Литье цинкового сплава

При литье под давлением используются высокие температуры и давление при производстве расплавленных металлов и сплавов для создания желаемой формы. Он включает в себя плавку металлов с низкой температурой плавления и заливку их в формы для литья под давлением.

Обычно литье под давлением классифицируется в зависимости от температуры и давления, необходимых для введения расплавленного металла в форму для литья под давлением. Тем не менее, его также можно классифицировать по типу материала, используемого в процессе, а цинк является одним из наиболее распространенных универсальных металлов, литых под давлением. Имея это в виду, вот все, что вам нужно знать о литье из цинкового сплава:

Что такое литье цинка под давлением?

Литье цинка под давлением — это процесс, включающий впрыскивание жидкого металлического цинка под давлением в форму и оставление для затвердевания. Полость пресс-формы состоит из двух форм из закаленной инструментальной стали, которые имеют желаемую форму.

Цинковые сплавы имеют низкие температуры плавления, поэтому литье происходит при более низкой температуре. Кроме того, их ударная вязкость и пластичность делают их пригодными для изготовления деталей.

Этапы процесса литья цинка под давлением

Процесс литья под давлением цинкового сплава может отличаться в зависимости от размера и типа используемого вами оборудования. Однако есть общая процедура, которой вы можете следовать, как описано ниже:

• Шаг 1: Подготовка штампа

Прежде чем приступить к процессу литья, первым делом нужно подготовить саму матрицу. Здесь вам необходимо очистить литейную форму, очистив ее. Затем смажьте матрицу, чтобы улучшить вставку отлитой детали после охлаждения. Вы также можете смазать внутренние стенки форм, чтобы контролировать температуру формы и облегчить снятие отливки.

Наконец, зажмите матрицу под высоким давлением.   

• Шаг 2: Инъекция

Следующим шагом является вставка цинкового сплава в дробовую камеру машины. Здесь вам необходимо расплавить цинковый сплав перед инъекцией. Поскольку литье под давлением из цинкового сплава представляет собой процесс литья под давлением с горячей камерой, камера дроби будет горячей. Затем вставьте расплавленный металлический цинк в форму под высоким давлением.

• Шаг 3: Охлаждение и выброс

 После ввода расплавленного цинка в камеру можно дать ему остыть и затвердеть. Обязательно дайте металлу достаточно времени, чтобы загустеть и принять форму формы. Кроме того, убедитесь, что он полностью установлен, прежде чем отжимать матрицу. Помните, что преждевременное снятие гипса может привести к необратимому повреждению.

Как только ваша матрица остынет и затвердеет, вы можете разжать половинки матрицы, открыть их и осторожно удалить отлитые детали.   

• Шаг 4: Обрезка

Последним этапом процесса литья цинка под давлением является обрезка. Пока металл остывает, вы можете аккуратно удалить из цинковой отливки весь металлолом, например заусенцы, литники и направляющие. Вы можете использовать такие инструменты, как пила, обрезной штамп и т. д., чтобы добиться желаемой формы компонента. Обязательно очистите каждую деталь перед отправкой ее клиентам.

Цинковые сплавы для литья под давлением

Ниже приведены наиболее распространенные цинковые сплавы, подходящие для литья под давлением:

1. Замак 2

Замак 2, также известный как цинковый сплав 2 или кирксит, обладает самой высокой прочностью и твердостью среди всех сплавов замака. По этой причине он используется в отливках, требующих высокой структурной целостности, например, в автомобильной и механической отраслях.

Кроме того, Zamak 2 обладает выдающимися литейными характеристиками, такими как высокая ползучесть, превосходная демпфирующая способность и виброустойчивость, по сравнению с другими металлическими сплавами.

• Замак 3

Цинковый сплав Zamak 3 является одним из самых популярных сплавов для литья под давлением по разным причинам, в том числе следующим:

• Отличная литейность и длительная стабильность размеров.
• Идеальный баланс между физическими и механическими свойствами.
• Отличная совместимость с различными вариантами отделки, такими как гальваническое покрытие, хроматирование и покраска.
• Хорошее сочетание силы и гибкости
• Замак 7

Замак 7, также называемый цинковым сплавом 7, представляет собой модифицированный сплав Замак 3 с высокой чистотой и низким содержанием магния по сравнению с другими сплавами замака. Он также имеет твердые примеси, что повышает гибкость отливки, текучесть и чистоту поверхности.

Этот цинковый сплав применяется в уникальных аппаратных средствах или когда отливка требует дополнительной формуемости во время последующих операций сборки, таких как крепление и обжатие.

• ЗА 8

ZA-8, или цинк-алюминиевый сплав, содержит больше алюминия, чем другие представители семейства замака. По сравнению с другими сплавами ZA, ZA-8 является единственным сплавом ZA, который можно подвергать литью под давлением в горячей камере.

Кроме того, ZA-8 обеспечивает значительно улучшенные свойства твердости, прочности и ползучести. В основном его используют в декоративных целях.

• ACuZinc5

General Motors исследовала и разработала этот цинковый сплав. Он также известен как сплав цинка, меди и алюминия и обладает улучшенной прочностью и твердостью благодаря низкому содержанию алюминия и высокому содержанию меди. Кроме того, он обладает выдающимися эксплуатационными характеристиками подшипников, такими как смазывающая способность.

ACuZinc5 используется в деталях, требующих высокой структурной целостности и применяемых в жарких условиях.     

• ЭЗАК

Сплав EZAC обеспечивает максимальное сопротивление ползучести, более высокий предел текучести и твердость, чем другие цинковые сплавы. Он работает лучше, чем Zamak 2, и служит дольше, чем ACuZinc 5.

• ZA 27- Цинк Алюминий

ZA-27 имеет самое высокое содержание алюминия, температуру плавления, прочность и плотность по сравнению с другими сплавами ZA. В идеале этот сплав ZA содержит алюминий 27% и демонстрирует отличные подшипниковые свойства, что позволяет создавать подшипники в отливках для конкретных применений.    

Преимущества литья под давлением цинка

Литье цинка под давлением дает множество преимуществ. Некоторые из главных преимуществ включают в себя следующее:

Простая сборка

Одним из существенных преимуществ литья под давлением цинка является то, что сборочные операции сводятся к минимуму. Как правило, процесс литья под давлением цинкового сплава выполняется как единое целое, что устраняет необходимость в дорогостоящей ручной сборке.

Высокая точность с тонкими стенками

Литье цинка под давлением позволяет получить многополости сложной формы с более жесткими допусками, чем другие процессы литья. Кроме того, он производит большие объемы практически идентичных и износостойких деталей с высокой стабильностью размеров.

Лучшие механические свойства

Сплавы цинка имеют многочисленные преимущества перед другими материалами, такими как алюминий и цинк, по механическим свойствам, таким как твердость, прочность, сопротивление, ударная вязкость и долговечность. По этой причине отливки из цинка под давлением используются в деталях, требующих повышенной прочности.  

Литая сложная геометрия

Отличные несущие и износостойкие свойства цинка позволяют ему служить в качестве втулок для движущихся конструкций. Кроме того, он позволяет изготавливать отлитые под давлением детали сложной геометрии, поскольку может образовывать соединения с другими материалами.

Увеличенный срок службы инструмента

Еще одним существенным преимуществом форм для литья под давлением из цинка является то, что они служат в несколько раз дольше, чем алюминиевые. Это связано с тем, что сплавы цинка имеют более низкую температуру плавления и менее абразивны. По этой причине снижается повреждение плесени и увеличивается срок службы инструмента, что снижает стоимость инструмента больше, чем другие материалы.

Более быстрое производство 

Как указано выше, цинковые сплавы для более быстрого производства требуют низких температур плавления и процесса камерного литья под высоким давлением. В результате увеличивается скорость цикла литья цинка под давлением, что, в свою очередь, увеличивает производительность литья под давлением.

Литье цинка под давлением является простым процессом, в отличие от литья алюминия под давлением, которое требует плавления алюминия в другом контейнере перед установкой. Кроме того, отливка имеет высокую скорость затвердевания, что позволяет увеличить количество производимых деталей и снизить затраты на отливку.

Различные варианты отделки

Существует множество вариантов отделки, идеально подходящих для материалов, отлитых под давлением. Ниже приведены некоторые популярные модели, подходящие для литья под давлением цинка:

• Порошковые покрытия: Этот вариант отделки подходит для эстетических целей благодаря широкому спектру доступных цветов. Кроме того, он обеспечивает долговечную и ровную поверхность отлитых деталей.
• Рисование: Краска отвечает за функциональные и эстетические свойства. Как и порошковая покраска, она имеет различные цвета и используется для практичной окраски. Покраска требует короткого времени и низких производственных затрат.
• Покрытие: Это повышает функциональные свойства, в том числе повышенную долговечность и коррозионную стойкость литого под давлением цинка.

Снимает подшипники и втулки

Отличные несущие и износостойкие свойства цинка обеспечивают большую гибкость конструкции и снижают затраты на изготовление за счет удаления небольших втулок и изнашиваемых вставок.

Хорошая электро- и теплопроводность

Цинк является лучшим проводником тепла и электричества, чем алюминий. В результате литье из цинка идеально подходит для таких применений, как радиаторы и другие электрические компоненты.

Требуется меньше механической обработки

Одним из основных преимуществ литья под давлением цинка является меньшая потребность в механической обработке. Литье цинка под давлением имеет более жесткие допуски, что исключает необходимость дополнительной механической обработки.   

Недостатки литья под давлением цинка

Все, что имеет хорошие стороны, имеет и некоторые недостатки. Литье цинка под давлением имеет следующие недостатки:

Склонен к дефектам

Процесс литья под давлением цинка происходит быстро, а охлаждение происходит быстро. По этой причине выпуск газа может задерживаться, что приводит к таким дефектам, как:

• Волдыри: Это тонкие пленки, образующиеся на поверхности деталей из цинка, отлитых под давлением.
• Трещины: Это происходит, когда металлический цинк не имеет достаточной прочности, чтобы выдерживать растягивающую силу во время затвердевания.
• Набухает: Это расширения цинковой отливки, образующие гладкую выпуклость на вертикальной стороне отливки.
• Несовпадение или сдвиг: Это горизонтальное смещение металла из-за перекоса верхней и нижней частей формы.
• Слияние: Это происходит, когда частицы песка соединяются с расплавленным металлом.
• Продувочные отверстия: Дыхательные отверстия возникают, когда неправильная вентиляция приводит к тому, что металл не удерживает достаточно газа в виде жидкости.
• Деформация: Это изменяет размеры конечного изделия и может произойти во время или после затвердевания.
• Капли: Это происходит, когда в отливку попадают кусочки песка, когда металл еще находится в жидком виде.

Тяжелые детали

При литье под давлением цинка производятся гораздо более тяжелые детали, чем из других металлов, таких как алюминий и магний. По этой причине они непригодны для легкого использования, например, в аэрокосмической промышленности.  

Не подходит для мелкосерийного производства

Литье цинка под давлением требует высоких первоначальных инвестиционных затрат. Поэтому он в первую очередь пригоден для массового изготовления деталей и неприменим в мелкосерийном производстве.

Применение литых под давлением цинковых деталей

Детали, отлитые под давлением из цинка, используются в различных отраслях промышленности, в том числе:

Автоматизированная индустрия

Благодаря невероятной прочности и твердости, сложным геометрическим характеристикам, хорошему качеству поверхности, высоким допускам размеров и коррозионной стойкости детали из цинкового литья под давлением применяются в автомобильной промышленности для изготовления:

• Зеркала заднего вида
• Корпуса
• Детали шасси
• Компоненты безопасности пользователя и автомобиля, такие как шкивы и шестерни.
• Компоненты трансмиссии
• Люк, дворники
• Кронштейны
• Подшипники
• Рулевое управление
• Тормозные детали

Выше приведены лишь некоторые автомобильные компоненты, изготовленные методом литья под давлением.  

Электроника

Литье цинка под давлением имеет множество преимуществ в электронном применении. Одним из его важных свойств является способность придавать более тонкие стенки и сложные формы. Как объяснялось выше, сплавы цинка более прочные, чем другие металлы, полученные литьем под давлением.

Кроме того, цинковый сплав обладает превосходной электромагнитной экранировкой и гашением вибрации, что позволяет защитить внутренние электрические компоненты.

Бытовая техника

Цинк, отлитый под давлением, является одним из лучших металлов для литья под давлением для бытовой техники. Благодаря хорошей обработке поверхности, стабильности размеров и прочности цинковое литье используется для производства бытовой техники, такой как дверные замки, блендеры, ремни, ручные миксеры, пряжки для обуви, ручки, брелоки и т. д.

Механический сектор

Еще одним важным применением литья под давлением цинка является механическая промышленность. Литые цинковые детали используются в производстве деталей двигателей в этом секторе.  

Заключение

Литье цинковых сплавов является одним из самых популярных методов литья. Он предлагает ряд преимуществ по сравнению с другими металлическими отливками, включая простоту и прямую инжекцию. Однако, прежде чем начать процесс литья, важно понять различные процедуры, сплавы, области применения, а также преимущества и недостатки.

Для достижения лучших результатов рассмотрите возможность заручиться помощью надежных экспертов, таких как Молди. Мы предлагаем высококачественные услуги литья цинка под давлением по доступным ценам.

Часто задаваемые вопросы

Насколько прочны отливки из цинка?

Отливки из цинка очень прочные. Они обеспечивают более высокую прочность на разрыв, чем самые популярные сплавы цветных металлов, используемые при литье под давлением. Например, сплавы цинка, литые под давлением, имеют примерно в 2,5 раза большую прочность, чем алюминий.

Будет ли цинк, отлитый под давлением, ржаветь?

Нет. Цинк, отлитый под давлением, обладает высокой коррозионной стойкостью. Под воздействием воздуха и влаги цинк вступает в реакцию с кислородом, образуя тонкий слой оксида, который затем реагирует с влагой, образуя гидроксид цинка. По этой причине детали, отлитые под давлением из цинка, не ржавеют даже при использовании в агрессивных средах.

Однако, когда на поверхности цинка не образуется полностью защитный слой, на ней появляется коррозия, называемая белой ржавчиной. Это происходит, когда на поверхности цинка недостаточно кислорода; таким образом, белая ржавчина является порошкообразной.

Можно ли сваривать цинк, отлитый под давлением? 

Нет. Сварка литого под давлением цинка может оказаться сложной задачей из-за его низкой температуры плавления. Но если вы используете такие материалы, как Super Alloy 1, вы можете припаять отлитую под давлением деталь.