Pri tlakovom liatí sa na výrobu požadovaných tvarov z roztavených kovov a zliatin využívajú vysoké teploty a tlak. Proces zahŕňa roztavenie kovov s nízkou teplotou topenia a ich vstrekovanie do zápustiek na tlakové liatie.
Tlakové liatie sa zvyčajne klasifikuje podľa teploty a tlaku potrebných na vstrekovanie roztaveného kovu do zápustky. Možno ho však klasifikovať aj podľa použitého materiálu. Zinok je jedným z najbežnejších a najvšestrannejších kovov na tlakové liatie. Tu je všetko, čo potrebujete vedieť o liatí zinkových zliatin:
Čo je tlakové liatie zinku?
Tlakové liatie zinku zahŕňa vstrekovanie tekutého zinku pod tlakom do formy, kde stuhne. Dutina formy je vytvorená z dvoch kalených nástrojových oceľových polovíc navrhnutých do požadovaného tvaru.
Zinkové zliatiny majú nízke body tavenia, preto odlievanie pokračuje pod nižším teplom. Navyše, ich nárazová pevnosť a tesnosť, aby boli vhodné pre výrobu dielcov.
Kroky procesu tlakového liatia zinku
Postup tlakového liatia zinkových zliatin sa môže líšiť podľa veľkosti a typu použitého stroja. Vo všeobecnosti však možno postupovať podľa nižšie uvedených krokov:
- Krok 1: Príprava die
Pred začiatkom liatia treba najprv pripraviť samotnú zápustku. Očistite ju a odstráňte nečistoty. Potom zápustku namažte, aby sa odliatok po ochladení ľahšie vybral. Môžete namazať aj vnútorné steny formy, čím budete regulovať jej teplotu a uľahčíte vyberanie odliatku.
Nakoniec zápustku upnite pod vysokým tlakom.
- Krok 2: Vstrekovanie
V ďalšom kroku vložte zinkovú zliatinu do dávkovacej komory stroja. Pred vstrekovaním ju treba roztaviť. Keďže tlakové liatie zinkovej zliatiny prebieha v stroji s horúcou komorou, dávkovacia komora bude horúca. Potom vstreknite roztavený zinok do formy pod vysokým tlakom.
- Krok 3: Chladenie a vytláčanie
Po vstreknutí roztaveného zinku do komory ho nechajte vychladnúť a stuhnúť. Kov musí mať dostatok času na želírovanie a získanie tvaru formy. Pred uvoľnením zápustky sa uistite, že úplne stuhol. Predčasné vyhodenie odliatku môže spôsobiť trvalé poškodenie.
Akonáhle zomriete ochladí a stuhne, môžete rozviazať odlamovacie polovice, otvoriť ich a opatrne odstrániť odliatky.
- Krok 4: Orezávanie
Posledným krokom pri tlakovom liatí zinku je orezávanie. Kým kov chladne, dôkladne odstráňte zo zinkového odliatku zvyškový kov, napríklad otrepy, vtokové vložky a vtokové kanály. Na dosiahnutie požadovaného tvaru komponentu môžete použiť pílu, orezávaciu zápustku a ďalšie nástroje. Pred odoslaním klientom dôkladne vyčistite každý diel.
Zinkové zliatiny na tlakové liatie
Nižšie uvádzame najbežnejšie zinkové zliatiny vhodné na tlakové liatie:
- Zamak 2
Zamak 2, známy aj ako zinková zliatina 2 alebo kirksite, má zo všetkých zliatin Zamak najvyššiu pevnosť a tvrdosť. Používa sa preto na odlievané sekcie vyžadujúce vysokú štrukturálnu integritu, napríklad v automobilovom a strojárskom priemysle.
Okrem toho má Zamak 2 vynikajúce odlievacie prvky ako vysoký výkon, vynikajúca tlmiaca schopnosť a odolnosť voči vibráciám ako iné kovové zliatiny.
- Zamak 3
Zinková zliatina Zamak 3 patrí medzi najobľúbenejšie zliatiny na tlakové liatie z viacerých dôvodov vrátane týchto:
- Vynikajúca kastrovateľnosť a trvalá rozmerová stabilita
- Dokonalá rovnováha medzi fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami
- Vynikajúca kompatibilita s rôznymi dokončovacími možnosťami, ako je pokovovanie, chromát ošetrenie, a maľovanie
- Dobrá kombinácia sily a flexibility
- Zamak 7
Zamak 7, nazývaný aj zinková zliatina 7, je modifikovaný Zamak 3 s vyššou čistotou a nižším obsahom horčíka než ostatné zliatiny Zamak. Má tiež prísnejšie špecifikácie nečistôt, čo zlepšuje flexibilitu pri odlievaní, tekutosť a kvalitu povrchu.
Táto zliatina zinku sa používa v unikátnom hardvérovom použití alebo ak odlievanie potrebuje dodatočnú tvarovateľnosť počas nasledujúcich montážnych operácií, ako je napríklad odlievanie a odlievanie.
- ZA 8
ZA-8 alebo zinkovo-hliníková zliatina obsahuje viac hliníka než ostatní členovia rodiny Zamak. V porovnaní s ostatnými zliatinami ZA je ZA-8 jedinou zliatinou, ktorú možno odlievať v horúcej komore.
ZA-8 má navyše výrazne vyššiu tvrdosť, pevnosť a odolnosť proti tečeniu. Používa sa najmä na dekoratívne účely.
- ACuZinc5
Túto zinkovú zliatinu skúmala a vyvinula spoločnosť General Motors. Je známa aj ako zinkovo-meďovo-hliníková zliatina. Vďaka nízkemu obsahu hliníka a vysokému obsahu medi má vyššiu pevnosť a tvrdosť. Vyniká tiež ložiskovými vlastnosťami, napríklad mazivosťou.
ACuZinc5 sa používa v častiach, ktoré si vyžadujú vysokú štrukturálnu integritu a používajú sa v horúcich podmienkach.
- EZAC
Zliatina EZAC ponúka najvyššiu odolnosť proti tečeniu, vyššiu medzu klzu a tvrdosť než ostatné zinkové zliatiny. Dosahuje lepšie vlastnosti než Zamak 2 a vydrží dlhšie než ACuZinc 5.
- ZA 27-zinok Hliník
Zliatina ZA-27 má v porovnaní s ostatnými zliatinami ZA najvyšší obsah hliníka, najvyššiu teplotu topenia, pevnosť a hustotu. V ideálnom prípade obsahuje táto zliatina ZA 27% hliníka a má vynikajúce ložiskové vlastnosti, vďaka ktorým možno vyrábať ložiská odlievané pre konkrétne aplikácie.
Výhody tlakového liatia zinku
Tlakové liatie zinku prináša množstvo výhod. Medzi hlavné patria:
Jednoduchá montáž
Jednou z významných výhod tlakového liatia zinku je menšia potreba montážnych operácií. Proces tlakového liatia zinkovej zliatiny zvyčajne vytvára diel ako jeden celok, takže nie je potrebná nákladná ručná montáž.
Vysoká presnosť tenký múr
Tlakové liatie zinku vytvára zložité tvary s viacerými dutinami a úzkymi toleranciami, ktoré iné procesy odlievania nedokážu dosiahnuť. Zároveň umožňuje vyrábať veľké série takmer rovnakých dielov odolných proti opotrebovaniu a s vysokou rozmerovou stabilitou.
Lepšie mechanické vlastnosti
Zinkové zliatiny majú v porovnaní s inými materiálmi, napríklad hliníkom, mnoho výhod z hľadiska mechanických vlastností, ako sú pevnosť, odolnosť, húževnatosť a životnosť. Zinkové odliatky sa preto používajú na diely, ktoré vyžadujú mimoriadnu pevnosť.
Odlievací komplex Geometrie
Vynikajúce ložiskové vlastnosti a odolnosť zinku proti opotrebovaniu umožňujú jeho použitie na výrobu puzdier pre pohyblivé konštrukcie. Zároveň umožňuje vyrábať odliatky so zložitou geometriou, pretože sa dokáže spájať s inými materiálmi.
Dlhší život nástrojov
Ďalšou významnou výhodou zinkových zápustiek na tlakové liatie je, že môžu vydržať niekoľkonásobne dlhšie než hliníkové. Zinkové zliatiny majú nižšie teploty topenia a sú menej abrazívne, takže zápustky sa menej poškodzujú a nástroje majú dlhšiu životnosť. Tým sa náklady na nástroje znižujú viac než pri použití iných materiálov.
Rýchlejšia výroba
Zinkové zliatiny umožňujú rýchlejšiu výrobu, pretože vyžadujú nižšie teploty topenia a proces tlakového liatia v komore prebieha pod vysokým tlakom. Tým sa zvyšuje frekvencia cyklov pri tlakovom liatí zinku a následne aj výrobná kapacita.
Vstrekovanie zinku pri tlakovom liatí je jednoduché, na rozdiel od vstrekovania hliníka, pri ktorom treba hliník najprv roztaviť v samostatnej nádobe. Odliatok navyše rýchlo tuhne, čím sa zvyšuje počet vyrobených dielov a znižujú náklady na odlievanie.
Rôzne možnosti dokončovania
Pre materiály na tlakové liatie sú vhodné rôzne možnosti povrchovej úpravy. Medzi obľúbené možnosti pre tlakové liatie zinku patria:
- Práškové lakovanie: Vďaka širokému výberu farieb je táto povrchová úprava vhodná na estetické účely. Zároveň vytvára na odliatkoch rovnomerný a trvácny povrch.
- Lakovanie: Lakovanie zabezpečuje funkčné aj estetické vlastnosti. Podobne ako práškové lakovanie je dostupné v rôznych farbách a používa sa na dosiahnutie požadovanej farby. Vyžaduje krátky čas a nízke výrobné náklady.
- Plátovanie: To zvyšuje funkčné vlastnosti, vrátane zvýšenej trvanlivosti a odolnosti proti korózii odliatku zinku.
Odstraňuje ložiská a puzdra
Zinok vynikajúce vlastnosti ložiska a opotrebenia umožňujú vyššiu flexibilitu dizajnu a znižujú výrobné náklady odstránením malých kríkov a opotrebenie vložiek.
Dobrá elektrická a tepelná vodivosť
Zinok je lepší vodič tepla a elektriny ako hliník. V dôsledku toho je odlievanie zinku ideálne pre použitie, ako sú tepelné výlevky a iné elektrické komponenty.
Menej potrebného obrábania
Jednou z hlavných výhod tlakového liatia zinku je menšia potreba obrábania. Vďaka užším toleranciám nie je potrebné ďalšie obrábanie.
Nevýhody tlakového liatia zinku
Každá dobrá vec má aj nevýhody. Tlakové liatie zinku má tieto obmedzenia:
Je spontánne vadiť
Tlakové liatie zinku je rýchle a odliatok rýchlo chladne. Odvod plynov sa preto môže oneskoriť a spôsobiť chyby, ako sú:
- Blistre: Jedná sa o tenké fólie tvoriace na povrchu zinkových odliatkov.
- Praskliny: Tieto vznikajú, keď zinkový kov nemá dostatočnú pevnosť na to, aby vydržal ťahovú silu počas tuhnutia.
- Opuchy: Jedná sa o rozšírenia v odlievaní zinku, čo má za následok hladký valec na vertikálnej strane odliatku.
- Nesúososť alebo posun: Ide o vodorovný posun kovu spôsobený deformáciou hornej a dolnej časti formy.
- Fúzia: Nastáva, keď sa častice piesku kombinujú s roztaveným kovom.
- Výfukové otvory: Výfukové otvory vznikajú pri nesprávnom vetraní, ktoré vedie k tomu, že kov nedrží dostatočný plyn vo forme kvapaliny.
- Warping: Tým sa menia rozmery konečnej položky a môžu sa vyskytnúť počas alebo po tuhnutí.
- Kvapky: To sa stane, keď kusy piesku spadajú do odlievania, keď je kov stále v tekutej forme.
Ťažké časti
Odliatky zo zinku sú výrazne ťažšie než diely z iných kovov, ako sú hliník a horčík. Nie sú preto vhodné na aplikácie, pri ktorých je potrebná nízka hmotnosť, napríklad v leteckom priemysle.
Nevhodné pre výrobu malých pásov
Tlakové liatie zinku si vyžaduje vysokú počiatočnú investíciu. Hodí sa preto najmä na hromadnú výrobu dielov a nie je vhodné pre malé série.
Aplikácie dielov odliatkov zinkovej die
Časti odliatkov zinkov sa používajú v rôznych priemyselných odvetviach vrátane:
Automobilový priemysel
Vďaka vysokej pevnosti a tvrdosti, zložitým geometrickým prvkom, kvalitnému povrchu, vysokej rozmerovej presnosti a odolnosti proti korózii sa zinkové odliatky používajú v automobilovom priemysle na výrobu:
- Spätné zrkadlá
- Priestory
- Časti podvozkov
- Komponenty pre bezpečnosť používateľov a automobilov, ako sú remenice a ozubené kolesá
- Prenosové komponenty
- Strešné stierače predného skla
- Podprsenky
- Ložiská
- Riadenie
- Brzdové časti
Vyššie sú uvedené iba niektoré automobilové komponenty vyrábané tlakovým liatím.
Elektronika
Tlakové liatie zinku prináša elektronickým aplikáciám množstvo výhod. Jednou z jeho významných vlastností je schopnosť vyrábať diely s tenšími stenami a zložitými tvarmi. Ako už bolo vysvetlené, zinkové zliatiny sú pevnejšie než ostatné kovy používané pri tlakovom liatí.
Okrem toho, zliatina zinku má vynikajúce elektromagnetické tienenie a vibračné tlmenie vhodné na ochranu vnútorných elektrických komponentov.
Domáce spotrebiče
Tlakové liatie zinku patrí medzi najvhodnejšie metódy odlievania kovov na výrobu domácich spotrebičov. Vďaka kvalitnému povrchu, rozmerovej stabilite a pevnosti sa zinkové odliatky používajú na výrobu spotrebičov a predmetov do domácnosti, ako sú zámky na dverách, mixéry, opasky, ručné šľahače, pracky na topánky, držadlá, kľúčenky a podobne.
Mechanický sektor
Ďalšou významnou aplikáciou tlakového liatia zinku je strojársky priemysel. Zinkové odliatky sa v tomto odvetví používajú na výrobu komponentov motorov.
Záver
Liatie zinkových zliatin patrí medzi najobľúbenejšie metódy odlievania. V porovnaní s inými kovovými odliatkami ponúka viacero výhod vrátane jednoduchého a priameho vstrekovania. Pred začatím procesu je však nevyhnutné porozumieť jednotlivým postupom, zliatinám, aplikáciám, výhodám a nevýhodám.
Ak chcete dosiahnuť lepšie výsledky, zvážte pomoc spoľahlivých odborníkov, ako je Moldie. Ponúkame kvalitné služby tlakového liatia zinku na mieru za dostupné ceny.
Často kladené otázky
Nakoľko silné sú zinkové odliatky?
Zinkové odliatky sú veľmi pevné. Dosahujú vyššiu pevnosť v ťahu než najbežnejšie neželezné zliatiny používané pri tlakovom liatí. Zliatiny na tlakové liatie zinku sú napríklad približne 2.5-krát pevnejšie než hliník.
Zomrie zinok odliatkom prachu?
Nie. Zinkové odliatky majú vysokú odolnosť proti korózii. Pri kontakte so vzduchom a vlhkosťou zinok reaguje s kyslíkom a vytvorí tenkú vrstvu oxidu. Tá následne reaguje s vlhkosťou a vytvára hydroxid zinočnatý. Zinkové odliatky preto nehrdzavejú ani v korozívnom prostredí.
Ak sa na povrchu zinku ešte nevytvorila úplná ochranná vrstva, môže sa objaviť korózia nazývaná biela hrdza. Vzniká pri nedostatku kyslíka na povrchu zinku a má práškovitú podobu.
Môže byť zinok odliatok zváraný?
Nie. Môže to byť náročné zvárať zinok die obsadený kvôli jeho nízkemu bodu topenia. Ale, ak používate materiály, ako je Super Alloy 1, môžete spájkovať die-cast časť.
