Odlievanie zinkovej zliatiny

Tlakové liatie využíva vysoké teploty a tlak pri výrobe roztavených kovov a zliatin na vytvorenie požadovaného tvaru. Zahŕňa tavenie kovov s nízkou teplotou topenia a ich vkladanie do foriem na tlakové liatie.

Zvyčajne sa tlakové liatie klasifikuje podľa teploty a tlaku potrebného na vloženie roztaveného kovu do formy na tlakové liatie. Napriek tomu ho možno klasifikovať aj podľa typu materiálu použitého v procese a zinok patrí medzi najbežnejšie všestranne odlievané kovy. S ohľadom na to je tu všetko, čo potrebujete vedieť o odlievaní zliatin zinku:

Čo je tlakové liatie zinku?

Odlievanie zinku je proces zahŕňajúci vstrekovanie tekutého kovového zinku pod tlakom do formy a ponechanie stuhnúť. Dutina formy je vyrobená z dvoch foriem z kalenej nástrojovej ocele navrhnutých do požadovaného tvaru.

Zliatiny zinku majú nízke teploty topenia, preto odlievanie prebieha pri nižšej teplote. Navyše ich rázová húževnatosť a ťažnosť ich robí vhodnými na výrobu dielov.

Kroky procesu odlievania zinku

Proces tlakového odlievania zinkovej zliatiny sa môže líšiť v závislosti od veľkosti a typov strojov, ktoré používate. Existuje však všeobecný postup, ktorý môžete použiť, ako je uvedené nižšie:

• Krok 1: Príprava raznice

Pred začatím procesu odlievania je prvou vecou pripraviť samotnú matricu. Tu musíte tlakovú formu vyčistiť tak, že ju vyčistíte. Potom matricu namažte, aby sa zlepšilo vloženie odliatej časti po ochladení. Môžete tiež namazať vnútorné steny foriem, aby ste kontrolovali teplotu formy a uľahčili ľahké vyberanie odliatku.

Nakoniec upnite matricu pod vysokým tlakom.   

• Krok 2: Injekcia

Ďalším krokom je vloženie zinkovej zliatiny do brokovej komory stroja. Tu musíte pred vstrekovaním roztaviť zliatinu zinku. Pretože tlakové liatie zinkovej zliatiny je proces tlakového liatia v horúcej komore, výstrelová komora bude horúca. Ďalej vložte roztavený zinkový kov do formy pod vysokým tlakom.

• Krok 3: Chladenie a vyhadzovanie

 Po vstreknutí roztaveného zinku do komory ho môžete nechať vychladnúť a stuhnúť. Dbajte na to, aby ste svojmu kovu dali dostatočný čas na gélovatenie a tvarovanie formy. Pred uvoľnením matrice sa tiež uistite, že je úplne nastavená. Pamätajte, že predčasné vysunutie sadry môže viesť k trvalému poškodeniu.

Keď vaša kocka vychladne a stuhne, môžete odopnúť polovice kocky, otvoriť ich a opatrne vybrať odliate časti.   

• Krok 4: Orezávanie

Posledným krokom v procese tlakového odlievania zinku je orezávanie. Kým sa kov ochladzuje, môžete zo zinkového odliatku dôsledne odstrániť akýkoľvek kovový šrot, ako sú výlisky, vtoky a žľaby. Na dosiahnutie požadovaného tvaru komponentu môžete použiť nástroje ako píla, orezávacia matrica atď. Pred odoslaním svojim klientom nezabudnite vyčistiť každú časť.

Zliatiny zinku na tlakové liatie

Nižšie sú uvedené najbežnejšie zliatiny zinku vhodné na tlakové liatie:

1. Zamak 2

Tiež známy ako zliatina zinku 2 alebo kirksite, zamak 2 má najvyššiu pevnosť a tvrdosť zo všetkých zliatin zamak. Z tohto dôvodu sa používa v odlievacích sekciách, ktoré vyžadujú vysokú štrukturálnu integritu, ako je automobilový a strojársky sektor.

Okrem toho má Zamak 2 v porovnaní s inými kovovými zliatinami vynikajúce vlastnosti odlievania, ako je vysoký výkon pri tečení, vynikajúca schopnosť tlmenia a odolnosť voči vibráciám.

• Zamak 3

Zliatina zinku Zamak 3 je jednou z najpopulárnejších zliatin na tlakové liatie z rôznych dôvodov, vrátane nasledujúcich:

• Vynikajúca zlievateľnosť a trvácna rozmerová stabilita
• Dokonalá rovnováha medzi fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami
• Vynikajúca kompatibilita s rôznymi možnosťami povrchovej úpravy, ako je pokovovanie, chromátovanie a lakovanie
• Dobrá kombinácia pevnosti a pružnosti
• Zamak 7

Zamak 7, tiež nazývaný zliatina zinku 7, je modifikovaný Zamak 3 s vysokou čistotou a nízkym obsahom horčíka ako iné zliatiny zamak. Má tiež špecifikáciu pevných nečistôt, zvyšuje flexibilitu odlievania, tekutosť a povrchovú úpravu.

Táto zliatina zinku sa používa pri jedinečných hardvérových použitiach alebo keď odlievanie vyžaduje dodatočnú tvarovateľnosť počas nasledujúcich montážnych operácií, ako je nasadzovanie a krimpovanie.

• ZA 8

ZA-8 alebo zliatina zinku a hliníka obsahuje vysoký obsah hliníka ako ostatní členovia rodiny zamak. V porovnaní s inými zliatinami ZA je ZA-8 jedinou zliatinou ZA, ktorá môže byť odlievaná v horúcej komore.

Okrem toho ZA-8 poskytuje výrazne zvýšenú tvrdosť, pevnosť a tečenie. Používa sa predovšetkým na dekoratívne účely.

• ACuZinc5

General Motors skúmal a vyvinul túto zliatinu zinku. Je tiež známy ako zliatina zinku, medi a hliníka a má zlepšenú pevnosť a tvrdosť vďaka nízkemu obsahu hliníka a vysokému obsahu medi. Okrem toho má vynikajúci výkon ložísk, ako je mazivosť.

ACuZinc5 sa používa v častiach, ktoré vyžadujú vysokú štrukturálnu integritu a používa sa v horúcich podmienkach.     

• EZAC

Zliatina EZAC ponúka maximálnu odolnosť proti tečeniu, vyššiu medzu klzu a tvrdosť ako iné zliatiny zinku. Funguje lepšie ako Zamak 2 a vydrží dlhšie ako ACuZinc 5.

• ZA 27- Zinok Hliník

ZA-27 obsahuje najvyšší obsah hliníka, bod topenia, pevnosť a hustotu v porovnaní s inými zliatinami ZA. V ideálnom prípade má táto zliatina ZA hliník 27% a vykazuje dokonalé ložiskové vlastnosti, čo umožňuje vytvárať ložiská v odliatkoch pre špecifické aplikácie.    

Výhody tlakového liatia zinku

Tlakové liatie zinku ponúka množstvo výhod. Niektoré z hlavných výhod zahŕňajú nasledujúce:

Jednoduchá montáž

Jednou z významných výhod tlakového liatia zinku je, že montážne operácie sú minimalizované. Vo všeobecnosti sa proces tlakového odlievania zinkovej zliatiny vykonáva ako jedna jednotka, čím sa odstraňuje potreba nákladných manuálnych montážnych činností.

Vysoká presnosť s tenkou stenou

Tlakové liatie zinku vytvára komplexné tvary s viacerými dutinami v tesnej tolerancii ako iné procesy odlievania. Navyše vyrába veľkoobjemové série takmer identických dielov odolných voči opotrebovaniu s vysokou rozmerovou stabilitou.

Lepšie mechanické vlastnosti

Zliatiny zinku majú množstvo výhod oproti iným materiálom, ako je hliník a zinok, podľa mechanických vlastností, ako je pevnosť, pevnosť, odolnosť, húževnatosť a trvanlivosť. Z tohto dôvodu sa tlakové odliatky zinku používajú v častiach, ktoré vyžadujú vyššiu pevnosť.  

Obsadenie zložitých geometrií

Vynikajúce vlastnosti ložísk a opotrebovania zinku mu umožňujú slúžiť ako puzdrá pre konštrukcie v pohybe. Okrem toho umožňuje vyrábať odlievané diely so zložitou geometriou, pretože môže vytvárať spoje s inými materiálmi.

Dlhšia životnosť nástroja

Ďalšou významnou výhodou zinkových foriem na tlakové liatie zinku je, že môžu vydržať niekoľkonásobne dlhšie ako hliník. Je to preto, že zliatiny zinku majú nižšie teploty topenia a sú menej abrazívne. Z tohto dôvodu dochádza k zníženiu poškodenia formy a predĺženiu životnosti nástroja, čím sa náklady na nástroje znižujú viac ako pri iných materiáloch.

Rýchlejšia výroba 

Ako je uvedené vyššie, rýchlejšie výroba zinkových zliatin vyžaduje nízke teploty topenia a proces tlakového liatia v komore pri vysokých tlakoch. V dôsledku toho zvyšuje rýchlosť cyklu tlakového liatia zinku, čo zase zvyšuje rýchlosť výroby tlakového liatia.

Vstrekovanie zinkového tlakového odlievania je jednoduché, na rozdiel od vstrekovania hliníkového tlakového odlievania, ktoré vyžaduje roztavenie hliníka v inej nádobe pred vložením. Okrem toho má odliatok vysokú rýchlosť tuhnutia, čím sa zlepšuje počet vyrobených dielov a znižujú sa náklady na odlievanie.

Rôzne možnosti dokončovania

Existuje množstvo možností konečnej úpravy, ktoré sú ideálne pre materiály na tlakové liatie. Nižšie sú uvedené niektoré populárne vhodné na odlievanie zinku:

• Práškové nátery: Táto možnosť povrchovej úpravy je vhodná na estetické účely vďaka širokej škále dostupných farieb. Okrem toho vytvára dlhotrvajúcu a rovnomernú povrchovú úpravu odlievaných častí.
• Maľovanie: Maľba je zodpovedná za funkčné a estetické vlastnosti. Rovnako ako práškové lakovanie má rôzne farby a používa sa na praktickú farbu. Maľovanie si vyžaduje krátky čas a nízke výrobné náklady.
• Pokovovanie: To zvyšuje funkčné vlastnosti, vrátane zvýšenej životnosti a odolnosti proti korózii zinkového tlakového odliatku.

Odstraňuje ložiská a puzdrá

Vynikajúce vlastnosti ložísk a opotrebovania zinku umožňujú vyššiu flexibilitu konštrukcie a znižujú výrobné náklady odstránením malých puzdier a opotrebovaných vložiek.

Dobrá elektrická a tepelná vodivosť

Zinok je lepší vodič tepla a elektriny ako hliník. V dôsledku toho je odlievanie zinku ideálne pre aplikácie, ako sú chladiče a iné elektrické komponenty.

Je potrebné menej obrábania

Jednou z hlavných výhod tlakového liatia zinku je menšie obrábanie, ktoré vyžaduje. Odlievanie zinku má užšie tolerancie, čím sa eliminuje potreba dodatočného obrábania.   

Nevýhody tlakového liatia zinku

Všetko, čo má dobrú stránku, má aj nejaké nevýhody. Odlievanie zinku má nasledujúce nevýhody:

Je náchylný na poruchy

Proces tlakového odlievania zinku je rýchly a chladenie je rýchle. Z tohto dôvodu sa výboj plynu môže oneskoriť, čo vedie k poruchám, ako sú:

• Blistre: Ide o tenké filmy tvoriace sa na povrchu zinkových tlakovo odliatych komponentov.
• Trhliny: K tomu dochádza, keď zinkový kov nemá dostatočnú pevnosť, aby odolal ťahovej sile počas tuhnutia.
• Swells: Ide o nadstavce v zinkovom odliatku, ktoré majú za následok hladké vydutie na zvislej strane odliatku.
• Nezhoda alebo posun: Ide o horizontálny posun kovu v dôsledku deformácie hornej a dolnej časti formy.
• Fusion: Vyskytuje sa, keď sa častice piesku spoja s roztaveným kovom.
• Vyfukovacie otvory: Fúkacie otvory vznikajú, keď nesprávne odvetrávanie vedie k tomu, že kov nezadržiava dostatočné množstvo plynu ako tekutina.
• Deformovanie: To mení rozmery konečného predmetu a môže nastať počas tuhnutia alebo po ňom.
• Kvapky: Stáva sa to vtedy, keď kúsky piesku padajú do odliatku, keď je kov ešte v tekutej forme.

Ťažké diely

Zinkové tlakové odliatky produkujú oveľa ťažšie diely ako iné kovy, ako je hliník a horčík. Z tohto dôvodu nie sú vhodné na ľahké použitie, napríklad v leteckom priemysle.  

Nevhodné pre malosériovú výrobu

Odlievanie zinku má vysoké počiatočné investičné náklady. Preto je vhodný predovšetkým pre sériovú výrobu dielov a je nepoužiteľný v malosériovej výrobe.

Aplikácie zinkových tlakových odliatkov

Diely odliatkov zinku sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane:

Automobilový priemysel

Vďaka svojej neuveriteľnej pevnosti a tvrdosti, zložitým geometrickým vlastnostiam, dobrej kvalite povrchu, vysokej rozmerovej tolerancii a odolnosti proti korózii sa zinkové tlakovo liate komponenty používajú v automobilovom priemysle na výrobu:

• Spätné zrkadlá
• Puzdrá
• Časti podvozku
• Používateľské a automobilové bezpečnostné komponenty, ako sú kladky a prevody
• Komponenty prevodovky
• Strešné okno, stierače
• Zátvorky
• Ložiská
• Riadenie
• Brzdové diely

Vyššie sú uvedené len niektoré z automobilových komponentov vyrábaných z tlakového liatia.  

Elektronika

Odlievanie zinku má množstvo výhod v elektronických aplikáciách. Jednou z jeho významných vlastností je schopnosť odlievania do tenších stien a komplikovaných tvarov. Ako je vysvetlené vyššie, zliatiny zinku sú tvrdšie ako iné kovy na tlakové liatie.

Okrem toho má zliatina zinku vynikajúce elektromagnetické tienenie a tlmenie vibrácií vhodné na ochranu vnútorných elektrických komponentov.

Domáce spotrebiče

Tlakové liatie zinku patrí medzi najlepšie kovy na tlakové liatie pre domáce spotrebiče. Vďaka dobrej povrchovej úprave, rozmerovej stálosti a pevnosti sa zinkový odliatok používa na výrobu domácich spotrebičov, ako sú zámky na dvere, mixéry, opasky, ručné mixéry, spony na topánky, kľučky, kľúčenky atď.

Mechanický sektor

Ďalšia významná aplikácia tlakového liatia zinku je v mechanickom sektore. Odliatky zinku sa používajú pri výrobe častí motorov v tomto sektore.  

Záver

Odlievanie zliatin zinku patrí medzi najobľúbenejšie spôsoby odlievania. Ponúka niekoľko výhod oproti iným kovovým odliatkom, vrátane jednoduchého a priameho vstrekovania. Pred začatím procesu odlievania je však dôležité pochopiť rôzne postupy, zliatiny, aplikácie a výhody a nevýhody.

Ak chcete dosiahnuť lepšie výsledky, zvážte získanie pomoci od spoľahlivých odborníkov, ako je Moldie. Ponúkame vysokokvalitné služby tlakového odlievania zinku na mieru za prijateľné ceny.

často kladené otázky

Aké silné sú zinkové odliatky?

Zinkové odliatky sú veľmi pevné. Poskytujú vyššiu pevnosť v ťahu ako najobľúbenejšie neželezné zliatiny používané pri tlakovom liatí. Napríklad zliatiny zinku na tlakové liatie majú asi 2,5-krát väčšiu pevnosť ako hliník.

Zinok odleje hrdzu?

Nie. Zinkové tlakové odliatky majú vysokú odolnosť proti korózii. Pri vystavení vzduchu a vlhkosti bude zinok reagovať s kyslíkom za vzniku tenkej vrstvy oxidu, ktorý potom reaguje s vlhkosťou za vzniku hydroxidu zinočnatého. Z tohto dôvodu zinkové tlakovo odliate diely nehrdzavejú ani pri použití v korozívnom prostredí.

Keď však zinkový povrch úplne nevytvoril ochrannú vrstvu, vykazuje koróziu nazývanú biela hrdza. K tomu dochádza, keď je na povrchu zinku nedostatok kyslíka; teda biela hrdza je prášková.

Môže sa zinkový tlakový odliatok zvárať? 

Nie. Zvárať tlakový odliatok zinku môže byť náročné kvôli jeho nízkej teplote topenia. Ak však použijete materiály ako Super Alloy 1, môžete odliaty diel spájkovať.