppar och zink, med förhållandet att vara mer koppar än zink där det är cirka 66% koppar och 34% zink.

Vad är koppar- och zinklegering korsord?

Lösningen på korsordet för termen; en koppar- och zinklegering skulle vara BRASS.

Here’s why:

Material: Koppar-zinklegering kallas vanligen mässing.

Längd på korsord: "Mässing" är helt lämpligt med fem eller sex bokstäver, vilket är typiska längder för svaren i korsord.

Även om det finns andra kopparbaserade legeringar, t.ex. koppar-tennlegering som kallas brons, är den vanligaste mässing.

Vad är zinklegerad metall?

Zinc alloy metal is a type of metal that has zinc as the major component but other metals are included to improve on its properties. Here’s a breakdown:

Zink: The alloy base that gives the material’s optimum cost, weight, and formability.

Legeringselement: Dessa är i allmänhet metaller som aluminium, koppar, magnesium och ibland järn. Varje grundämne bidrar med specifika egenskaper: Varje grundämne bidrar med specifika egenskaper:

Aluminium: Ökar hållfastheten, sänker smältpunkten och hjälper till vid gjutning.

Koppar: Förbättringar av egenskaper som hållfasthet, korrosionsbeständighet och bearbetbarhet.

Magnesium: Förbättrar dimensionell stabilitet och gjutbarhet.

Järn Kan öka hållfastheten och korrosionsbeständigheten, men det kan också göra legeringen spröd när det används i stora mängder.

Kan zinklegering rosta?

Zinc alloys do not Rust in the actual sense because Rusting is a precise form of corrosion occurring on Iron. However, zinc alloys do not rust; they corrode differently than steel. Here’s a breakdown:

Rost: Järn (Fe) kombineras med syre (O2) och fukt (H2O) för att producera järnoxid (Fe2O3) som är allmänt känd som rost. Denna röda, flagnande substans gör att element förlorar sin styrka.

Zinklegering Korrosion: When exposed to the atmosphere, zinc alloys can create a layer of zinc oxide, a compound of zinc and oxygen. This layer protects against further corrosion, but it makes a white hue on the surface that can spoil the piece’s look.