Sinkkipainevalu

Sinkin painevalua käytetään teollisuudessa useiden metalliosien valmistukseen. Monimutkaiset tuotteet saadaan aikaan ruiskuttamalla sulaa metallia korkeassa paineessa muottiin, joka muodostaa painevalutyökalun muottipesän. Sinkin painevalu muistuttaa muovien ruiskuvalua; tärkein ero on käytettävä materiaali. Painevalumuotin osat valmistetaan metallista.

Sinkki on painevalussa suosittu materiaali sen mekaanisten ominaisuuksien vuoksi. Sinkkiseokset ovat sitkeitä ja lujia tavanomaisissa käyttölämpötiloissa verrattuna esimerkiksi alumiinipainevaluun, messinkiin ja harmaaseen valurautaan.

Sinkkiseoksen painevalulla valmistetuista osista saadaan monimutkaisista mitoista huolimatta lujempia, sitkeämpiä ja vakaampia kuin muovien ruiskuvalulla. Lisäksi sinkin painevalu on kustannustehokkaampaa kuin monet muut valu- ja materiaalivaihtoehdot.

Fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet

Sinkin painevalun fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia ovat muun muassa seuraavat:

• Tiheys: 6,7 g kuutiosenttimetriä kohti.
• Vetolujuus: noin 387 MPa.
• Myötölujuus: 319 MPa.
• Murtovenymä: noin 3,40 %.
• Poissonin luku: 0,29.

Näiden ominaisuuksien ansiosta sinkin painevalu sopii osiin, joihin kohdistuu usein suuria paineita.

Sinkin painevalun edut

Sinkin painevalu soveltuu moniin tarkoituksiin. Sen etuja ovat esimerkiksi seuraavat:

• Sinkkiseos on luja metalli.
• Sinkkiseoksen kemiallinen koostumus tekee siitä kestävän.
• Sinkkiseos on kustannustehokas ja siten taloudellinen vaihtoehto.
• Sinkkiseoksen sitkeys ja jäykkyys mahdollistavat hyvän suorituskyvyn.
• Kokoonpanovaiheiden määrä vähenee, koska painevalussa osa voidaan valmistaa yhtenä kappaleena.
• Sinkkiseoksen hyvä juoksevuus ja jäykkyys mahdollistavat ohuemmat seinämät ja vähentävät materiaalin tarvetta.
• Sinkkiseosten lähes lopullisen muodon tuottava valukyky vähentää koneistustarvetta.
• Menetelmällä voidaan toteuttaa erilaisia esteettisiä pintaviimeistelyjä.
• Sinkistä painevaletut osat ovat ympäristöystävällisiä ja vähentävät siten saastumista.

Sinkkivalun etuja on monia, minkä vuoksi se sopii hyvin teolliseen käyttöön.

Sinkin painevalun käyttökohteet

Sinkkiseoksen erityiset kemialliset ja mekaaniset ominaisuudet tekevät siitä sopivan moniin käyttökohteisiin. Sinkin painevalu on lisäksi kustannustehokas tapa valmistaa osia esimerkiksi seuraaville teollisuudenaloille:

• Elektroniikan komponentit
• Autojen osat ja laitteet
• Toimistolaitteet
• Ovien, ikkunoiden ja kylpyhuoneiden helat
• Mekaaniset rakenteet

Sinkkiseoksen painevalulla voidaan valmistaa myös muita räätälöityjä osia tarpeidesi mukaan. Ota yhteyttä, niin keskustelemme räätälöitävistä painevaluosista.

Räätälöidyn sinkin painevalun prosessi

Sinkkiseoksen painevalu voidaan tehdä kuuma- tai kylmäkammiomenetelmällä. Oikein käytettyinä molemmilla menetelmillä voidaan saavuttaa haluttu lopputulos, mutta niillä on omat työvaiheensa.

Kuumakammiopainevalu mahdollistaa esimerkiksi sulan metallin ja sen virtauksen tarkan hallinnan. Valuprosessissa sulatusuuni liitetään hanhenkaulan kautta painevalukoneeseen. Ruiskutusmekanismi upotetaan uunissa olevaan sulaan metalliin, josta se työntää metallin painevalutyökalun muottipesään. Sinkkivalun lopputuotteella on selkeä muoto ja erinomainen pintaviimeistely.

Kylmäkammiopainevalu toimii päinvastaisella tavalla. Sula metalli kaadetaan kylmään kammioon, jossa hydraulinen mäntä sulkee syöttöportin ja pakottaa sulan metallin korkeassa paineessa painevalutyökalun muottipesään. Menetelmä on erilainen, mutta lopputuotteet ovat laadukkaita ja niiden pinta on erinomainen.

Sinkin valuprosessi on nopeampi kuin monien muiden metallien valuprosessit, joten se soveltuu suuriin painevalun tuotantomääriin.

Sinkki- ja Zamak-seokset

Sinkkivaluseoksia on kahta pääperhettä: Zamak-seokset ja hyvin juoksevat seokset. Zamak-perheen seokset luokitellaan kehitysjärjestyksen mukaan, esimerkiksi seoksiksi 2, 3 ja 4. Seuraavassa on joitakin niiden keskeisiä ominaisuuksia:

• Zamak 2:Tämä sinkkiseos on vahvimmillaan ja kovimmillaan, koska se sisältää noin 3 % kuparia. Kupari vaikuttaa sinkkiseoksen sitkeyteen ja pitkäaikaisiin muutoksiin. Seos sopii kuitenkin erinomaisesti holkkien ja kulutusinserttien irrotukseen painevalurakenteita valmistettaessa.
• Zamak 3:Seos tunnetaan myös nimellä seos 3, ja se on Pohjois-Amerikan yleisimmin käytetty sinkkiseos. Suosio perustuu sen fysikaalisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin, jotka tekevät siitä vakaan. Seoksen pinta soveltuu hyvin myös galvanointiin, maalaukseen ja kromaattikäsittelyyn. Nämä ominaisuudet muodostavat vertailutason muille seoksille.
• Zamak 5: Toisin kuin Zamak 3, tämä seos on saavuttanut Euroopassa mainetta valettavuutensa ja virumiskestävyytensä ansiosta. Seos 5 toimii hyvin, mutta parannukset tapahtuvat sitkeyden kustannuksella, mikä vaikuttaa taivutuksen, muokkauksen ja niittauksen kaltaisiin jatkotyövaiheisiin. Seos eroaa seoksesta 3 myös kuparipitoisuutensa osalta, ja se on helppo viimeistellä ja pinnoittaa.
• Zamak 7:Tässä seoksessa vähäinen magnesiumpitoisuus parantaa valun juoksevuutta, pinnan viimeistelyä ja sitkeyttä. Ominaisuuksien ansiosta se soveltuu erinomaisesti ohutseinäisten osien valmistukseen.

Sinkin painevaluun valittava seos riippuu tarpeistasi ja sen saatavuudesta alueellasi.

Yhteenveto

Sinkin painevaluseokset soveltuvat lujuutensa ja sitkeytensä ansiosta korkeille paineille altistuviin teollisuusosiin. Niitä voidaan käyttää monenlaisissa kohteissa autoteollisuudesta sähkölaitteisiin. Sinkistä painevalettujen osien laatu riippuu usein valuprosessissa käytetystä osaamisesta.