A nyomásos öntés során magas hőmérsékletet és nyomást alkalmaznak az olvadt fémek és ötvözetek kívánt formára alakításához. Az alacsony olvadáspontú fémeket megolvasztják, majd nyomásos öntőformákba juttatják.
A nyomásos öntést általában az olvadt fém öntőformába juttatásához szükséges hőmérséklet és nyomás alapján osztályozzák. Az eljárás során használt anyag típusa szerint is csoportosítható; a cink az egyik legsokoldalúbb és leggyakrabban használt nyomásos öntőfém. Íme minden, amit a cinkötvözet-öntésről tudni érdemes:
Mi a cink nyomásos öntése?
A cink nyomásos öntése során folyékony cinket fecskendeznek nyomás alatt egy öntőformába, majd hagyják megszilárdulni. A formaüreg két edzett szerszámacél félből áll, amelyeket az Ön által kívánt alakra terveznek.
A cinkötvözetek olvadáspontja alacsony, ezért az öntés kisebb hő mellett végezhető. Emellett ütésállóságuk és alakíthatóságuk alkalmassá teszi őket alkatrészek gyártására.
A cink nyomásos öntési folyamatának lépései
A cinkötvözet nyomásos öntési folyamata az alkalmazott gépek méretétől és típusától függően eltérhet. Az alábbiakban bemutatjuk az általánosan követhető eljárást:
- 1. lépés: Az öntőforma előkészítése
Az öntési folyamat megkezdése előtt elsőként magát az öntőformát kell előkészíteni. Tisztítsa meg, hogy eltávolítsa róla a szennyeződéseket. Ezután kenje meg, hogy lehűlés után könnyebben kivehető legyen belőle az öntvény. A forma belső falait is megkenheti a hőmérséklet szabályozása és az öntvény könnyebb eltávolítása érdekében.
Végül rögzítse az öntőformát nagy nyomással.
- 2. lépés: Befecskendezés
A következő lépés a cinkötvözet adagolókamrába juttatása. Befecskendezés előtt meg kell olvasztani az ötvözetet. Mivel a cinkötvözet nyomásos öntése melegkamrás eljárás, az adagolókamra forró. Ezután nagy nyomással juttassa az olvadt cinket az öntőformába.
- 3. lépés: Hűtés és kilökés
Miután az olvadt cinket a kamrába fecskendezte, hagyja lehűlni és megszilárdulni. Biztosítson elegendő időt ahhoz, hogy a fém megszilárduljon és felvegye a forma alakját. Mielőtt szétnyitná az öntőformát, győződjön meg arról, hogy az öntvény teljesen megszilárdult. Az idő előtti kilökés maradandó károsodást okozhat.
Miután az öntőforma lehűlt és az öntvény megszilárdult, oldja ki a formafeleket, nyissa szét őket, majd óvatosan vegye ki az öntött alkatrészeket.
- 4. lépés: Sorjátlanítás
A cink nyomásos öntési folyamatának utolsó lépése a sorjátlanítás. Amíg a fém hűl, gondosan távolítsa el a cinköntvényről a felesleges anyagot, például a sorját, a beömlőcsonkokat és az elosztócsatornákat. A kívánt alkatrészforma kialakításához használhat például fűrészt vagy sorjázószerszámot. Minden alkatrészt tisztítson meg, mielőtt elküldi az ügyfeleknek.
Nyomásos öntéshez használt cinkötvözetek
Az alábbiakban bemutatjuk a nyomásos öntéshez leggyakrabban használt cinkötvözeteket:
- Zamak 2
A Zamak 2, más néven 2-es cinkötvözet vagy kirksit, a zamakötvözetek közül a legnagyobb szilárdságú és keménységű. Ezért olyan alkatrészek öntésére használják, amelyeknek nagy szerkezeti szilárdságra van szükségük, például az autóiparban és a gépiparban.
A Zamak 2 emellett kiváló öntési tulajdonságokkal rendelkezik: jól ellenáll a kúszásnak, remek rezgéscsillapító képességű, és más fémötvözeteknél jobban ellenáll a vibrációnak.
- Zamak 3
A Zamak 3 cinkötvözet többek között az alábbi tulajdonságai miatt az egyik legnépszerűbb nyomásos öntőötvözet:
- Kiváló önthetőség és tartós méretstabilitás
- A fizikai és mechanikai tulajdonságok tökéletes egyensúlya
- Kiválóan kompatibilis a különféle felületkezelésekkel, például a galvanizálással, a kromátkezeléssel és a festéssel
- A szilárdság és a rugalmasság jó kombinációja
- Zamak 7
A Zamak 7, más néven 7-es cinkötvözet, a Zamak 3 módosított változata; tisztasága nagyobb, magnéziumtartalma pedig alacsonyabb, mint más zamakötvözeteké. Szigorú szennyezőanyag-határértékei javítják az önthetőségét, folyékonyságát és felületi minőségét.
Ezt a cinkötvözetet speciális szerelvényekhez, illetve olyan esetekben alkalmazzák, amikor az öntvénynek a későbbi összeszerelési műveletek, például a szegecselés és a krimpelés során nagyobb alakíthatóságra van szüksége.
- ZA 8
A ZA-8, vagyis a cink-alumínium ötvözet alumíniumtartalma magasabb, mint a zamakcsalád többi tagjáé. A többi ZA-ötvözettel ellentétben a ZA-8 az egyetlen, amely melegkamrás nyomásos öntéssel készíthető.
Emellett a ZA-8 keménysége, szilárdsága és kúszásállósága is jelentősen jobb. Elsősorban dekorációs célokra használják.
- ACuZinc5
Ezt a cinkötvözetet a General Motors kutatta és fejlesztette ki. Cink-, réz- és alumíniumötvözetként is ismert; alacsony alumínium- és magas réztartalmának köszönhetően nagyobb szilárdságú és keményebb. Emellett kiváló csapágyazási tulajdonságokkal, például jó kenőképességgel rendelkezik.
Az ACuZinc5-öt nagy szerkezeti szilárdságot igénylő, magas hőmérsékleten működő alkatrészekhez használják.
- EZAC
Az EZAC ötvözet a többi cinkötvözetnél nagyobb kúszásállóságot, folyáshatárt és keménységet kínál. A Zamak 2-nél jobb teljesítményt nyújt, és az ACuZinc 5-nél tartósabb.
- ZA 27 – cink-alumínium
A ZA-27 alumíniumtartalma, olvadáspontja, szilárdsága és sűrűsége a legnagyobb a ZA-ötvözetek között. Ideális esetben 27% alumíniumot tartalmaz, és kiváló csapágyazási tulajdonságokkal rendelkezik, így bizonyos alkalmazásokhoz csapágyak önthetők belőle.
A cink nyomásos öntésének előnyei
A cink nyomásos öntése számos előnnyel jár. A legfontosabbak közé tartoznak az alábbiak:
Egyszerű összeszerelés
A cink nyomásos öntésének egyik jelentős előnye, hogy kevesebb összeszerelési műveletre van szükség. A cinkötvözet nyomásos öntése általában egyetlen egységben történik, így nincs szükség költséges, kézi összeszerelésre.
Nagy pontosság vékony falak esetén
A cink nyomásos öntésével több üregű, összetett formák készíthetők, a többi öntési eljárásnál szűkebb tűrésekkel. Emellett nagy sorozatban gyárthatók vele szinte teljesen egyforma, kopásálló és méretstabil alkatrészek.
Kedvezőbb mechanikai tulajdonságok
A cinkötvözetek mechanikai tulajdonságaik – például merevségük, szilárdságuk, ellenálló képességük, szívósságuk és tartósságuk – terén számos előnyt kínálnak más anyagokkal, például az alumíniummal és a cinkkel szemben. Ezért a cink nyomásos öntvényeit nagy szilárdságot igénylő alkatrészekhez használják.
Összetett geometriák öntése
A cink kiváló csapágyazási és kopásállósági tulajdonságai révén mozgó szerkezetek perselyeként is használható. Emellett lehetővé teszi összetett geometriájú öntvények gyártását, mivel más anyagokkal is illeszthető.
Hosszabb szerszámélettartam
A cink présöntőformák másik jelentős előnye, hogy élettartamuk többszöröse lehet az alumíniumformákénak. Ennek oka, hogy a cinkötvözetek olvadáspontja alacsonyabb, és kevésbé koptató hatásúak. Emiatt csökken a forma károsodása, nő a szerszám élettartama, és a szerszámozás költsége alacsonyabb, mint más anyagok esetében.
Gyorsabb gyártás
A fentiek szerint a cinkötvözetek gyorsabb gyártást tesznek lehetővé, mivel alacsony olvadási hőmérsékletet igényelnek, és nagy nyomású, kamrás présöntési eljárással dolgozhatók fel. Ez növeli a cink présöntési ciklusok sebességét, ami magasabb gyártási ütemet eredményez.
A cink présöntéses befecskendezése egyszerű, ellentétben az alumínium présöntésével, amelynél a befecskendezés előtt egy külön edényben kell megolvasztani az alumíniumot. A cinköntvény ráadásul gyorsan megszilárdul, így több alkatrész gyártható, és csökkennek az öntési költségek.
Sokféle felületkezelési lehetőség
A présöntött anyagokhoz számos felületkezelési eljárás ideális. Az alábbiakban bemutatunk néhány népszerű, cink présöntvényekhez megfelelő megoldást:
- Porszórás: Széles színválasztéka miatt ez a felületkezelés esztétikai célokra is kiválóan alkalmas. Emellett tartós és egyenletes felületet biztosít az öntött alkatrészeknek.
- Festés: A festés funkcionális és esztétikai előnyöket egyaránt nyújt. A porszóráshoz hasonlóan többféle színben érhető el, és gyakorlati célokra is használható. Gyorsan elvégezhető, és alacsonyak a gyártási költségei.
- Galvanizálás: Javítja a cink présöntvény funkcionális tulajdonságait, többek között növeli a tartósságát és a korrózióállóságát.
A csapágyak és perselyek elhagyhatók
A cink kiváló csapágyazási és kopásállósági tulajdonságai nagyobb tervezési szabadságot biztosítanak, és csökkentik a gyártási költségeket, mivel nincs szükség kisebb perselyekre és kopóbetétekre.
Jó elektromos és hővezető képesség
A cink az alumíniumnál jobb hő- és elektromos vezető. Ezért a cinköntvény ideális például hűtőbordák és más elektromos alkatrészek gyártásához.
Kevesebb megmunkálás szükséges
A cink présöntésének egyik fő előnye, hogy kevesebb megmunkálást igényel. A cink présöntvények szűkebb tűrésekkel készülnek, így nincs szükség utólagos megmunkálásra.
A cink présöntés hátrányai
Minden előnynek megvannak a maga hátrányai is. A cink présöntésnek a következő hátrányai lehetnek:
Hibákra hajlamos
A cink présöntési folyamata gyors, és a hűtés is rövid idő alatt zajlik. Emiatt a gázok távozása késhet, ami többek között az alábbi hibákhoz vezethet:
- Hólyagosodás: A cink présöntött alkatrészek felületén kialakuló vékony rétegek.
- Repedések: Akkor keletkeznek, ha a cink nem elég szilárd ahhoz, hogy a megszilárdulás során fellépő húzóerőnek ellenálljon.
- Dudorok: A cinköntvény kitüremkedései, amelyek sima kidudorodást hoznak létre az öntvény függőleges oldalán.
- Illesztési hiba vagy eltolódás: A fém vízszintes irányú eltolódása, amelyet a forma felső és alsó részének deformációja okoz.
- Fémbeégés: Akkor fordul elő, amikor a homokszemcsék összeolvadnak az olvadt fémmel.
- Gázlyukak: Nem megfelelő szellőzés esetén keletkeznek, amikor a folyékony fém nem tud elegendő gázt magában tartani.
- Vetemedés: Megváltoztatja a késztermék méreteit, és a megszilárdulás során vagy azt követően alakulhat ki.
- Homokbeesés: Akkor következik be, amikor homokdarabok hullanak az öntvénybe, miközben a fém még folyékony.
Nehéz alkatrészek
A cink présöntvények jóval nehezebbek az olyan más fémekből készülteknél, mint az alumínium és a magnézium. Ezért nem alkalmasak könnyűszerkezetes felhasználásra, például a repülőgépiparban.
Kis sorozatú gyártásra nem alkalmas
A cink présöntés kezdeti beruházási költsége magas. Ezért elsősorban alkatrészek tömeggyártására alkalmas, kis sorozatú gyártásra nem.
A cink présöntvények felhasználási területei
A cink présöntvényeket számos iparágban használják, többek között az alábbi területeken:
Autóipar
Kivételes szilárdságuknak és keménységüknek, összetett geometriai kialakításuknak, jó felületi minőségüknek, szűk mérettűréseiknek és korrózióállóságuknak köszönhetően a cink présöntött alkatrészeket az autóiparban többek között az alábbiak gyártására használják:
- Visszapillantó tükrök
- Burkolatok
- Alvázalkatrészek
- A felhasználók és az autók biztonságát szolgáló alkatrészek, például szíjtárcsák és fogaskerekek
- Sebességváltó-alkatrészek
- Napfénytetők, ablaktörlők
- Tartóelemek
- Csapágyak
- Kormányművek
- Fékalkatrészek
A fentiek csak néhány példát jelentenek a présöntéssel gyártott autóipari alkatrészekre.
Elektronika
A cink présöntés számos előnnyel jár az elektronikai alkalmazásokban. Egyik fontos tulajdonsága, hogy vékony falú és összetett formájú alkatrészek öntésére is alkalmas. Ahogy fentebb említettük, a cinkötvözetek keményebbek más, présöntéshez használt fémeknél.
Emellett a cinkötvözet kiváló elektromágneses árnyékoló és rezgéscsillapító tulajdonságokkal rendelkezik, így alkalmas a belső elektromos alkatrészek védelmére.
Háztartási készülékek
A cink az egyik legjobb présöntőanyag háztartási készülékek gyártásához. Jó felületi minőségének, méretstabilitásának és szilárdságának köszönhetően többek között ajtózárak, turmixgépek, övek, kézi mixerek, cipőcsatok, fogantyúk és kulcstartók készülnek belőle.
Gépipar
A cink présöntés másik fontos felhasználási területe a gépipar. Ebben az ágazatban cinköntvényeket használnak motoralkatrészek gyártásához.
Összegzés
A cinkötvözetek öntése az egyik legnépszerűbb öntési eljárás. Számos előnnyel jár más fémöntési módszerekhez képest, például egyszerű és közvetlen befecskendezést tesz lehetővé. Az öntési folyamat megkezdése előtt azonban fontos megismerni a különböző eljárásokat, ötvözeteket, felhasználási területeket, valamint az előnyöket és hátrányokat.
A jobb eredmények érdekében érdemes olyan megbízható szakértők segítségét kérni, mint a Moldie. Kiváló minőségű, egyedi cink présöntési szolgáltatásokat kínálunk kedvező áron.
GYIK
Milyen erősek a cinköntvények?
A cinköntvények nagyon erősek. Nagyobb szakítószilárdsággal rendelkeznek, mint a nyomásos öntésnél használt legnépszerűbb színesfémötvözetek. A cink nyomásos öntésére használt ötvözetek például körülbelül 2,5-szer erősebbek az alumíniumnál.
Rozsdásodik a cinköntvény?
Nem. A cinköntvények korrózióállósága kiváló. Levegővel és nedvességgel érintkezve a cink oxigénnel reagál, és vékony oxidréteg képződik rajta, amely ezután a nedvességgel reagálva cink-hidroxidot alkot. Emiatt a cinköntvény alkatrészek korrozív környezetben használva sem rozsdásodnak.
Ha azonban a cink felületén még nem alakult ki teljesen a védőréteg, fehérrozsda nevű korrózió jelenhet meg. Ez akkor fordul elő, ha a cink felületén nincs elegendő oxigén; ezért a fehérrozsda por állagú.
Hegeszthető a cinköntvény?
Nem. A cinköntvény hegesztése alacsony olvadáspontja miatt nehézkes lehet. A Super Alloy 1-hez hasonló anyagokkal azonban forrasztható az öntvény alkatrész.
