Zinc vs. Aluminiu: Care sunt diferențele lor

Industria turnării sub presiune cuprinde în primul rând turnarea sub presiune a aliajelor de aluminiu și zinc, care a cunoscut o utilizare semnificativă în ultimii ani. Înțelegerea diferențelor dintre zinc și aluminiu este crucială pentru selectarea materialului potrivit pentru scopuri specifice și optimizarea utilizării acestora.

Acest articol va aprofunda în caracteristicile cheie care diferențiază zincul și aluminiul, aruncând lumină asupra proprietăților, utilizărilor și considerentelor lor distincte pentru aplicațiile practice.

Ce sunt zincul și aluminiul?

Zincul și aluminiul sunt metale diferite cu caracteristici unice. Zincul este un metal moale, alb-argintiu, care găsește aplicații în diferite domenii, inclusiv galvanizarea oțelului pentru protecția împotriva coroziunii, turnarea sub presiune și producția de alamă.

Aluminiul este un metal ușor și robust, folosit în diverse aplicații, cum ar fi construcția de avioane, cutii de băuturi și rame de ferestre.

Zincul și aluminiul pot fi combinate pentru a forma diferite aliaje cu proprietăți distincte.

Ce este aliajul de zinc?

Aliajul de zinc se referă la un aliaj metalic compus în principal din zinc, împreună cu alte elemente metalice. Elementele comune utilizate în aliajele de zinc includ aluminiu, magneziu, cupru, cadmiu, plumb, titan și alte aliaje de zinc la temperatură joasă. Aliajele de zinc sunt preparate prin topirea constituenților și prelucrarea lor prin turnare sub presiune sau prin alte metode de modelare sub presiune pentru a obține forma materialului dorit.

Aliajele de zinc pot fi clasificate în turnate și deformate, în funcție de procesul de fabricație utilizat. Ei găsesc aplicații în diverse industrii, cum ar fi turnarea sub presiune pentru instrumente și piese de automobile, precum și tratamentul de galvanizare la cald pentru țevile pereților de apă din cazan pentru a spori rezistența la coroziune la temperaturi înalte.

Caracteristicile aliajului de zinc

• Are performanțe excelente de turnare, permițând producerea de piese de precizie complicate și cu pereți subțiri, cu un finisaj neted al suprafeței.
• Permite opțiuni de tratare a suprafețelor, cum ar fi galvanizarea, pulverizarea, vopsirea, lustruirea și șlefuirea.
• În timpul proceselor de topire și turnare sub presiune, nu absoarbe fierul, rezistă la coroziune sub presiune și nu aderă la matrițe.
• Are proprietăți mecanice favorabile și oferă rezistență la uzură la temperaturi ambientale.
• Are un punct de topire scăzut de 385 ℃, facilitând turnarea sub presiune.

Ce este aliajul de aluminiu?

Aliajul de aluminiu se referă la o categorie de aliaje pe bază de aluminiu. Încorporează diverse elemente de aliere primară, cum ar fi cuprul, siliciul, magneziul, zincul și manganul și elemente secundare de aliaj precum nichel, fier, titan, crom și litiu.

În ceea ce privește densitatea, aliajul de aluminiu are o densitate mai mică decât oțelul. Și în ceea ce privește rezistența, în general, oțelul este mai rezistent decât aluminiul. Cu toate acestea, odată ce greutatea mai ușoară a aluminiului este luată în considerare în ecuație, aluminiul iese în top cu un raport superior rezistență-greutate. Unele aliaje de aluminiu sunt mai rezistente decât oțelul. Oferă o plasticitate excelentă și poate fi procesat în diverse profile, făcându-l un material structural metalic neferos utilizat pe scară largă în diverse industrii. Aplicațiile sale includ aviație, aerospațială, producție de automobile, producție de mașini, construcții navale și industria chimică.

Caracteristici ale aliajului de aluminiu

• Ușoare, făcându-l ideal pentru industriile în care reducerea greutății este critică.
• Conductivitate termică excelentă.
• Compoziție prietenoasă cu mediul.
• Rezistent la temperaturi scăzute.
• Abilitatea de a obține proprietăți mecanice favorabile, caracteristici fizice și rezistență la coroziune prin tratament termic.
• Proprietăți de înaltă rezistență.

Diferențele dintre zinc și aliaj de aluminiu

Material

Materialul din aliaj de zinc are o greutate specifică semnificativă și prezintă performanțe excelente de turnare. Se mândrește cu o densitate și o rezistență ridicate, comparabile cu sau chiar depășind cele ale oțelului de înaltă calitate. Ca rezultat, piesele de turnare sub presiune din aliaj de zinc cântăresc de obicei mai mult decât piesele de turnare sub presiune din aliaj de aluminiu.

Proprietate

Materialul din aliaj de zinc prezintă un punct de topire scăzut, proprietăți mecanice favorabile și rezistență la uzură. Este, de asemenea, potrivit pentru aplicații de tratare a suprafețelor. Pe de altă parte, aliajul de aluminiu demonstrează o conductivitate electrică excelentă, conductivitate termică și rezistență la coroziune.

Proces de turnare sub presiune

Punctele de topire ale aliajelor de zinc și aluminiu variază. Aliajele de zinc au un punct de topire mai mic comparativ cu aliajele de aluminiu. Această discrepanță în punctele de topire necesită utilizarea unor echipamente și parametri speciali de prelucrare la turnarea sub presiune.

Turnarea sub presiune din aliaj de zinc folosește de obicei o mașină de turnare sub presiune cu cameră fierbinte. Aliajul de zinc este topit în această mașină, permițând cicluri mai rapide.

În schimb, turnarea sub presiune din aliaj de aluminiu utilizează o mașină de turnare sub presiune cu cameră rece. Aliajul de aluminiu este topit în afara mașinii și apoi turnat în mașina de injecție. Acest proces durează mai mult în comparație cu turnarea sub presiune cu cameră fierbinte.

Utilizarea diferitelor echipamente și parametri de prelucrare pentru turnarea sub presiune a aliajului de zinc și turnarea sub presiune a aliajului de aluminiu duce la proprietăți divergente în produsele finite. Piesele turnate sub presiune din aliaj de zinc tind să fie mai durabile și mai rezistente la coroziune decât omologii lor din aluminiu. În schimb, piesele turnate sub presiune din aliaj de aluminiu sunt de obicei mai ușoare și au o conductivitate termică mai bună.

Greutate

În ceea ce privește greutatea, aliajul de zinc este în general mai dens și mai greu decât aluminiul. Zincul pur are o densitate specifică de 5g/cm3, în timp ce aluminiul are o densitate mai mică de 2,7g/cm3. Această densitate mai mare contribuie la rezistența superioară la impact a aliajelor de zinc în comparație cu piesele din aluminiu, făcându-le un material preferat pentru fabricarea pieselor turnate destinate aplicațiilor structurale.

Proprietăți

Iată proprietățile comune ale ambelor materiale turnate sub presiune și modul în care se disting unele de altele:

• Punct de topire

Zincul are un punct de topire mai mic (aproximativ 420°C) decât aluminiul. Punctul de topire este un factor crucial în turnarea sub presiune, influențând alegerea procesului de turnare. Punctul de topire mai scăzut al zincului îl face compatibil cu procesul cu camera fierbinte.

Această caracteristică oferă avantaje precum costuri de producție reduse, eficiență îmbunătățită a producției și un risc mai mic de degradare a mucegaiului. În schimb, aluminiul are un punct de topire mai mare (aproximativ 660°C), făcându-l potrivit pentru procesul cu cameră rece.

• Conductivitate termică

Aliajul de zinc prezintă o conductivitate termică superioară în comparație cu turnarea sub presiune a aluminiului. Absoarbe și disipează eficient căldura, făcându-l potrivit pentru aplicații care implică generare ridicată de căldură sau cerințe de disipare a căldurii. Piesele turnate de zinc sunt deosebit de benefice în producerea de componente precum radiatoarele sau electronicele.

• Rezistență la coroziune

Piesele turnate din zinc au o rezistență excelentă la coroziune, depășind piesele turnate sub presiune din aluminiu. Această proprietate face zincul mai potrivit pentru proiectele în condiții de mediu dure, unde protecția împotriva coroziunii este esențială.

Finisarea suprafețelor

Turnarea sub presiune necesită de obicei tratamente secundare de finisare a suprafeței, spre deosebire de piesele prelucrate CNC. Nevoia de finisare a suprafeței este influențată de procesul de turnare și de tipul de material utilizat.

Piesele turnate din zinc prezintă o suprafață mai netedă și mai modelată după turnare, deoarece nu au pori. În schimb, piesele turnate de aluminiu pot dezvolta pori, gropi și vezicule în timpul turnării, necesitând o finisare compensatorie a suprafeței.

Atât turnarea de zinc, cât și cea de aluminiu pot beneficia de procesele de finisare a suprafețelor. Cu toate acestea, zincul este mai compatibil cu o gamă mai largă de opțiuni de finisare a suprafețelor, inclusiv placarea, acoperirea cu pulbere, vopsirea, galvanizarea și anodizarea.

Viața de scule

Formele folosite în turnarea sub presiune a zincului nu necesită rezistență mare la tracțiune din cauza naturii mai puțin abrazive a materialului și a punctului de topire scăzut. Aceste proprietăți au ca rezultat reducerea deteriorării mucegaiului și costuri mai mici de scule. În consecință, matrițele utilizate în turnarea zincului pot rezista la peste 1.000.000 de lovituri înainte de a necesita înlocuire, în timp ce matrițele utilizate în turnarea de aluminiu durează de obicei aproximativ 100.000 de lovituri.

Aplicații

Atât turnarea de zinc, cât și de aluminiu găsesc aplicații în diverse industrii. Turnarea cu zinc este cunoscută pentru rezistența sa, ceea ce o face o alegere populară pentru aparatele de uz casnic și turnarea sub presiune auto.

Pe de altă parte, turnarea de aluminiu excelează în raportul rezistență-greutate, făcându-l ideal pentru componente ușoare, dar robuste. Această caracteristică face ca turnările din aluminiu să fie deosebit de valoroase în industria aerospațială, unde nevoia de materiale ușoare este crucială.

Durata ciclului

Timpul ciclului este semnificativ atunci când se compară turnarea sub presiune a aluminiului cu cea a zincului. Turnarea sub presiune a zincului are loc la o presiune ridicată și un punct de topire scăzut, deosebindu-l de turnarea sub presiune a aluminiului. În consecință, turnarea sub presiune a zincului prezintă un timp de ciclu mai scurt, de obicei cu 150-200% mai rapid decât turnarea aluminiului.

În plus, procesul de încălzire pentru turnarea sub presiune a zincului are loc intern, spre deosebire de turnarea sub presiune a aluminiului, care utilizează procesul cu cameră rece. În plus, disiparea eficientă a căldurii a turnării zincului permite solidificarea mai rapidă a metalului topit, contribuind la o reducere suplimentară a timpului ciclului.

Cheltuieli

Costul producției de turnare sub presiune este afectat de diverși factori, inclusiv alegerea materialului, procesul de producție, calificarea operatorului, timpul ciclului și finisarea suprafeței. Piesele turnate sub presiune din zinc realizate din aliaje de zinc sunt mai puțin costisitoare, dar au o rezistență și o rezistență la coroziune mai scăzute în comparație cu aliajele de aluminiu. Piesele turnate sub presiune din aluminiu sunt mai puternice și mai rezistente la coroziune, dar au un cost mai mare.

Procesul de producție presupune topirea metalului, injectarea lui într-o matriță și răcirea acestuia pentru a forma piesa finală. Operatorii calificați și timpii de ciclu mai scurti pot reduce costurile. De asemenea, finisarea suprafeței, cum ar fi vopsirea sau placarea, se adaugă la costul total. În general, turnarea sub presiune de zinc este mai rentabilă decât turnarea sub presiune din aluminiu.

Când și de ce ar trebui să alegeți turnarea sub presiune cu zinc

Când vă confruntați cu dilema de a alege între turnarea sub presiune a zincului și turnarea sub presiune a aluminiului, luați în considerare următorii factori care fac din turnarea sub presiune a zincului opțiunea preferată

Piese cu pereți subțiri

Turnarea sub presiune a zincului este potrivită pentru producerea de piese cu pereți subțiri datorită rezistenței sale în comparație cu alte materiale. Natura densă a zincului asigură integritatea și stabilitatea structurale, reducând utilizarea materialului și costurile de turnare sub presiune.

Condiții de mediu dure

Turnarea sub presiune a zincului excelează în condiții dure de mediu, în special în cele predispuse la coroziune. Rezistența sa excepțională la coroziune formează un strat protector pe piesele atunci când sunt expuse la astfel de condiții.

Stres rezidual mai mic

Turnarea sub presiune implică aplicarea presiunii pentru a injecta metal topit în matriță. Turnarea sub presiune la înaltă presiune poate duce la stres rezidual asupra pieselor, dar turnarea sub presiune cu zinc, care utilizează turnarea sub presiune la joasă presiune, minimizează stresul rezidual.

Matriță turnată sub presiune

Alegerea turnării sub presiune cu zinc este avantajoasă dacă lucrați cu matrițe delicate de turnare sub presiune. Formele de turnare sub presiune din zinc pot dura aproximativ de zece ori mai mult decât matrițele de turnare sub presiune din aluminiu.

Producție mai rapidă

Aliajele de zinc au un punct de topire scăzut, permițând un proces de turnare sub presiune cu cameră fierbinte cu injecție de înaltă presiune. Acest lucru are ca rezultat o rată de ciclu mai mare în comparație cu alte materiale. Spre deosebire de turnarea sub presiune a aluminiului, în care operatorul topește aluminiul în afara mașinii înainte de a-l turna în mașina de injectare, în turnarea sub presiune a zincului, zincul este topit în interiorul mașinii.

Luând în considerare acești factori, turnarea sub presiune a zincului poate fi o alegere preferată în diferite scenarii.

De ce și când alegeți turnarea sub presiune a aluminiului

Când se confruntă cu decizia între piesele de turnare sub presiune din aluminiu și zinc, există anumite condiții în care ar trebui să se acorde preferință turnarea sub presiune din aluminiu. Luați în considerare următorii factori:

Raport putere-greutate

Dacă sunteți în căutarea proprietăților ușoare și de înaltă rezistență la tracțiune, este recomandabil să luați în considerare piesele turnate sub presiune din aluminiu. Aceste piese sunt binecunoscute pentru capacitatea lor de a oferi ambele caracteristici. În special, industria aerospațială utilizează pe scară largă piese turnate sub presiune din aluminiu datorită naturii lor ușoare.

Temperaturi ridicate de funcționare

Datorită punctului lor de topire ridicat și capacității de a rezista la temperaturi ridicate, turnările sub presiune din aluminiu sunt opțiunea preferată pentru aplicațiile care implică temperaturi de operare ridicate, cum ar fi în procesele metalurgice. Această caracteristică asigură că proprietățile structurale și fizice ale pieselor turnate rămân intacte chiar și atunci când sunt expuse la căldură extremă.

Conductivitate electrică

Datorită conductibilității lor electrice excelente, turnarea sub presiune din aluminiu este alegerea preferată pentru diferite componente electronice din turnarea sub presiune. Acest lucru este deosebit de important în aplicații precum ecranarea EMI, unde piesele trebuie protejate de semnalele electromagnetice.

Ia-ți piesele de turnare sub presiune din zinc sau aluminiu

Aveți nevoie de piese turnate sub presiune din zinc sau aluminiu de înaltă calitate? Nu mai căuta! Moldie este aici pentru a vă îndeplini toate cerințele de turnare sub presiune cu precizie, eficiență și calitate de top. Este soluția ta unică pentru piese de turnare sub presiune din zinc și aluminiu!

Suntem specializați în furnizarea de servicii excepționale de turnare sub presiune atât pentru aliaje de zinc, cât și de aluminiu, pentru o gamă largă de industrii și aplicații.

Indiferent dacă aveți nevoie de piese ușoare și rezistente din aluminiu sau de componente din zinc rezistente la coroziune, vă oferim acoperirea. Etica noastră turnare sub presiune procedurile implică utilizarea celor mai bune materii prime și capabilități ale casei pentru a oferi rezultate remarcabile atunci când comandați de la noi în vrac. Vizitați site-ul nostru pentru mai multe informații.

Concluzie

Zincul și aluminiul au caracteristici distincte care le fac potrivite pentru diferite aplicații. Zincul oferă avantaje precum densitatea mare, rezistența la coroziune și punctul de topire scăzut, în timp ce aluminiul oferă o greutate ușoară, o rezistență ridicată și o conductivitate termică superioară. Înțelegerea acestor diferențe permite o selecție informată a materialelor în diverse industrii și proiecte.

Întrebări frecvente

Sunt turnate sub presiune de zinc mai puternice decât turnarea sub presiune din aluminiu?

Piesele de turnare sub presiune din zinc prezintă o rezistență mai mare în comparație cu turnarea sub presiune din aluminiu. Experții susțin că turnarea sub presiune de zinc depășește mai multe aliaje neferoase comune ca rezistență. Aliajele de zinc sunt raportate a fi de 2,5 ori mai rezistente decât turnarea sub presiune a aluminiului.

 Care sunt parametrii care diferențiază turnarea din aluminiu și zinc?

Greutatea, rezistența la coroziune, punctul de topire și conductivitatea termică disting cele două piese turnate. Turnarea cu zinc se caracterizează prin greutatea sa mai mare, punctul de topire mai scăzut, rezistența superioară la coroziune și o conductivitate termică mai bună în comparație cu celelalte.

 Care este mai rezistent la coroziune: zinc sau aluminiu?

Piesele de turnare sub presiune din aluminiu prezintă o rezistență la coroziune mai mică decât turnarea cu zinc, deși aceasta poate varia în funcție de nivelul pH-ului. De exemplu, în soluțiile alcaline cu un pH de 11, rezistența la coroziune a turnării de aluminiu este echivalentă cu cea a zincului.