Turnarea sub presiune utilizează temperaturi și presiune ridicate în fabricarea metalelor și aliajelor topite pentru a genera forma dorită. Aceasta implică topirea metalelor cu punct de topire scăzut și introducerea lor în matrițe de turnare sub presiune.
De obicei, turnarea sub presiune este clasificată în funcție de temperatura și presiunea necesare pentru a introduce metalul topit în matrița turnată sub presiune. Cu toate acestea, poate fi clasificată și în funcție de tipul de material utilizat în proces, iar zincul este printre cele mai comune metale turnate sub presiune versatile. Având în vedere acest lucru, iată tot ce trebuie să știți despre turnarea aliajelor de zinc:
Ce este turnarea sub presiune din zinc?
Turnarea sub presiune a zincului este un proces care implică injectarea de zinc metalic lichid sub presiune într-o matriță și lăsarea acestuia să se solidifice. Cavitatea matriței este realizată din două matrițe din oțel călit, proiectate la forma dorită.
Aliajele de zinc au puncte de topire scăzute, prin urmare turnarea are loc la o temperatură mai scăzută. În plus, rezistența la impact și ductilitatea lor le fac potrivite pentru fabricarea pieselor.
Etapele procesului de turnare sub presiune a zincului
Procesul de turnare sub presiune a aliajului de zinc poate diferi în funcție de dimensiunea și tipurile de mașini pe care le utilizați. Cu toate acestea, există o procedură generală pe care o puteți urma, așa cum este descrisă mai jos:
- Pasul 1: Pregătirea matriței
Înainte de a începe procesul de turnare, primul lucru este să pregătiți matrița în sine. Aici, trebuie să purificați matrița turnată sub presiune prin curățare. Apoi, lubrifiați matrița pentru a facilita inserția porțiunii turnate după răcire. De asemenea, puteți lubrifia pereții interiori ai matrițelor pentru a controla temperatura matriței și a facilita scoaterea ușoară a piesei turnate.
În cele din urmă, prindeți matrița sub presiune ridicată.
- Pasul 2: injectare
Următorul pas este introducerea aliajului de zinc în camera de injecție a mașinii. Aici, trebuie să topiți aliajul de zinc înainte de injecție. Deoarece turnarea sub presiune a aliajului de zinc este un proces de turnare sub presiune în cameră fierbinte, camera de injecție va fi fierbinte. Apoi, introduceți metalul zinc topit în matriță sub presiune ridicată.
- Pasul 3: Răcire și evacuare
După injectarea zincului topit în cameră, îl puteți lăsa să se răcească și să se solidifice. Asigurați-vă că acordați metalului suficient timp pentru a se gelifica și a lua forma matriței. De asemenea, asigurați-vă că este complet întărit înainte de a desprinde clema matriței. Rețineți că ejectarea prematură a piesei turnate poate duce la deteriorarea permanentă.
După ce matrița se răcește și se solidifică, puteți desface jumătățile matriței, le puteți deschide și puteți scoate cu grijă piesele turnate.
- Pasul 4: Tunderea
Ultimul pas în procesul de turnare sub presiune a zincului este tăierea. În timp ce metalul se răcește, puteți îndepărta cu atenție orice resturi metalice, cum ar fi fulgii, canalele de turnare și canalele de turnare. Puteți utiliza unelte precum un ferăstrău, o matriță de tăiere etc., pentru a obține forma dorită a componentei. Asigurați-vă că curățați fiecare piesă înainte de a o expedia clienților.
Aliaje de zinc pentru turnare sub presiune
Mai jos sunt prezentate cele mai comune aliaje de zinc potrivite pentru turnarea sub presiune:
- Zamak 2
Cunoscut și sub denumirea de aliaj de zinc 2 sau kirksit, zamak 2 are cea mai mare rezistență și duritate dintre toate aliajele zamak. Din acest motiv, este utilizat în secțiuni de turnare care necesită o integritate structurală ridicată, cum ar fi sectoarele auto și mecanic.
În plus, Zamak 2 are caracteristici remarcabile de turnare, cum ar fi performanțe ridicate de fluaj, capacitate superbă de amortizare și rezistență la vibrații față de alte aliaje metalice.
- Zamak 3
Aliajul de zinc Zamak 3 este unul dintre cele mai populare aliaje pentru turnarea sub presiune din diverse motive, inclusiv următoarele:
- Turnabilitate excelentă și stabilitate dimensională durabilă
- Echilibru perfect între proprietățile fizice și cele mecanice
- Compatibilitate excelentă cu diferite opțiuni de finisare, cum ar fi placarea, tratamentele de cromatare și vopsirea
- O bună combinație de forță și flexibilitate
- Zamak 7
Zamak 7, numit și aliaj de zinc 7, este un Zamak 3 modificat, cu puritate ridicată și conținut scăzut de magneziu față de alte aliaje de zamak. De asemenea, are specificații ferme privind impuritățile, îmbunătățind flexibilitatea turnării, fluiditatea și finisajul suprafeței.
Acest aliaj de zinc este utilizat în componente hardware unice sau atunci când turnarea necesită formabilitate suplimentară în timpul operațiunilor ulterioare de asamblare, cum ar fi fixarea și sertizarea.
- ZA 8
ZA-8, sau aliajul de zinc-aluminiu, are un conținut de aluminiu mai ridicat decât alți membri ai familiei zamak. Comparativ cu alte aliaje ZA, ZA-8 este singurul aliaj ZA care poate fi turnat sub presiune în cameră caldă.
În plus, ZA-8 oferă duritate, rezistență și proprietăți de fluaj semnificativ îmbunătățite. Este utilizat în principal în scopuri decorative.
- ACuZinc5
General Motors a cercetat și dezvoltat acest aliaj de zinc. Este cunoscut și sub numele de aliaj de zinc, cupru și aluminiu și are o rezistență și o duritate îmbunătățite datorită conținutului scăzut de aluminiu și a conținutului ridicat de cupru. Mai mult, are performanțe remarcabile în ceea ce privește rulmenții, cum ar fi lubrifierea.
ACuZinc5 este utilizat în piese care necesită o integritate structurală ridicată și se aplică în condiții de temperatură ridicată.
- EZAC
Aliajul EZAC oferă rezistență maximă la fluaj, o limită de curgere mai mare și o duritate mai mare decât alte aliaje de zinc. Are performanțe mai bune decât Zamak 2 și o durată mai lungă decât ACuZinc 5.
- ZA 27 - Zinc Aluminiu
ZA-27 conține cel mai mare conținut de aluminiu, punct de topire, rezistență și densitate în comparație cu alte aliaje ZA. În mod ideal, acest aliaj ZA are 27% aluminiu și prezintă proprietăți de rulment perfecte, permițând crearea de rulmenți în piese turnate pentru aplicații specifice.
Avantajele turnării sub presiune din zinc
Turnarea sub presiune a zincului oferă o multitudine de avantaje. Printre principalele beneficii se numără următoarele:
Adunarea ușoară
Unul dintre avantajele semnificative ale turnării sub presiune a zincului este faptul că operațiunile de asamblare sunt reduse la minimum. În general, procesul de turnare sub presiune a aliajului de zinc se realizează ca o singură unitate, eliminând necesitatea unor activități costisitoare de asamblare manuală.
Înaltă precizie cu perete subțire
Turnarea sub presiune a zincului generează forme complexe, cu cavități multiple, cu toleranțe mai mici decât alte procese de turnare. Mai mult, produce serii mari de piese aproape identice și rezistente la uzură, cu stabilitate dimensională ridicată.
Proprietăți mecanice mai bune
Aliajele de zinc au numeroase avantaje față de alte materiale precum aluminiul și zincul, în ceea ce privește proprietățile mecanice, cum ar fi fermitatea, rezistența, tenacitatea și durabilitatea. Din acest motiv, piesele turnate sub presiune din zinc sunt utilizate în piese care necesită o rezistență superioară.
Geometrii complexe turnate
Proprietățile excelente de rezistență și uzură ale zincului îi permit să servească drept bucșe pentru structuri în mișcare. În plus, face posibilă fabricarea de piese turnate sub presiune cu geometrii complexe, deoarece poate forma îmbinări cu alte materiale.
Durată de viață mai lungă a sculei
Un alt avantaj semnificativ al matrițelor de turnare sub presiune din zinc este că acestea pot dura de câteva ori mai mult decât aluminiul. Acest lucru se datorează faptului că aliajele de zinc au puncte de topire mai scăzute și sunt mai puțin abrazive. Din acest motiv, există o scădere a deteriorării matriței și o creștere a longevității sculei, reducând costul sculelor mai mult decât alte materiale.
Producție mai rapidă
Așa cum s-a subliniat mai sus, aliajele de zinc pentru producție mai rapidă necesită temperaturi de topire scăzute și un proces de turnare sub presiune în cameră sub presiuni ridicate. Drept urmare, crește rata ciclului de turnare sub presiune a zincului, ceea ce, la rândul său, crește ratele de producție ale turnării sub presiune.
Injecția zincului turnat sub presiune este simplă, spre deosebire de injecția aluminiului turnat sub presiune, care necesită topirea aluminiului într-un recipient diferit înainte de inserare. În plus, turnarea are o rată mare de solidificare, îmbunătățind numărul de piese produse și reducând costurile de turnare.
Diverse opțiuni de finisare
Există numeroase opțiuni de finisare ideale pentru materialele turnate sub presiune. Mai jos sunt câteva dintre cele mai populare, potrivite pentru turnarea sub presiune a zincului:
- Acoperiri cu pulbere: Această opțiune de finisare este potrivită din motive estetice datorită gamei largi de culori disponibile. În plus, generează un finisaj de suprafață uniform și de lungă durată pe porțiunile turnate.
- Pictură: Vopsirea este responsabilă pentru proprietățile funcționale și estetice. La fel ca vopsirea în câmp electrostatic, are diverse culori și este utilizată pentru o culoare practică. Vopsirea necesită un timp scurt și costuri de producție reduse.
- Placare: Acest lucru îmbunătățește proprietățile funcționale, inclusiv durabilitatea sporită și rezistența la coroziune a zincului turnat sub presiune.
Demontează rulmenții și bucșele
Proprietățile excelente de rezistență și uzură ale zincului permit o flexibilitate mai mare în proiectare și reduc costurile de fabricație prin eliminarea bucșelor mici și a inserțiilor de uzură.
Conductivitate electrică și termică bună
Zincul este un conductor de căldură și electricitate mai bun decât aluminiul. Prin urmare, turnarea zincului este ideală pentru aplicații precum radiatoare și alte componente electrice.
Mai puține prelucrări necesare
Un avantaj major al turnării sub presiune a zincului este necesitatea mai puținei prelucrări. Turnarea sub presiune a zincului are toleranțe mai stricte, eliminând necesitatea unor prelucrări suplimentare.
Dezavantaje ale turnării sub presiune a zincului
Tot ce are un avantaj are și unele dezavantaje. Turnarea sub presiune a zincului vine cu următoarele dezavantaje:
Este predispus la defecte
Procesul de turnare sub presiune a zincului este rapid, iar răcirea este rapidă. Din acest motiv, evacuarea gazului poate întârzia, rezultând defecte precum:
- vezicule: Acestea sunt pelicule subțiri care se formează pe suprafața componentelor turnate sub presiune din zinc.
- Fisuri: Acestea apar atunci când zincul metalic nu are suficientă rezistență pentru a rezista la forța de tracțiune în timpul solidificării.
- Umflături: Acestea sunt extensii ale piesei turnate de zinc, rezultând o umflătură netedă pe partea verticală a piesei turnate.
- Nepotrivire sau deplasare: Aceasta este o deplasare orizontală a unui metal din cauza distorsiunii secțiunilor superioare și inferioare ale matriței.
- Fuziune: Apare atunci când particulele de nisip se combină cu metalul topit.
- Găuri de suflare: Găurile de suflare apar atunci când ventilarea necorespunzătoare duce la faptul că metalul nu reține suficient gaz pe măsură ce se formează fluidul.
- Colmatare: Aceasta modifică dimensiunile articolului final și poate apărea în timpul sau după solidificare.
- Picături: Acest lucru se întâmplă atunci când bucăți de nisip cad în piesa turnată când metalul este încă în formă lichidă.
Piese grele
Turnările de zinc sub presiune produc piese mult mai grele decât alte metale precum aluminiul și magneziul. Din acest motiv, nu sunt potrivite pentru utilizări ușoare, cum ar fi în industria aerospațială.
Nu este potrivit pentru producția în loturi mici
Turnarea sub presiune a zincului are costuri inițiale ridicate de investiție. Prin urmare, este potrivită în principal pentru fabricarea în masă a pieselor și nu este aplicabilă în producția de loturi mici.
Aplicații ale pieselor turnate sub presiune din zinc
Piesele turnate sub presiune din zinc sunt utilizate în diverse industrii, inclusiv:
Industria auto
Datorită rezistenței și durității lor incredibile, caracteristicilor geometrice complexe, calității bune a suprafeței, toleranței dimensionale ridicate și rezistenței la coroziune, componentele turnate sub presiune din zinc sunt utilizate în industria auto pentru fabricarea:
- Oglinzi retrovizoare
- incintele
- Piese de șasiu
- Componente de siguranță pentru utilizator și mașină, cum ar fi scripeți și angrenaje
- Componentele transmisiei
- Trapă, ștergătoare de parbriz
- Console
- Rulmenți
- Director
- Piese de frana
Mai sus sunt doar câteva dintre componentele auto fabricate din turnare sub presiune.
Componente electronice
Turnarea sub presiune a zincului are numeroase beneficii în aplicațiile electronice. Una dintre proprietățile sale semnificative este capacitatea de a fi turnată în pereți mai subțiri și forme complicate. Așa cum s-a explicat mai sus, aliajele de zinc sunt mai rezistente decât alte metale turnate sub presiune.
În afară de asta, aliajul de zinc are o ecranare electromagnetică excelentă și o amortizare a vibrațiilor, potrivită pentru protejarea componentelor electrice interne.
Electrocasnice
Turnarea sub presiune a zincului se numără printre cele mai bune metale turnate sub presiune pentru electrocasnice. Datorită finisajului bun al suprafeței, stabilității dimensionale și rezistenței, turnarea zincului este utilizată pentru fabricarea de electrocasnice precum încuietori de uși, blendere, curele, mixere manuale, catarame pentru pantofi, mânere, brelocuri etc.
Sectorul Mecanic
O altă aplicație semnificativă a turnării sub presiune a zincului este în sectorul mecanic. Piesele turnate din zinc sunt utilizate în fabricarea pieselor de motor din acest sector.
Concluzie
Turnarea aliajelor de zinc este printre cele mai populare metode de turnare. Oferă mai multe avantaje față de alte piese turnate din metal, inclusiv injecția ușoară și directă. Cu toate acestea, înainte de a începe procesul de turnare, este esențial să înțelegeți diversele proceduri, aliaje, aplicații, precum și avantajele și dezavantajele.
Pentru rezultate mai bune, luați în considerare apelarea la ajutorul unor experți de încredere precum Moldie. Oferim servicii personalizate de turnare sub presiune a zincului de înaltă calitate la prețuri accesibile.
Întrebări frecvente
Cât de rezistente sunt piesele turnate sub presiune din zinc?
Turnările sub presiune de zinc sunt foarte rezistente. Acestea oferă o rezistență la tracțiune mai mare decât cele mai populare aliaje neferoase utilizate în turnarea sub presiune. De exemplu, aliajele de zinc turnate sub presiune au o rezistență de aproximativ 2.5 ori mai mare decât aluminiul.
Va rugini zincul turnat sub presiune?
Nu. Piesele turnate sub presiune din zinc au o rezistență ridicată la coroziune. Atunci când sunt expuse la aer și umiditate, zincul va reacționa cu oxigenul pentru a forma un strat subțire de oxid, care apoi reacționează cu umiditatea pentru a forma hidroxid de zinc. Din acest motiv, piesele turnate sub presiune din zinc nu vor rugini chiar dacă sunt utilizate în medii corozive.
Totuși, atunci când suprafața de zinc nu a dezvoltat complet un strat protector, aceasta prezintă o coroziune numită rugină albă. Aceasta apare atunci când nu există suficient oxigen peste suprafața de zinc; prin urmare, rugina albă este sub formă de pulbere.
Poate fi sudat zincul turnat sub presiune?
Nu. Sudarea zincului turnat sub presiune poate fi dificilă din cauza punctului său de topire scăzut. Dar, dacă utilizați materiale precum Super Alloy 1, puteți lipi piesa turnată sub presiune.
